SE422495B - Anleggning for vermning av tappvatten och radiatorkretsvetska * - Google Patents

Description

15 20 25 50 35 40 8005087-5 Ändamål Ett ändamål är därför att anvisa en anläggning som ger balans mellan tillgänglig överhettningseffekt (i hetgas- kylaren) på högre temperaturnivå, och kondenseringsvärmet, speciellt vid värmning av tappvarmvatten under vår, sommar och höst i ett klimat motsvarande det nordiska. Ett ytterligare ändamål är att anvisa en anläggning som ger s k back-up vid störttappning av varmvatten så att radiatorkretsens hela värmekapacitet tillfälligt kan utnyttjas. Ett annat ändamål är att anvisa en anläggning som medger förvärmning av tapp- varmvatten i syfte att medge användning av så stor del av den tillgängliga värmeeffekten från värmepumpen vid så låg tempera- tur som möjligt för att åstadkomma bästa värmefaktor för värme- pumpen. Ett ytterligare ändamål är att anvisa en anläggning som ger värmepumpen rimlig gångtid för uppladdning av anläggningen trots att radiatoreffektbehovet kan vara litet, exempelvis under vår, höst och sommar. Ett ytterligare ändamål är att anvisa en anläggning som förhindrar täta tillslag/frånslag för värmepum- pen speciellt under tider med låg värmebelastníng på radiator- kretsen. _ Karakterisering av uppfinningen Uppfinningen utgår från en anläggning för värmning av tappvatten och radiatorkretsvätska, omfattande en värmepump med en hetgaskylare och med en kondensor, en radíatorkrets som genomströmmas av vätskan och som innefattar en första värme- växlare vilken är anordnad att värmeförsörjas av värmepumpen för värmning av vätskan, och en tappvattenledning med en andra värmeväxlare vilken är anordnad att värmeförsörjas av vär- mepumpen för värmning av tappvatten. Uppfinningen utmärkes därvid i huvudsak av att den första värmeväxlaren är anordnad i värmeväxlingskontakt med tappvattenledningen för förvärmning av tappvattnet, att den andra värmeväxlaren är anordnad att slutvärma det förvärmda tappvattnet, att kondensorn är anordnad att överföra värme till den första värmeväxlaren vid konden- seringstemperaturen för värmepumpens köldmedium, att hetgas- kylaren är anordnad att överföra värme till den andra värmeväxlaren vid en temperatur som överstiger nämnda kondenseringstemperatur, och att åtminstone den ena av värmeväxlarna är tillordnad ett vätske- kärl som innehåller värmd vätska eller varmt vatten till bildning av ett energibuffertlager för tappvattnet. 10 15 20 25 30 35 40 8005087-5 Anläggningen kan med fördel vara utförd på sådant sätt att den första värmeväxlaren innefattar ett av tapp- vatten genomströmmat kärl, som kan bilda nämnda buffertlager, och som omslutes av en mantel vilken ingår i radiatorkretsen, och att den andra värmeväxlaren innefattar en rörslinga i tappvattenledningen, vilken rörslinga är införd i ett vätske- förråda i en konventionell bränsleeldad värmepanna varvid förrådet är anslutet till en vätskekrets vid vilken hetgas- kylaren är anordnad.

Anläggningen kan därvid med fördel vara utförd sådan att ledningar är anordnade att inkoppla förrådet och manteln i serie med varandra, att den ena av nyssnämnda ledningar inne- fattar en cirkulatíonspump, att en shuntledning sträcker sig mellan de båda ledningarna, att en shuntventil är inkopplad mellan den andra ledningen och shuntledningen, och att den andra ledningen mellan shuntventilen och manteln har en back- ventil som är fjäderbelastad för att normalt förhindra själv- cirkulation mellan förrådet och manteln, varvid ventilen är anordnad att öppna vid ett av cirkulationspumpen alstrat pumptryck.

Alternativt kan den uppfinningsenliga anläggningen vara utförd på sådant sätt att den första värmeväxlaren inne- fattar en rörslinga i tappvattenledníngen, vilken rörslinga är införd i ett kärl som genomströmmas av radiatorkretsvätska och som kan utgöra nämnda buffertlager, att den andra värme- växlaren innefattar ett av förvärmt tappvatten genomströmmat kärl som är försett med en mantel vilken ingår i en lednings- krets i vilken hetgaskylaren är anordnad varvid eïpatroner med fördel kan vara anordnade i den första värmeväxlarens kärl för att erbjuda tillsatsvärme exempelvis vid felfunktion hos värme- pumpen.

Uppfinníngen definieras i de bilagda patentkraven.

Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas i exempelform med hänvisning till bifogade ritning.

Ritning Pig. 1 visar schematiskt ett första utföringsexempel på en anläggning enligt uppfinningen. Pig. 2 visar schematiskt ett andra_ utföringsexémpel på en anläggning enligt uppfinningen.

Utföringsexemgel På fig. l visas en radiatorkrets omfattande en stigarled- 10 15 20 25 30 35 40 8005087-5 ning 21 och en returledning 20 mellan vilka radiatorer 27 är inkopplade. En shuntledning 22 sträcker sig mellan ledningarna 20 och Zl och är ansluten till stigarledningen 21 via en shuntventil 23. Ledningarna 20,21 kommunicerar med varandra via en värmeväxlaremantel 3, som är anbríngad runt ett kärl 4.

