RU2769604C1 - Water heating system - Google Patents
Water heating system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2769604C1 RU2769604C1 RU2021111050A RU2021111050A RU2769604C1 RU 2769604 C1 RU2769604 C1 RU 2769604C1 RU 2021111050 A RU2021111050 A RU 2021111050A RU 2021111050 A RU2021111050 A RU 2021111050A RU 2769604 C1 RU2769604 C1 RU 2769604C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- electric
- pipe
- heating system
- electric valve
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 124
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D10/00—District heating systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/02—Hot-water central heating systems with forced circulation, e.g. by pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/10—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/17—District heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в автоматизации управления системами отопления.The invention relates to the field of heat engineering and can be used in the automation of heating systems.
Известны устройства водяной системы отопления по книге «Эффективные системы отопления зданий», Стройиздат, 1988, стр. 94, рис. III. (4в) - [1] и патенту на изобретение RU 2285206 С1 от 10.10.2006, F24D12/00, F24D3/02, «Система отопления многоэтажного здания» - [2].Known devices for a water heating system according to the book "Efficient heating systems for buildings", Stroyizdat, 1988, p. 94, fig. III. (4c) - [1] and the patent for invention RU 2285206 C1 dated 10.10.2006, F24D12/00, F24D3/02, "The heating system of a multi-storey building" - [2].
Водяные системы отопления многоэтажного здания по аналогам [1] и [2] содержат подающую и обратную магистрали, сообщенные с ними соответственно подающие и обратные стояки, а также размещенные в помещениях многоэтажного здания нагревательные элементы.Water heating systems of a multi-storey building according to analogs [1] and [2] contain supply and return lines, supply and return risers connected to them, respectively, as well as heating elements located in the premises of a multi-storey building.
Недостатком известных систем отопления многоэтажного здания по [1] и [2] является их потенциальная опасность при разгерметизации. В результате этого могут быть затоплены помещения с находящимися в них материальными ценностями (продовольственные и вещевые склады и т.д.), в некоторых случаях невосполнимыми и дорогостоящими, имеющими историческую ценность (архивы, музеи, библиотеки и др.). Причем разгерметизация системы водного отопления может произойти как естественным образом (коррозионным, превышения давления сети, брак запорно-регулирующей арматуры и др.), так и при стихийных (землетрясения, пожары и т.д.) и террористических или военных действиях.A disadvantage of the known heating systems of a multi-storey building according to [1] and [2] is their potential danger during depressurization. As a result, premises with material values located in them (food and clothing warehouses, etc.), in some cases irreplaceable and expensive, having historical value (archives, museums, libraries, etc.) can be flooded. Moreover, the depressurization of the water heating system can occur both naturally (corrosive, excess network pressure, defective shut-off and control valves, etc.), and during natural (earthquakes, fires, etc.) and terrorist or military actions.
Известна «Водяная система отопления» по патенту на изобретение RU 2372560 С1 от 10.11.2009, F24D10/00 - [3], состоящая из прямой (горячей) и обратной (охлажденной) труб, трубы сброса воздуха, трубы слива воды и комплекса отопительных приборов, гидравлически соединенных между собой, установлены на прямой и на обратной трубах по одному отсечному электроклапану, а также содержит электронный блок управления с датчиками разгерметизации системы и двумя сливными электроклапанами и электронасосом. Два сливных электроклапана установлены соответственно на прямой и на обратной трубах после отсечных электроклапанов, выходы сливных электроклапанов соединены между собой и с входом электронасоса, выход которого подсоединен к канализационному трубопроводу. Электронный блок управления содержит датчики разгерметизации системы в виде датчиков обнаружения воды. В качестве отсечных и сливных электроклапанов (электровентили) могут быть применены вентили (электровентили) с приводами от электродвигателей.Known "Water heating system" according to the patent for the invention RU 2372560 C1 dated 11/10/2009, F24D10/00 - [3], consisting of straight (hot) and return (cooled) pipes, air discharge pipes, water drain pipes and a set of heating devices , hydraulically interconnected, installed on the direct and on the return pipes, one shut-off electrovalve each, and also contains an electronic control unit with system depressurization sensors and two drain electrovalves and an electric pump. Two drain solenoid valves are respectively installed on the direct and return pipes after the shut-off solenoid valves, the outlets of the solenoid valves are connected to each other and to the inlet of the electric pump, the outlet of which is connected to the sewer pipeline. The electronic control unit contains system depressurization sensors in the form of water detection sensors. Valves (electric valves) driven by electric motors can be used as shut-off and drain electrovalves (electric valves).
