PT10788U

PT10788U - HEAT RECOVERY SYSTEM AND RESPECTIVE SIPHON

Info

Publication number: PT10788U
Application number: PT1078809U
Authority: PT
Inventors: Jose Alberto Garcia Melico
Original assignee: Eidt Engenharia Inovacao E Desenvolvimento Tecnologico Sa
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2012-07-16
Also published as: PT10788T

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO DIZ RESPEITO A UM SIFÃO COM UM SISTEMA DE RECUPERAÇÃO DE CALOR QUE FAZ A RECUPERAÇÃO DE PARTE DA ENERGIA DISPENDIDA NA PREPARAÇÃO DAS ÁGUAS QUENTES SANITÁRIAS, DESIGNADAMENTE ÁGUAS DE BANHOS, ENERGIA ESSA QUE É GERALMENTE PERDIDA QUANDO A ÁGUA É ESCOADA PARA O ESGOTO. ESTA ENERGIA PODE SER RECUPERADA E REUTILIZADA PARA AQUECER ÁGUA QUE É PRONTAMENTE UTILIZADA, POR EXEMPLO NO CHUVEIRO, OU PODE SER ARMAZENADA. O SIFÃO RECUPERADOR DE ENERGIA É COMPOSTO, PREFERENCIALMENTE, POR UMA PEÇA-SIFÃO (1), TUBAGEM (3), SERPENTINA (2) E PEÇA DE REDUÇÃO (5), GERALMENTE FABRICADAS EM PVC. A PRESENTE INVENÇÃO DIZ AINDA RESPEITO À POSSIBILIDADE DE PRODUÇÃO DE UM SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUAS DOMÉSTICAS COM UTILIZAÇÃO DE UM OU VÁRIOS SIFÕES RECUPERADORES DE CALOR, DE ACORDO COM AS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERENCIAIS APRESENTADAS.The present invention relates to a siphon with a heat recovery system which recovers part of the energy from the prepared sanitary wares, namely water baths, which is generally lost when the water is drained to the sewer . THIS ENERGY MAY BE RECOVERED AND REUTILIZED TO HEAT WATER THAT IS USEFULLY USED, FOR EXAMPLE IN THE SHOWER, OR MAY BE STORED. The energy recovery siphon is preferably composed of a siphon (1), a tube (3), a serpentine (2) and a reduction part (5), generally made of PVC. The present invention further relates to the possibility of producing a home water heating system with the use of one or several heat recovery nozzles in accordance with the preferred embodiments disclosed.

Description

DESCRIÇÃO "SISTEMA DE RECUPERAÇÃO DE CALOR E RESPECTIVO SIFÃO"DESCRIPTION " HEAT RECOVERY SYSTEM AND RESPECTIVE SIPHON "

Domínio técnico da invenção A presente invenção diz respeito a um sifão com um permutador de calor (serpentina (2)) que faça a recuperação de parte da energia dispendida na preparação das águas quentes sanitárias, designadamente águas de banhos, energia essa que é geralmente perdida quando a água é escoada para o esgoto. Esta energia pode ser recuperada e reutilizada para aquecer água que é prontamente utilizada, por exemplo no chuveiro, ou pode ser armazenada num termoacumulador (12). Na génese deste aproveitamento está o sifão recuperador de energia sobre o qual incide a invenção (doravante designado SRC). A presente invenção diz ainda respeito à possibilidade de produção de um sistema de aquecimento de águas domésticas com utilização de um SRC ou vários SRC's, de acordo com as formas de realização preferenciais apresentadas, que no entanto não esgotam o âmbito da invenção.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a siphon with a heat exchanger (serpentine (2)) which recovers part of the energy expended in the preparation of hot water, namely bath water, which energy is generally lost when the water is drained into the sewer. This energy can be recovered and reused to heat water which is readily used, for example in the shower, or can be stored in a water heater (12). In the genesis of this use is the energy recovery siphon on which the invention is focused (hereinafter referred to as SRC). The present invention further relates to the possibility of producing a domestic water heating system using an SRC or various SRCs, in accordance with the preferred embodiments shown, which do not however exhaust the scope of the invention.

As dimensões e os materiais dos diversos componentes do sistema podem ser adaptados pelo técnico da especialidade de acordo com as necessidades do projecto sem no entanto se sair do espírito da invenção.The dimensions and materials of the various components of the system may be adapted by the skilled person according to the needs of the project without departing from the spirit of the invention.

