RU216381U1 - Рекуператор теплоты сточных вод - Google Patents
Рекуператор теплоты сточных вод Download PDFInfo
- Publication number
- RU216381U1 RU216381U1 RU2022111237U RU2022111237U RU216381U1 RU 216381 U1 RU216381 U1 RU 216381U1 RU 2022111237 U RU2022111237 U RU 2022111237U RU 2022111237 U RU2022111237 U RU 2022111237U RU 216381 U1 RU216381 U1 RU 216381U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gray
- heat exchanger
- heat
- wastewater
- recuperator
- Prior art date
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к энергосберегающим технологиям в области горячего водоснабжения и может быть использована для утилизации сбросной теплоты «серых» сточных вод в бытовых системах горячего водоснабжения.
Целью данной полезной модели является создание рекуператора теплоты «серых» стоков, который будет совмещать в одном компактном устройстве функционал системы водоотведения раковины и функционал рекуператора теплоты сточных вод. Устройство адаптировано для работы в стандартных российских системах водоснабжения и водоотведения с энергетической эффективностью, сопоставимой с эффективностью аналогов и прототипа.
Результат достигается тем, что рекуператор теплоты «серых» стоков, содержащий сливной канал для приема и отвода сточных вод, снабжен змеевиковым теплообменником для рекуперации теплоты стоков, который снабжен входным и выходным патрубком для подвода и отвода холодной воды, и при этом сливной канал выполнен в виде сантехнического сифона, а змеевиковый теплообменник выполнен из гофрированный стальной трубки.
Description
Полезная модель относится к энергосберегающим технологиям в области горячего водоснабжения и может быть использована для утилизации сбросной теплоты «серых» сточных вод в бытовых системах горячего водоснабжения.
Известно теплообменное устройство, предназначенное для рекуперации теплоты сбросных сточных вод (см. патент CN №200962004, F28D 1/047, опуб. 17.10.2007), включающее теплообменную камеру и теплообменные трубки и имеет следующие конструктивные особенности: в верхней части теплообменной камеры находится входное отверстие для сточных вод от душевых кабин и ванн, в нижней части теплообменной камеры находится труба для отвода сточных вод, внутри теплообменной камеры расположена теплообменная трубка, имеющая патрубки подачи и отвода теплоносителя.
Известен сантехнический слив с теплообменником (см. патент EP №2453194, F28D 7/02, опуб. 16.05.2012), включающий сливной канал, снабженный теплообменником для рекуперации теплоты, содержащейся в использованной воде после душа, теплообменник включает в себя трубку, изготовленную предпочтительно из металла, размещаемую в сливном канале и соединяемую с каналом холодной воды, теплообменник имеет вытянутую форму, трубка сформирована таким образом, что состоит из множества частей, длина которых по меньшей мере соответствует длине сливного канала.
Также известна душевая установка с рекуперацией энергии стоков (см. патент FR №2868796, E03C 1/00, опуб. 14.10.2005), включающая средства для подачи горячей воды и средства для подачи холодной воды, средства для приема и отвода сточных вод, а также включающая устройство рекуперации энергии с теплообменником, расположенное на уровне средств для приема и отвода сточных вод, способное рекуперировать тепло последних для передачи его средствам для подачи холодной воды.
Известные устройства позиционируются как устройства для ванн и душевых кабин, их недостатками являются массогабаритные характеристики, которые не позволяют устанавливать данные устройства под раковинами. Отдельно для перечисленных устройств можно выделить специфический недостаток их конструктивной реализации. Конструкция устройств разработана в соответствии с особенностями зарубежных систем водоснабжения и водоотведения и не может быть применена в стандартных российских системах водоснабжения и водоотведения.
Технически близкими к заявленной полезной модели являются рекуператоры сточных вод компании Zypho (см. горизонтальные решения iZi 30 и iZi 40 на официальном сайте компании Zypho https://zypho.uk/zypho-products/), содержащие сливной канал для приема и отвода сточных вод, снабженный змеевиковым медным теплообменником для рекуперации теплоты стоков, при этом теплообменник снабжен входным и выходным патрубком для подвода и отвода холодной воды.
Рекуператоры Zypho могут быть адаптированы под любые системы водоснабжения и водоотведения, однако, также как и описанные выше устройства, рекуператоры Zypho позиционируются как устройства для ванн и душевых кабин, и не предназначены для установки в системах водоснабжения и водоотведения раковин. Попытка смонтировать рекуператор Zypho для раковины приведет к формированию громоздкой системы водоотведения, так как рекуператоры Zypho не заменяют элементы систем водоотведения, а только дополняют их.
Техническим результатом, достигаемым настоящей полезной моделью, является уменьшение массогабаритных размеров устройства для рекуперации теплоты «серых» сточных вод с сохранением его энергетической эффективности, и техническая адаптация устройства для использования в системах водоснабжения и водоотведения раковин.