Недостатком аналога [3] является то, что при аварии системы водяного отопления вода сливается безвозвратно, например, в систему канализации здания, что приводит к потерям как самой воды (специально подготовленной, то есть прошедшую водоподготовку для использования в системе отопления), так и потенциально полезной теплоты, утерянной горячей воды.The disadvantage of analogue [3] is that in the event of an accident of the water heating system, the water is drained irretrievably, for example, into the sewerage system of the building, which leads to losses of both the water itself (specially prepared, that is, it has been treated for use in the heating system), and potentially useful heat, lost hot water.
Известна «Водяная система отопления» по патенту на изобретение RU 2313731 С1 от 27.12.2007, МПК F24D10/00 - [4], состоящая из горячей и обратной труб, трубы сброса воздуха, трубы слива воды и комплекса отопительных приборов, гидравлически соединенных между собой, на горячей и на обратной трубах установлено по одному электроклапану (электровентилю) и датчику расхода воды, а на трубах сброса воздуха и слива воды установлено по одному электроклапану (электровентилю). Под трубой слива воды расположена емкость, нижняя часть которой через электроклапан (электровентиль) и электронасос гидравлически соединена с системой отопления. Водяная система отопления также включает в себя оповещатель и электронный блок, вход которого соединен с датчиками расхода воды, а выход - с электроклапанами, электронасосом и оповещателем.Known "Water heating system" according to the patent for invention RU 2313731 C1 dated 27.12.2007, IPC F24D10 / 00 - [4], consisting of hot and return pipes, air discharge pipes, water drain pipes and a set of heating devices hydraulically connected to each other , one solenoid valve (electric valve) and a water flow sensor are installed on the hot and return pipes, and one solenoid valve (electric valve) is installed on the air discharge and water drain pipes. Under the water drain pipe there is a container, the lower part of which is hydraulically connected to the heating system through an electrovalve (electric valve) and an electric pump. The water heating system also includes an annunciator and an electronic unit, the input of which is connected to water flow sensors, and the output is connected to electrovalves, an electric pump and an annunciator.
Недостатком аналога [4] является то, что после слива воды из системы отопления ее ремонт может происходить длительное время, за которое слитая вода в емкости в холодное время года может замерзнуть. При этом может быть разрушена сама емкость, а при заполнении холодной (остывшей) водой стояков с отрицательной температурой могут образоваться ледяные пробки, а также может произойти разрушение самих трубопроводов. В теплое время года вода в емкости также остынет и будет потеряна теплота слитой нагретой воды (в емкости). Дополнительно можно отметить, что при последующем (после срабатывания электронного блока (управления) на слив воды) отключении электричества водяная система отопления по аналогу [4] автоматически приходит в исходное состояние, при котором продолжается затопление помещений. Одним из недостатков можно отметить то, что слив воды, осуществляется самотеком через расходомер, что существенно увеличивает время слива и объемы пролива воды в помещения, а это увеличивает материальный ущерб аварии водяной системы отопления.The disadvantage of analogue [4] is that after draining the water from the heating system, its repair can take a long time, during which the drained water in the tank in the cold season can freeze. In this case, the container itself can be destroyed, and when the risers with a negative temperature are filled with cold (cooled) water, ice plugs can form, and the pipelines themselves can also be destroyed. In the warm season, the water in the tank will also cool down and the heat of the drained heated water (in the tank) will be lost. In addition, it can be noted that with the subsequent (after the electronic unit (control) is triggered to drain the water) power outage, the water heating system, according to analogy [4], automatically returns to its original state, in which the flooding of the premises continues. One of the disadvantages is that water is drained by gravity through a flow meter, which significantly increases the drain time and the amount of water spilled into the premises, and this increases the material damage of an accident in the water heating system.