Antecedentes da invenção São conhecidos do estado da técnica sistemas de aproveitamento do calor proveniente das águas residuais designadamente águas residuais de chuveiros.BACKGROUND OF THE INVENTION Heat recovery systems from waste water, namely, wastewater from showers, are known in the prior art.

Assim o documento US4599870 de T. Hebert descreve um sistema de aproveitamento do calor com termossifão, que 1 possui um permutador de calor tradicional e uma válvula misturadora quente/frio. No seu conjunto trata-se de um sistema bastante convencional e pouco compacto. 0 documento DE29806939U1 descreve um sistema de aproveitamento de águas residuais aplicado em instalações de chuveiros (designadamente balneários) que recorre também a um permutador de calor com uma construção especifica mas mais uma vez pouco compacta, adaptada à aplicação concreta, e um termoacumulador de água quente. 0 documento CA2038928A1 descreve uma bomba de calor para produção de água quente por sistema de compressão de vapor. Possui um evaporador que pode captar o calor do ambiente exterior ao estar submetido a esse mesmo ambiente exterior. Um sistema de serpentina capta o calor irradiado pelo compressor. 0 principio de funcionamento é pois profundamente diferente da presente invenção.Thus, US Patent No. 4599870 to T. Hebert discloses a thermosyphon heat recovery system, which has a traditional heat exchanger and a hot / cold mixing valve. On the whole this is a rather conventional and compact system. DE29806939U1 discloses a wastewater collection system applied in shower facilities (namely showers) which also resorts to a heat exchanger with a specific construction but again little compact, adapted to the concrete application, and a hot water heater . Document CA2038928A1 describes a heat pump for hot water production by a steam compression system. It has an evaporator that can capture the heat of the outside environment while being subjected to this same outdoor environment. A serpentine system captures the heat radiated by the compressor. The operating principle is therefore profoundly different from the present invention.

Descrição das Figuras A figura 1 representa um sifão recuperador de calor onde se podem ver os principais componentes. 1 - Peça sifão 2 - Serpentina 3 - Tubagem 4 - Isolamento térmico A figura 2 é uma vista em perspectiva do SRC onde são mais claramente visíveis as peças do sifão e um anel de montagem. 1 - Peça sifão 2 - Serpentina 3 - Tubagem 4 - Isolamento térmico 2 5 - Redução excêntrica 6 - Conector de entrada 7 - Conector de saída A figura 3 apresenta uma vista em perspectiva do conjunto com o anel de montagem desenroscado. I - Peça sifão 4 - Isolamento térmico 5 - Redução excêntrica 6 - Conector de entrada 7 - Conector de saída A figura 4 é a vista de conjunto de uma primeira forma de realização preferencial do sistema de recuperação de calor. 8 - canalização de água da rede 9 - canalização com água tépida/fria II - saída de água para o esgoto A figura 5 representa uma forma de realização alternativa do sistema de recuperação de calor. 8 - canalização de água da rede 9 - canalização com água tépida/fria 10 - canalização de água quente 11 - saída de água para o esgoto 12 - termoacumuladorDescription of the Figures Figure 1 shows a heat recovery trap where the main components can be seen. 1 - Siphon part 2 - Serpentine 3 - Piping 4 - Thermal insulation Figure 2 is a perspective view of the SRC where the siphon parts and a mounting ring are most clearly visible. 1 - Siphon part 2 - Serpentine 3 - Piping 4 - Thermal insulation 2 5 - Eccentric reduction 6 - Inlet connector 7 - Outlet connector Figure 3 shows a perspective view of the assembly with the mounting ring unscrewed. I - Siphon part 4 - Thermal insulation 5 - Eccentric reduction 6 - Inlet connector 7 - Outlet connector Figure 4 is the overall view of a first preferred embodiment of the heat recovery system. 8 - drainage of water from the drain 9 - drainage with tepid / cold water II - drainage from water Figure 5 represents an alternative embodiment of the heat recovery system. 8 - drainage of water from drainage 9 - drainage with tepid / cold water 10 - drainage of hot water 11 - drainage from water 12 - water heater