Результат достигается тем, что рекуператор теплоты «серых» стоков, содержащий сливной канал для приема и отвода сточных вод, снабженный змеевиковым теплообменником для рекуперации теплоты стоков, который снабжен входным и выходным патрубком для подвода и отвода холодной воды, отличается тем, что сливной канал выполнен в виде сантехнического сифона, а змеевиковый теплообменник выполнен из гофрированный стальной трубки.
Целью данной полезной модели является создание рекуператора теплоты «серых» стоков, который будет совмещать в одном компактном устройстве функционал системы водоотведения раковины и функционал рекуператора теплоты сточных вод. Устройство адаптировано для работы в стандартных российских системах водоснабжения и водоотведения с энергетической эффективностью сопоставимой с эффективностью аналогов и прототипа.
На фиг. 1 изображен эскизный чертеж рекуператора теплоты «серых» стоков в разрезе (вид справа), где: 1 - корпус сифона, 2 - стакан сифона, 3 - патрубок подвода сточных вод, 4 - патрубок отвода сточных вод, 5 - змеевиковый теплообменник.
На фиг. 2 изображен эскизный чертеж рекуператора теплоты «серых» стоков в разрезе (вид спереди), где: 6 - входной патрубок для подвода холодной воды, 7 - выходной патрубок для отвода холодной воды.
На фиг. 3 и 4 изображены трехмерные визуализации эскиза рекуператора теплоты «серых» стоков изометрической проекции без разреза и в разрезе соответственно.
Рекуператор теплоты «серых» стоков монтируется под раковину вместо сантехнического сифона. Холодная вода, идущая к смесителю, подводится к входному патрубку для подвода холодной воды 6, выходной патрубок для отвода холодной воды 7 соединяется со смесителем. Подвод горячей воды осуществляется напрямую к смесителю.
Рекуператор работает следующим образом:
В часы водоразбора, когда потребитель пользуется раковиной для хозяйственно бытовых нужд, на входе в патрубок подвода сточных вод 3 формируется поток «серых» сточных вод. Через патрубок подвода сточных вод 3 «серые» стоки попадают в корпус сифона 1, который соединен со стаканом сифона 2. «Серые» стоки, попавшие в корпус сифона 1, создают объем жидкости, который выполняет функцию гидрозатвора и обеспечивает аккумуляцию теплоты. Из корпуса сифона 1 стоки, вытесняемые потоком, который поступает через патрубок подвода сточных вод 3, отводятся через патрубок отвода сточных вод 4 в канализационную систему.
Холодная вода через входной патрубок для подвода холодной воды 6 поступает в змеевиковый теплообменник 5, который располагается в корпусе сифона 1, и в процессе эксплуатации оказывается погруженным в объем «серых» сточных вод. Проходя змеевиковый теплообменник 5, холодная вода поглощает теплоту стоков, вследствие чего температура холодной воды повышается, а температура стоков уменьшается. Подогретая за счет сбросной теплоты холодная вода выводится из змеевикового теплообменника 5 через выходной патрубок для отвода холодной воды 7 и отправляется в смеситель.
Подача в смеситель подогретой холодной воды приводит к росту температуры смеси в смесителе, вынуждая потребителя сокращать расход горячей воды для сохранения комфортной температуры смеси.
Доступ к змеевиковому теплообменнику 5 для периодической чистки обеспечивается путем отсоединения стакана сифона 2 от корпуса сифона 1.
Таким образом, в рекуператоре теплоты «серых» стоков реализуется функция сантехнического сифона и обеспечивается возврат теплоты от стоков к холодной воде. Объединение в одной конструкции сантехнического сифона и рекуператора позволяет уменьшить занимаемый объем системы водоотведения по сравнению с аналогичными системами возврата теплоты. Возврат теплоты приводит к сокращению расхода горячей воды, и формированию энергосберегающего эффекта в системе горячего водоснабжения.
Экспериментальное исследование работы рекуператора теплоты «серых» стоков показало, что для достижения энергосберегающего эффекта, сопоставимого с эффектом аналогов и прототипа, при сохранении малых массогабаритных характеристик, необходимо изготавливать змеевиковый теплообменник 5 из гофрированной стали. Выбор гофрированной стали обусловлен необходимостью интенсификации теплоотдачи от поверхности теплообменника к «серым» стокам. Теплоотдача от поверхности теплообменника к «серым» стокам является определяющей в процессе теплопередачи от «серых» стоков к холодной воде. Поскольку теплоотдача в сторону стоков является определяющей, то разница в теплопроводности материалов, из которых изготовлен змеевиковый теплообменник, перестает оказывать существенное влияние на эффективность теплообмена. Согласно проведенным исследованиям, разница между эффективностью гладкотрубных стальных и медных змеевиковых теплообменников в рекуператоре предложенной конструкции меньше погрешности обработки экспериментальных данных и составляет 0,33%, в то время как гофрирование поверхности змеевикового теплообменника дает прирост эффективности по сравнению с гладкотрубной поверхностью на 10%.