Прототипом заявленного технического решения является «Водяная система отопления» по патенту на изобретение RU 2746028 С1 от 26.02.2020, МПК F24D3/00 - [5], которая состоит из подающей и обратной труб, трубы сброса воздуха, комплекса отопительных приборов, гидравлически соединенных между собой, трубы слива воды из обратного трубы и комплекса отопительных приборов. На подающей горячей и на обратной трубах установлено по одному трехходовому электровентилю и датчику расхода воды, а на трубах сброса воздуха и слива воды установлено по одному электровентилю. Под трубой слива воды из обратной трубы и комплекса отопительных приборов расположена со всех сторон теплоизолированая емкость с переливным трубопроводом, нижняя часть емкости через электронасос и электровентиль гидравлически соединена с системой отопления. Вторые выходы трехходовых электровентилей соединены трубопроводами с теплообменником установленным в нижней части емкости. Водяная система отопления также содержит электронный блок управления, вход которого соединен с датчиками расхода воды, а выход - с электровентилями, электронасосом и оповещателем. При этом, в качестве привода электровентилей и трехходовых электровентилей могут быть использованы электродвигатели. Емкость может быть установлена на теплоизоляционном основании, по бокам покрыта слоем теплоизоляции и сверху закрыта крышкой из теплоизоляционного материала. Также дополнительно для улучшения теплоизоляционных свойств емкость может быть выполнена из прочного, пористого, теплоизоляционного и гидроизоляционного материала.The prototype of the claimed technical solution is the "Water heating system" according to the invention patent RU 2746028 C1 dated February 26, 2020, IPC F24D3 / 00 - [5], which consists of a supply and return pipes, an air discharge pipe, a set of heating devices hydraulically connected between itself, pipes for draining water from the return pipe and a complex of heating devices. One three-way electric valve and a water flow sensor are installed on the hot supply and return pipes, and one electric valve is installed on the air discharge and water drain pipes. Under the pipe for draining water from the return pipe and the complex of heating devices, a heat-insulated container with an overflow pipeline is located on all sides, the lower part of the container is hydraulically connected to the heating system through an electric pump and an electric valve. The second outlets of the three-way electric valves are connected by pipelines to a heat exchanger installed at the bottom of the tank. The water heating system also contains an electronic control unit, the input of which is connected to water flow sensors, and the output is connected to electric valves, an electric pump and an annunciator. In this case, electric motors can be used as a drive for electric valves and three-way electric valves. The container can be installed on a heat-insulating base, covered with a layer of heat-insulation on the sides and closed from above with a lid made of heat-insulating material. Also, in addition to improve the thermal insulation properties, the container can be made of a durable, porous, heat-insulating and waterproofing material.
Недостатком прототипа [5] является то, что слив воды в прототипе осуществляется только из комплекса отопительных приборов гидравлически связанных между собой и обратной трубы - обратного трубопровода теплосети (в здании) на участке после трехходового электровентиля и расходомера. При этом, слив воды из подающей трубы теплосети, находящейся в здании после трехходового электровентиля и расходомера - его горизонтальных и вертикальных участком как по прототипу [5], так и по аналогу [4] не предусмотрен. Поэтому после слива воды из системы отопления (по [5], и по [4]), когда ее ремонт может происходить длительное время и не слитая вода в холодное время года в горизонтальных и вертикальных участком прямого трубопровода задания может замерзнуть, и привести к разращению этих участков.The disadvantage of the prototype [5] is that the water in the prototype is drained only from a complex of heating devices hydraulically connected to each other and a return pipe - a return pipeline of the heating network (in the building) in the area after the three-way electric valve and flow meter. At the same time, the discharge of water from the supply pipe of the heating network located in the building after the three-way electric valve and the flow meter - its horizontal and vertical sections, both according to the prototype [5] and analog [4] is not provided. Therefore, after draining the water from the heating system (according to [5], and according to [4]), when its repair can take a long time and not drained water in the cold season in the horizontal and vertical sections of the direct pipeline of the task can freeze, and lead to decomposition these areas.
Также и при работе системы отопления по прототипу [5] может произойти разгерметизация горизонтальных и вертикальных участков прямой трубы, в результате чего могут быть, как по аналогам [1] и [2] затоплены помещения с находящимися в них материальными ценностями.Also, during the operation of the heating system according to the prototype [5], depressurization of the horizontal and vertical sections of the straight pipe can occur, as a result of which, as in analogs [1] and [2], the premises with the material values located in them can be flooded.
Из недостатков прототипа [5] и аналога [4] следует задача обеспечения слива воды из всех элементов системы отопления задания, а именно как с комплекса его отопительных приборов, так и из всех участков его прямых и обратных труб.From the shortcomings of the prototype [5] and analogue [4], the task of ensuring the drainage of water from all elements of the heating system of the task, namely, both from the complex of its heating devices, and from all sections of its direct and return pipes, follows.