Descrição geral da invenção A presente invenção diz respeito a um sifão com um permutador de calor (serpentina (2)) que faça a recuperação de parte da energia dispendida na preparação das águas quentes sanitárias, designadamente águas de banhos, energia essa que é geralmente perdida quando a água é escoada para o esgoto. 3 0 sifão recuperador de energia é composto, preferencialmente, por uma peça-sifão (1), tubagem (3), serpentina (2) e peça de redução (5), geralmente fabricadas em PVC. É ainda possível, como se indica na figura 2, o isolamento térmico (4) exterior (por exemplo de poliuretano) e a existência de uma serpentina (2) no interior da tubagem de escoamento de águas sanitárias, verificando-se claramente nessa mesma figura as peças do sifão e um anel de montagem.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a siphon with a heat exchanger (serpentine (2)) which recovers part of the energy expended in the preparation of hot sanitary waters, namely bath water, which energy is generally lost when the water is drained into the sewer. The energy recovery siphon is preferably composed of a siphon (1), tubing (3), serpentine (2) and reduction part (5), generally made of PVC. It is further possible, as shown in figure 2, the outer thermal insulation (4) (for example of polyurethane) and the existence of a coil (2) inside the sanitary water flow pipe, the siphon parts and a mounting ring.

As juntas do SRC podem ser obtidas por roscagem, colagem ou soldadura. Observa-se na Figura 1 a serpentina (2) onde vai passar a água fria que vai extrair calor às águas quentes sanitárias que são escoadas para o esgoto. A serpentina (2) entra num orifício de entrada (conector de entrada (6)) e sai por um orifício de saída (conector de saída (7)), executados na tubagem (3) e constituindo após montagem um arranjo estanque. A serpentina (2) é preferencialmente feita de cobre.SRC joints can be obtained by threading, bonding or welding. Figure 1 shows the serpentine (2) where the cold water that will draw heat to the hot sanitary waters that are drained into the sewage will pass. The coil 2 enters an inlet port 6 and exits through an outlet port 7 (outlet connector 7), which is formed in the tubing 3 and forms a watertight arrangement after assembly. The serpentine 2 is preferably made of copper.

Foi efectuado um modelo representativo do funcionamento do sifão recuperador de calor (SRC) tendo-se obtido os seguintes resultados:A representative model of the operation of the heat recovery trap (SRC) was carried out and the following results were obtained:

Temperatura de Temperatura de Temperatura de saída Diferença de entrada no SRC entrada do SRC temperatura (água para duche (água fria para (água resultante depois de passar pelo duche) (°C) do banho) (°C) SRC) (°C) (°C) 20 37 33 13 20 35 31 11 20 34 30 10 20 34 29 9(° C) (° C) SRC (° C) in the bath (° C) (SRC) (° C) (° C) 20 37 33 13 20 35 31 11 20 34 30 10 20 34 29 9

Os resultados obtidos indicam que o ganho de temperatura ao utilizar este sistema é notável como se vê na coluna da 4 diferença de temperatura. Isto acarretará uma poupança considerável em termos do consumo de energia.The results indicate that the temperature gain when using this system is remarkable as seen in the temperature difference column. This will lead to considerable savings in terms of energy consumption.

Modos de realização preferenciais A componente principal (peça-sifão (1)) será efectuada por injecção (molde) . Uma vez que esta constitui a parte mais engenhosa do sistema, teve-se um especial cuidado nesta matéria. A tubagem do sifão é extrudida.Preferred embodiments The main component (siphon part (1)) will be by injection (mold). Since this is the most ingenious part of the system, special care has been taken in this regard. The siphon tubing is extruded.

Os acessórios são peças "Standard" e por isso mais baratas. 0 isolamento (4) está também disponível no mercado e pode ser por exemplo em poliuretano ou outro material plástico. A serpentina (2) é em cobre de 12 mm de diâmetro, com 10 metros de comprimento na forma preferencial.The accessories are " Standard " and therefore cheaper. The insulation (4) is also commercially available and can be for example in polyurethane or other plastic material. The serpentine (2) is in copper of 12 mm in diameter, with 10 meters of length in preferential form.