В итоге предложенная конструкция, при расходе «серых» стоков равным 6 л/мин с температурой 40°С и при температуре холодной воды на входе в рекуператор равной 10°С, позволяет получить энергосберегающий эффект в размере 29±1,5% при массогабаритных характеристиках близких к массогабаритным характеристикам стандартной системы водоотведения для раковины с сантехническим сифоном. Эффективность аналогов и прототипа в схожих условиях (без учета недостатков) оценивается в 30±3%.
Claims (1)
- Рекуператор теплоты сточных вод, содержащий сливной канал для приема и отвода сточных вод, снабженный змеевиковым теплообменником для рекуперации теплоты стоков, который снабжен входным и выходным патрубком для подвода и отвода холодной воды, отличающийся тем, что сливной канал выполнен в виде сантехнического сифона со стаканом, а змеевиковый теплообменник выполнен из гофрированной стальной трубки.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU216381U1 true RU216381U1 (ru) | 2023-01-31 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU223347U1 (ru) * | 2023-09-07 | 2024-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" | Устройство для утилизации теплоты сточных вод, образующихся при использовании душевой |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19817031A1 (de) * | 1998-04-17 | 1999-10-21 | Markus Daschner | Wartungsfreie Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung aus Abwasser |
| WO2010140138A2 (en) * | 2009-06-04 | 2010-12-09 | Garcia Melico Jose Alberto | Heat recovery system and thermo-syphon thereof |
| CN102538508A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-04 | 大连理工大学 | 一种对掺混使用前冷水预热的热回收装置 |
| RU2575955C2 (ru) * | 2010-10-13 | 2016-02-27 | Эидт-Энженария, Иновакан Э Дезенволвименту Текноложику, Са. | Система рекуперации тепла, способ рекуперации тепла, применение такой системы и такого способа |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19817031A1 (de) * | 1998-04-17 | 1999-10-21 | Markus Daschner | Wartungsfreie Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung aus Abwasser |
| WO2010140138A2 (en) * | 2009-06-04 | 2010-12-09 | Garcia Melico Jose Alberto | Heat recovery system and thermo-syphon thereof |
| RU2575955C2 (ru) * | 2010-10-13 | 2016-02-27 | Эидт-Энженария, Иновакан Э Дезенволвименту Текноложику, Са. | Система рекуперации тепла, способ рекуперации тепла, применение такой системы и такого способа |
| CN102538508A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-04 | 大连理工大学 | 一种对掺混使用前冷水预热的热回收装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU223347U1 (ru) * | 2023-09-07 | 2024-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" | Устройство для утилизации теплоты сточных вод, образующихся при использовании душевой |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4619311A (en) | Equal volume, contraflow heat exchanger | |
| US8104532B2 (en) | Shower heat exchanger with clog-removable drain | |
| RU2575955C2 (ru) | Система рекуперации тепла, способ рекуперации тепла, применение такой системы и такого способа | |
| CN1862208A (zh) | 一种废水余热回收器 | |
| CN107270742A (zh) | 淋浴废水余热换热器 | |
| RU216381U1 (ru) | Рекуператор теплоты сточных вод | |
| GB2379006A (en) | A waste water heat recovery system | |
| WO2020066110A1 (ja) | 給湯システム | |
| CN106705430A (zh) | 一种洗浴废水余热回收系统 | |
| PL230648B1 (pl) | Odwodnienie liniowe z odzyskiem ciepla | |
| CN209214414U (zh) | 废水余热回收装置及余热回收系统 | |
| CN206448560U (zh) | 一种节能整体卫生间 | |
| CN208075655U (zh) | 紧凑式高效换热器 | |
| WO2018193320A1 (en) | Sewage heat recovery unit | |
| CN108458620A (zh) | 紧凑式高效换热器 | |
| CN210740724U (zh) | 一种用于热水器的余热回收利用装置 | |
| CN201757607U (zh) | 废水中的废热回收装置 | |
| CA2550281A1 (en) | Method of increasing heat recovered by gfxtm system | |
| PL235640B1 (pl) | Łazienkowy wymiennik ciepła | |
| JP3132813U (ja) | 食器洗浄機用廃熱エネルギー再活用装置 | |
| CN209801794U (zh) | 一种洗浴污水源热泵系统 | |
| CN2660459Y (zh) | 生活热水排水能量回收利用的装置 | |
| RU2502022C1 (ru) | Теплообменник - утилизатор тепла серых стоков | |
| US20250027720A1 (en) | Heat exchanger water trap | |
| KR200238389Y1 (ko) | 한증 폐열수 회수시스템 |