Сущность заявленного технического решения состоит в том, что «водяная система отопления» (со сливной емкостью) состоит из подающей и обратной труб, трубы сброса воздуха, комплекса отопительных приборов, гидравлически соединенных между собой, трубы слива воды из обратного трубы и комплекса отопительных приборов. На подающей горячей и на обратной трубах установлено по одному трехходовому электровентилю и датчику расхода воды, а на трубах сброса воздуха и слива воды установлено по одному электровентилю. Под трубой слива воды из обратной трубы и комплекса отопительных приборов расположена со всех сторон теплоизолированая емкость с переливным трубопроводом, нижняя часть емкости через электронасос и электровентиль гидравлически соединена с системой отопления. Вторые выходы трехходовых электровентилей соединены трубопроводами с теплообменником установленным в нижней части емкости. Водяная система отопления также содержит электронный блок управления, вход которого соединен с датчиками расхода воды, а выход - с электровентилями, электронасосом и оповещателем. При этом, нижняя точка подающей трубы после первого выхода ее трехходового электровентиля и датчика расхода воды через дополнительный электровентиль соединена трубой слива воды из подающей трубы в теплоизолированную емкость. Кроме того, в качестве привода электровентилей и трехходовых электровентилей могут быть использованы электродвигатели.The essence of the claimed technical solution is that the “water heating system” (with a drain tank) consists of a supply and return pipes, an air outlet pipe, a set of heaters hydraulically connected to each other, a water drain pipe from the return pipe and a set of heaters. One three-way electric valve and a water flow sensor are installed on the hot supply and return pipes, and one electric valve is installed on the air discharge and water drain pipes. Under the pipe for draining water from the return pipe and the complex of heating devices, a heat-insulated container with an overflow pipeline is located on all sides, the lower part of the container is hydraulically connected to the heating system through an electric pump and an electric valve. The second outlets of the three-way electric valves are connected by pipelines to a heat exchanger installed at the bottom of the tank. The water heating system also contains an electronic control unit, the input of which is connected to water flow sensors, and the output is connected to electric valves, an electric pump and an annunciator. At the same time, the lower point of the supply pipe after the first exit of its three-way electric valve and the water flow sensor through an additional electric valve is connected by a pipe for draining water from the supply pipe into a heat-insulated container. In addition, electric motors can be used as a drive for electric valves and three-way electric valves.
Технический результат состоит в повышении надежности водяной системы отопления путем осуществления полного слива воды из всех ее элементов в случае ее разгерметизации.The technical result consists in increasing the reliability of the water heating system by completely draining water from all its elements in case of depressurization.
Графические материалы, поясняющие сущность полезной модели представлены двумя фигурами:Graphic materials explaining the essence of the utility model are represented by two figures:
На фигуре 1 представлен чертеж заявленной схемы водяной системы отопления (далее системы) в общем виде.The figure 1 shows a drawing of the claimed scheme of the water heating system (hereinafter referred to as the system) in General view.
На фигуре 2 - чертеж системы по фигуре 1, адаптированный для подающего и обратных стояков многоэтажного здания.The figure 2 is a drawing of the system of figure 1, adapted for the supply and return risers of a multi-storey building.
На фигуре 1 обозначены: 1 - подающая труба; 2 - обратная труба; 3 - труба впуска (сброса) воздуха, 4 - труба слива воды из обратной трубы и комплекса отопительных приборов; 5 - комплекс отопительных приборов обобщенный и условно обозначен одним радиатором; 6 - водяной трехходовой электровентиль подающего трубопровода; 7 - водяной трехходовой электровентиль обратного трубопровода; 8 - датчик расхода воды подающего трубопровода с электронным выходом; 9 - датчик расхода воды обратного трубопровода с электронным выходом; 10 - электровентиль для аварийного слива воды из обратной трубы и комплекса отопительных приборов; 11 - электровентиль для аварийного впуска воздуха в систему при сливе с нее воды (теплоносителя); 12 - теплоизолированная емкость (с теплоизолированной крышкой) для аварийного слива воды из системы и ее хранения в горячем состоянии на время ремонта системы; 13 - электронасос для закачки воды из теплоизолированной емкости (12) в систему после ее ремонта; 14 - электровентиль для закачки воды электронасосом (13) в систему после ее ремонта; 15 - электронный блок управления; 16 - оповещатель; 17 - водоводяной теплообменник, расположенный на дне теплоизолированной емкости (12); 18 - переливной трубопровод из теплоизолированной емкости (12) в систему канализации; 19 - электровентиль для аварийного слива воды из горизонтальных и вертикальных участков прямой трубы здания; 20 - труба слива воды из