Descrição do sifão Quantidade (unid.) Peça sifão (1) 1 Redução excêntrica em PVC 90x40 (5) 1 Tubo em PVC 90 c/ o'ring (3) 1 Serpentina em cobre 12 mm c/ lOm. comprimento (2) 1 Isolamento térmico (4) 1 Conectores (6,7) 2 A montagem de todos os componentes do sifão é muito fácil e rápida podendo ser feita por colagem, soldagem ou mera roscagem. A execução da instalação sanitária também não oferece dificuldades especiais, sendo feita de acordo com os procedimentos habituais dos canalizadores e dos pedreiros, de acordo com as figuras 4 e 5 por exemplo. A figura 4 é a vista de conjunto de uma primeira forma de realização preferencial do sistema de recuperação de calor. Nesta forma de realização a água dos banhos que é escoada ainda quente transmite parte do seu calor para a água fria 5 da serpentina (2). A água é imediatamente utilizada no chuveiro através da canalização de água tépida/fria (9) (água que neste caso vai aquecer alguns graus) e assim o utente não precisa misturar tanta água quente proveniente da canalização de água quente (10). A figura 5 é uma forma de realização alternativa do sistema de recuperação de calor, em que a água que é aquecida no SRC não é prontamente utilizada, mas entra primeiro num termoacumulador (12) que assim gastará menos energia eléctrica para aquecer a água para a temperatura regulada pelo termostato. Nesta figura pode ver-se que a torneira misturadora recebe água fria/tépida (com recuperação de calor), ou quente, ou ambas, dependendo da regulação feita pelo utente. O calor recuperado que é transferido para o termoacumulador (12) pode ser utilizado no chuveiro ou em outras torneiras de água quente ou torneiras misturadoras. Nesta figura vê-se a canalização de água fria (8), a canalização de água quente (10) e ainda o troço com a água aquecida na serpentina (2) .Description of the siphon Quantity (one) Siphon part (1) 1 Eccentric reduction in PVC 90x40 (5) 1 PVC pipe 90 c / o'ring (3) 1 Copper coil 12 mm w / 10 m. Length (2) 1 Thermal insulation (4) 1 Connectors (6,7) 2 The assembly of all components of the siphon is very easy and fast and can be done by gluing, welding or mere threading. The execution of the sanitary installation also presents no special difficulties, being made according to the usual procedures of the plumbers and the masons, according to figures 4 and 5 for example. Figure 4 is the overall view of a first preferred embodiment of the heat recovery system. In this embodiment the water from the baths which is still drained transmits part of its heat to the cold water 5 of the coil (2). The water is immediately used in the shower through the hot / cold water channel (9) (water which in this case will warm up a few degrees) and so the user does not need to mix so much hot water from the hot water channel (10). Figure 5 is an alternate embodiment of the heat recovery system, wherein the water which is heated in the SRC is not readily used, but first enters a heater (12) which will thus spend less electrical energy to heat the water to the heater. temperature set by the thermostat. In this figure it can be seen that the mixing tap receives warm / warm (with heat recovery), or hot, or both, depending on the regulation made by the user. The recovered heat which is transferred to the water tank (12) can be used in the shower or other hot water taps or mixer taps. In this figure you can see the cold water pipe (8), the hot water pipe (10) and also the section with the water heated in the coil (2).

Lisboa, 07 de Fevereiro de 2012 6Lisbon, 07 February 2012 6

Claims

Siphon for recovering heat from waste water, characterized in that it comprises a siphon (1), the tubing of the siphon (3) with insulation (4), a copper coil (2) and a reduction part (5) .

The waste water recovery trap according to claim 1, characterized in that the siphon pipe (3) is produced by injection molding.

Waste water heat recovery trap according to the previous claims, characterized in that the pipe of the siphon (3) is extruded and its insulation is in polyurethane or other plastic material.

The waste water recovery trap according to the previous claims, characterized in that the siphon (1), the tubing (3) and the reduction part (5) are made of polyvinyl chloride.

Waste water heat recovery trap according to the previous claims, characterized in that the coil (2) connects the inlet connector (6) to the outlet connector (7), both connectors being carried out in the pipe (3) .

Waste water heat recovery siphon according to the preceding claims, characterized in that the assembly of the elements constituting the siphon is effected by gluing, sealing or threading. 1

The waste water recovery trap according to the previous claims, characterized in that it has PVC pipe (3) with oring and the coil (2) is 12 mm in diameter and 10 meters in length.

A waste water heat recovery system using a siphon as recited in claims 1 to 7, characterized in that it has the following steps: - the water channel of the network (8) is connected to the inlet connector (6) of the siphon, making it circulate through the interior of the serpentine (2), leaving the outlet connector (7); - the simultaneous flow of water from the network (8) by the coil (2) and the hot water by the waste water conduit causes the heating by heat transfer from the water of the network (8); the water after passing through the outlet connector 7 is conducted so as to mix with the mains water, increasing the water temperature of the mains 8; - the water is transported to the hot water tap or mixer tap.

A waste water recovery system according to claim 8, characterized in that the water heated by the heat recovery trap is transferred to an intermediate storage system by a water tank (12) before being introduced into the hot water tap or tap Mixer. Lisbon, February 07, 2012 2