горизонтальных и вертикальных участков прямой трубы здания. Электровентили (10), (11), (14), а также трехходовые электровентили (6) и (7) выполнены с приводом от электродвигателя, и характеризуются тем, что в момент возможного отключения электричества не меняют своего состояния: «открытое» - «закрытое».The figure 1 indicates: 1 - supply pipe; 2 - return pipe; 3 - air inlet (discharge) pipe, 4 - water drain pipe from the return pipe and a set of heating devices; 5 - a complex of heating devices is generalized and conventionally designated as one radiator; 6 - water three-way electric valve of the supply pipeline; 7 - water three-way electric valve of the return pipeline; 8 - water flow sensor of the supply pipeline with an electronic output; 9 - return water flow sensor with electronic output; 10 - an electric valve for emergency draining of water from the return pipe and a set of heating devices; 11 - electric valve for emergency air inlet into the system when water (coolant) is drained from it; 12 - thermally insulated container (with a thermally insulated lid) for emergency draining of water from the system and its storage in a hot state during the repair of the system; 13 - electric pump for pumping water from a heat-insulated tank (12) into the system after its repair; 14 - electric valve for pumping water with an electric pump (13) into the system after its repair; 15 - electronic control unit; 16 - annunciator; 17 - water-to-water heat exchanger located at the bottom of the heat-insulated tank (12); 18 - overflow pipeline from the heat-insulated container (12) to the sewerage system; 19 - an electric valve for emergency draining of water from horizontal and vertical sections of a straight pipe of a building; 20 - a pipe for draining water from horizontal and vertical sections of a straight pipe of a building. Electric valves (10), (11), (14), as well as three-way electric valves (6) and (7) are driven by an electric motor, and are characterized by the fact that at the time of a possible power outage they do not change their state: “open” - “ closed."
На фигуре 2 дополнительно обозначены: 1.1 - главный стояк горячей воды (от подающей трубы (1)); 2.1, 2.2…2.i - стояки обратных труб от соответствующих отопительных приборов (5); 5.1, 5.2…5.i - отопительные приборы соответствующих стояков отопления здания (для упрощения заявленной схемы устройства, как пример приведена простая однотрубная система отопления многоэтажного здания).Figure 2 additionally marked: 1.1 - main hot water riser (from the supply pipe (1)); 2.1, 2.2…2.i - risers of return pipes from the respective heaters (5); 5.1, 5.2 ... 5.i - heaters of the corresponding building heating risers (to simplify the declared device scheme, a simple one-pipe heating system of a multi-storey building is given as an example).
Система состоит из комплекса отопительных приборов (5) на фиг. 1 и, (5.1), (5.2), (5.i) на фиг. 2, подающей (1) и обратной (2) труб. На подающей трубе (1) установлен трехходовой электровентиль (6) и датчик расхода воды (8), а на обратной трубе (2) установлен трехходовой электровентиль (7) и датчик расхода воды (9). Система снабжена трубой впуска (сброса) воздуха (3) с электровентилем (11) и трубой слива воды (4) с электровентилем (10). Под трубой слива воды расположена теплоизолированная емкость (12) с теплоизолированной крышкой. Низ теплоизолированной емкости (12) через электронасос (13) и электровентиль (14) и гидравлически соединен с комплексом отопительных приборов (5). Датчики расхода воды (7) и (9) электрически соединены с электронным блоком (15), а тот в свою очередь электрическими линиями управления (на фигурах не пронумерованные) со всеми электровентилями: (6), (7), (10), (11) и (14), электронасосом (13) и оповещателем (16). Нижняя точка подающей трубы (1) после первого выхода ее трехходового электровентиля (6) и датчика расхода воды (8), через дополнительный электровентиль (19) соединена трубой слива воды (20) из подающей трубы (1) в теплоизолированную емкость (12).The system consists of a set of heating devices (5) in Fig. 1 and, (5.1), (5.2), (5.i) in Figs. 2, supply (1) and return (2) pipes. A three-way electric valve (6) and a water flow sensor (8) are installed on the supply pipe (1), and a three-way electric valve (7) and a water flow sensor (9) are installed on the return pipe (2). The system is equipped with an air inlet (exhaust) pipe (3) with an electric valve (11) and a water drain pipe (4) with an electric valve (10). Under the water drain pipe there is a heat-insulated container (12) with a heat-insulated lid. The bottom of the thermally insulated tank (12) is hydraulically connected to the heating device complex (5) through the electric pump (13) and the electric valve (14). Water flow sensors (7) and (9) are electrically connected to the electronic unit (15), which, in turn, is connected by electric control lines (not numbered in the figures) to all electric valves: (6), (7), (10), ( 11) and (14), electric pump (13) and annunciator (16). The lower point of the supply pipe (1) after the first exit of its three-way electric valve (6) and the water flow sensor (8), through an additional electric valve (19) is connected by a water drain pipe (20) from the supply pipe (1) to a heat-insulated container (12).
В рабочем режиме системы трехходовые электровентили (6) и (7) открыты (работают в режиме «0-1»), а электровентили (10), (11), (14) и (19) закрыты. Горячая вода по трубопроводу (1) через электровентиль (6) и датчик расхода воды (8) поступает в комплекс отопительных приборов (5), где остывает и выходит из этого комплекса (5) по обратной трубе (2) через датчик расхода воды (9) и трехходовой электровентиль (7). В этом случае расходы воды по горячей и обратной трубам равны между собой, что фиксируется (с поправкой на погрешность показаний) датчиками расхода воды (8) и (9).In the operating mode of the system, the three-way electric valves (6) and (7) are open (operate in the "0-1" mode), and the electric valves (10), (11), (14) and (19) are closed. Hot water through the pipeline (1) through the electric valve (6) and the water flow sensor (8) enters the complex of heating devices (5), where it cools down and leaves this complex (5) through the return pipe (2) through the water flow sensor (9 ) and a three-way solenoid valve (7). In this case, the water flow rates through the hot and return pipes are equal to each other, which is fixed (corrected for the reading error) by water flow sensors (8) and (9).
В случае разгерметизации системы отопления (появления течи воды) показания датчиков расхода воды (8) и (9) начинают расходиться, при этом электронный блок (15) реагирует на это по одному из двух вариантов. Если степень разгерметизации мала, то электронный блок (15) включает только оповещатель (16), если велика - включает оповещатель (16) и подает сигнал на переход трехходовых электровентилей (6) и (7) в положение режима «0-2», при котором горячая вода (теплоноситель) начинает протекать через водоводяной теплообменник (17), расположенный на дне теплоизолированной емкости (12). После этого электронный блок (15) открывает последовательно электровентиль (10) и (19) для слива воды из всей системы отопления и электровентиль (11) для впуска в систему отопления воздуха, для быстрого и полного слива воды (теплоносителя) из системы отопления здания. При этом горячая вода (теплоноситель) начинает сливаться из системы в теплоизолированную емкость (12) по трубопроводам (4) и (20). На дне теплоизолированной емкости (12) расположен водоводяной теплообменник (17) с уже циркулирующей по ней горячей водой, для подогрева слитой воды из системы отопления здания.In the event of a depressurization of the heating system (water leakage), the readings of the water flow sensors (8) and (9) begin to diverge, while the electronic unit (15) reacts to this in one of two ways. If the degree of depressurization is small, then the electronic unit (15) turns on only the annunciator (16), if it is large, it turns on the annunciator (16) and sends a signal to switch the three-way electric valves (6) and (7) to the “0-2” mode position, with in which hot water (heat carrier) begins to flow through the water-to-water heat exchanger (17) located at the bottom of the heat-insulated container (12). After that, the electronic unit (15) opens in series the electric valve (10) and (19) to drain water from the entire heating system and the electric valve (11) to let air into the heating system, to quickly and completely drain water (heat carrier) from the heating system of the building. In this case, hot water (coolant) begins to drain from the system into a heat-insulated container (12) through pipelines (4) and (20). At the bottom of the heat-insulated tank (12) there is a water-to-water heat exchanger (17) with hot water already circulating through it, for heating the drained water from the building's heating system.
После ремонта системы отопления она приводится в исходное рабочее состояние в ручном режиме. Через электронный блок (15) подают сигналы на закрытие электровентилей (10) и (19) - слива воды, после чего на открытие электровентиля (14) и на запуск электронасоса (13). В результате этого, горячая вода из теплоизолированной емкости (12) через некоторое время заполнит систему отопления по обратному пути первоначального аварийного слива воды. Далее через электронный блок (15) подают последовательные сигналы выключение электронасоса (13), на закрытие (водяного) электровентиля (14), а также на закрытие (воздушного) электровентиля (11). После заполнения системы отопления горячей водой из теплоизолированной емкости (12) через электронный блок (15) подают сигналы переключение трехходовых электровентелей (6) и (7) в положение режима «0-1», при котором система отопления начинает работать в нормальном режиме. Воздух из верхних точек водяной системы отопления могут дополнительно стравливать кратковременным (и контролируемым) приоткрытием (воздушного) электровентиля (11), находящегося в верхней части главного стояка (1.1), а также штатными автоматическими воздухоотводчиками (на фигурах 1 и 2 не показаны). При переключении трехходовых электровентелей (6) и (7) из положения «0-2» в положение режима «0-1» отключается расположенный на дне теплоизолированной емкости (12) водоводяной теплообменник (17) и из него также сливают воду, особенно в холодное время года, например, обычным вентилем (на фигурах 1 и 2 не показан) или его частичным временным рассоединением.After the repair of the heating system, it is brought to its original operating condition in manual mode. Signals are sent through the electronic unit (15) to close the electric valves (10) and (19) - draining the water, then to open the electric valve (14) and start the electric pump (13). As a result, hot water from the thermally insulated container (12) will fill the heating system after some time along the reverse path of the initial emergency water drain. Then, through the electronic unit (15), sequential signals are sent to turn off the electric pump (13), to close the (water) electric valve (14), and also to close the (air) electric valve (11). After filling the heating system with hot water from a heat-insulated container (12), signals are sent through the electronic unit (15) to switch the three-way electric fans (6) and (7) to the “0-1” mode position, at which the heating system starts to operate in normal mode. Air from the upper points of the water heating system can be additionally bled off by a short-term (and controlled) opening of the (air) electric valve (11) located in the upper part of the main riser (1.1), as well as standard automatic air vents (not shown in figures 1 and 2). When switching the three-way electric fans (6) and (7) from the “0-2” position to the “0-1” mode position, the water-to-water heat exchanger (17) located at the bottom of the heat-insulated tank (12) is turned off and water is also drained from it, especially in the cold season, for example, with a conventional valve (not shown in figures 1 and 2) or its partial temporary disconnection.
Данная водяная система отопления имеет повышенные надежность (за счет полного слива воды) и энергетическую эффективность (за счет подогрева слитой воды и минимизации тепловых потерь от нее), а также позволяет свести к минимуму ущерб, наносимый помещениям задания и находящимся в них ценностям в случае разгерметизации элементов системы.This water heating system has increased reliability (due to complete draining of water) and energy efficiency (due to heating the drained water and minimizing heat losses from it), and also minimizes damage to the task premises and valuables located in them in the event of depressurization elements of the system.
Заявленная водяная система отопления в совокупности с ограничительными и отличительными признаками изобретения не известна из уровня техники общеизвестных систем, и в литературных источниках не найдена, и, следовательно, соответствует критерию "новизна".The claimed water heating system in conjunction with the restrictive and distinctive features of the invention is not known from the prior art of well-known systems, and was not found in the literature, and, therefore, meets the criterion of "novelty".
Реализация водяной системы отопления с приведенной совокупностью признаков не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, может быть осуществлена применением известных и широко выпускаемых промышленностью устройств, откуда следует соответствие критерию "промышленная применимость".The implementation of a water heating system with the given set of features does not present any structural, technical and technological difficulties; it can be carried out using devices known and widely produced by the industry, which implies compliance with the criterion of "industrial applicability".
Реализация водяной системы отопления с приведенной совокупностью признаков не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, может быть осуществлена применением известных и широко выпускаемых промышленностью устройств, откуда следует соответствие критерию "промышленная применимость".The implementation of a water heating system with the given set of features does not present any structural, technical and technological difficulties; it can be carried out using devices known and widely produced by the industry, which implies compliance with the criterion of "industrial applicability".
Реализация заявленного технического решения по сравнению с аналогом [4] дополнительно позволяет увеличить скорость слива воды как с прямой трубы, так и с обратной трубы с комплексом отопительных приборов здания, так, как вода сливается не через датчики расхода, на напрямую без дополнительных гидравлических сопротивлений, что также повышает надежность заявленной системы, а также позволяет минимизировать наносимый материальный ущерб.The implementation of the claimed technical solution compared to analogue [4] additionally allows you to increase the speed of draining water from both the direct pipe and the return pipe with a complex of building heating devices, since the water is not drained through flow sensors, but directly without additional hydraulic resistances, which also increases the reliability of the claimed system, and also minimizes the material damage.
ЛитератураLiterature
1. Книга «Эффективные системы отопления зданий», Стройиздат, 1988, стр. 94, рис. III. (4в).1. The book "Efficient heating systems for buildings", Stroyizdat, 1988, p. 94, fig. III. (4c).
2. Патент на изобретение РФ: RU 2285206 С1 от 10.10.2006, F24D12/00, F24D3/02, «Система отопления многоэтажного здания».2. Patent for the invention of the Russian Federation: RU 2285206 C1 dated 10/10/2006, F24D12 / 00, F24D3 / 02, “Heating system of a multi-storey building”.
3. Патент на изобретение РФ: RU 2372560 С1 от 10.11.2009, F24D10/00, «Водяная система отопления».3. Patent for the invention of the Russian Federation: RU 2372560 C1 dated 11/10/2009, F24D10/00, "Water heating system".
4. Патент на изобретение РФ: RU 2313731 С1 от 27.12.2007, МПК F24D10/00, «Водяная система отопления».4. Patent for the invention of the Russian Federation: RU 2313731 C1 dated 12/27/2007, IPC F24D10 / 00, "Water heating system".
5. Патент на изобретение РФ: RU 2746028 С1 от 26.02.2020, МПК F24D3/00 «Водяная система отопления» - прототип.5. Patent for the invention of the Russian Federation: RU 2746028 C1 dated February 26, 2020, IPC F24D3 / 00 "Water heating system" - prototype.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021111050A RU2769604C1 (en) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | Water heating system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021111050A RU2769604C1 (en) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | Water heating system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2769604C1 true RU2769604C1 (en) | 2022-04-04 |
Family
ID=81076057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021111050A RU2769604C1 (en) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | Water heating system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2769604C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19633930A1 (en) * | 1996-08-22 | 1998-02-26 | Kermi Gmbh | Monolithic heat storage cabinet |
RU16619U1 (en) * | 2000-02-29 | 2001-01-20 | ООО "Волгонефтехиммонтаж-ЭкоТех" | HEATING AND HOT WATER SUPPLY SYSTEM |
RU27189U1 (en) * | 2002-07-17 | 2003-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" | HEATING SYSTEM OF A MULTI-STOREY BUILDING |
RU2313731C1 (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Water heating system |
-
2021
- 2021-04-19 RU RU2021111050A patent/RU2769604C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19633930A1 (en) * | 1996-08-22 | 1998-02-26 | Kermi Gmbh | Monolithic heat storage cabinet |
RU16619U1 (en) * | 2000-02-29 | 2001-01-20 | ООО "Волгонефтехиммонтаж-ЭкоТех" | HEATING AND HOT WATER SUPPLY SYSTEM |
RU27189U1 (en) * | 2002-07-17 | 2003-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" | HEATING SYSTEM OF A MULTI-STOREY BUILDING |
RU2313731C1 (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Water heating system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4898152A (en) | Dual sequence solar water heater | |
US5014770A (en) | Attic solar energy vehicle | |
US4121566A (en) | Sonia system | |
US5823177A (en) | Pumpless solar water heater with isolated pressurized storage | |
US4294227A (en) | Apparatus for heating water by solar heat | |
US4257479A (en) | Heat exchanger and drain down for solar collector | |
US20080092575A1 (en) | Solar air conditioning system | |
RU2769604C1 (en) | Water heating system | |
RU2746028C1 (en) | Water heating system | |
JPH0618092A (en) | Centralized hot-water supplying device | |
RU2372560C1 (en) | Water heating-system | |
WO2011047444A1 (en) | Thermal regulation system | |
JP2004271102A (en) | Heat pump water heater | |
CN100370192C (en) | Electric heating machine | |
RU2187050C1 (en) | Solar heat-supply system | |
RU2313731C1 (en) | Water heating system | |
JPS59134432A (en) | Solar heat-utilizing hot water supply and heater in combination | |
US20110315613A1 (en) | Water conservation system | |
JPH0117016Y2 (en) | ||
JP5797616B2 (en) | Water heater | |
FI66079C (en) | FOER FARING FOER UTNYTTJANDE AV JORDVAERME OCH SOLVAERME | |
CN207569981U (en) | Automatic-discharging anti-freeze solar heating installation | |
RU2064141C1 (en) | Geothermal power plant | |
Hackleman | 7Solar Water Heating System Designs | |
US20100288267A1 (en) | Solar Water Heating System and Components Thereof |