En ytterligare shuntledning 25 är inkopplad mellan ledningarna 20,21 mellan manteln 3 och shuntledningen 22. Ledningen 25 inne- håller en cirkulationspump 26 och står i värmeväxlingskontakt med en kondensor 2 tillhörande en värmepumpanläggning. En tapp- vattenledníng 50 är anordnad att via en diffusor S7, anordnad i närheten av kärlets 4 botten,tillföra kallt tappvatten till kärlet 4. En ledning 51 ansluter till kärlets 4 övre del för bortledning av i kärlet 4 förvärmt tappvatten. Ledningen 51 innehåller en värmeväxlingsslínga 6, vilken är anordnad i ett vätskeförråd 5 i en konventionell värmepanna 40, som i det visade exemplet är en oljepanna med en oljebrännare 41. Vätske- förrådet 5 är anslutet till en cirkulationskrets 30 vilken innehåller en cirkulationspump 31 och står i värmeväxlings- kontakt med en hetgaskylare l, som kan vara anordnad i serie för kondensorn 2 i värmepumpen. Pörrådet 5 och manteln 3 är an- slutna till varandra via en övre ledning 61 och en undre ledning 60. En shuntledning 64 sträcker sig mellan ledningarna 60,61.

En shuntventil 62 är anordnad mellan shuntledningen 64 och ledningen 61. Mellan manteln 3 och shuntventilen 62 är en Ventil 63 anordnad, vilken är fjäderbelastad för att hålla ledningen 61 avstängd i ändamål att förhindra självcirkulation.

Ventilen 63 är anordnad att öppna vid ett vätsketryck på pann- Sidan, som etableras av en cirkulationspump 65 anordnad i led- ningen 60. _ Kärlet 4 kan ha en väsentlig volym för att utgöra ett energibuffertlager för tappvatten som förbrukas via ledningen 51, så att varmt förbrukningsvatten kan hämtas från anlägg- ningen även i anslutning till s.k. störttappning när energi- bortflödet via tappvattnet är väsentligt större än den energi- produktion som momentant kan åstadkommas av värmekällorna i anläggningen.

Den värmepumpanläggning i vilken hetgaskylaren 1 och kondensorn 2 ingår är av konventionellt slag och har därför icke närmare visats eller beskrivits.

På fig. 2 visas ett alternativt utföringsexempel på upp- 10 15 20 25 30 35 40 8005087-5 finningen,varvid radiatorkretssidan av anläggningen enligt fig. 2 helt motsvarar den enligt fig. l. Vidare är ledningarna 20,21 inkopplade i ett relativt stort kärl 3 i vilket elpatroner 60 är anordnade för att erbjuda tillsatsvärme till anläggningen, exempelvis för det fall att värmepnmpen bortfaller. Kärlet 3 innefattar en rörslinga 4, ingående i en ledning 50, som leder kallt tappvatten genom slingan 4 för förvärmning av tappvattnet genom värmeväxling med radiatorkretsvätskan i kärlet 3. Led- ningen 50 mynnar via en diffusor Sl nära bottnen i ett kärl 6. Vid överdelen av kärlet 6 finns en ledning 51 ansluten för utmatning av i kärlet 6 slutvärmt och i slingan 4 förvärmt tapp- vatten. Kärlet 6 är omslutet av en mantel 5 vilken är inkopp- lad i en vätskekrets 30 som innehåller en cirkulationspump 31 och står i värmeväxlingskontakt med en hetgaskylare 1. I fig. 2 är liksom i fíg. 1 hetgaskylaren l inkopplad i serie före_kgndensorn Z i en konventionell värmepumpanläggning.

Vid utföringsformen enligt fig. 2 kan kärlet 6 med fördel anses utgöra det nämnda energibuffertlagret för tapp- varmvatten, och kommer till pass speciellt vid s.k. störttapp- ning av förbrukningsvarmvatten via ledningen 51.

Anläggningen enligt fig. l kan med fördel utföras i anslutning till en befintlig anläggning omfattande den till vänster om manteln 3 i fig. 1 visade radiatorkretsen, samt den i fig. 1 till höger visade oljepannan. Härvid skall för åstadkommande av uppfinningen, kärlet 4 med manteln 3 anslutas via ledningarna 60,6l,64, ventilerna 62,63 och pumpen 65 till värmepannan. Vidare skall värmepannan tillordnas en krets 30 med hetgaskylare 1 och pump 31 samt skall tappvattenled- ningen inledas i kärlet 4 för förvärmning av tappvattnet innan det inledes via ledningen 51 i den konventionella slutvärmaren 6 i värmepannan 40.

Anläggningen enligt fig. Z är i första hand avsedd såsom en nyinstallation för fastighet, där reservvärme erbjudes medelst elpatronerna 60 för det fall värmepumpen skulle från- falla. I detta fall är syftet primärt att upprätthålla värme~ tillförseln till radiatorkretsen. För att undvika alltför stora effekter för elpatronerna 60 kan det vara lämpligt att avstänga varmvattenproduktionen, exempelvis medelst en av- stängningsventil (ej visad) i tappvattenledningen 50.

Det inses att man genom anläggningar utförda enligt de

Claims (4)

10 15 20 25 30 35 40 8005087-5 visade exemplen och enligt uppfinningen uppnår samtliga de ändamål som tidigare häri angivits, under undvíkande av de likaledes tidigare omnämnda svårigheterna och olägenheterna. P A T E N T K R A V

1. Anläggning för värmning av tappvatten och radiator- kretsvätska, omfattande en värmepump med en hetgaskylare (l) och med en kondensor (2), en radíatorkrets (20,2l,27) som genomströmmas av vätskan och som innefattar en första värme- växlare (3,4) som är anordnad att värmeförsörjas av värmepum- pen för värmning av vätskan, och en tappvattenledning (50,5l) med en andra värmeväxlare (5,6) som är anordnad att värmeförsör- jas av värmepumpen för värmning av tappvatten, k ä n n e - t e c k n a d av att den första värmeväxlaren (3,4) är an- ordnad i Xërmeväxlarkontakt med tappvattenledningen (50,5l) för förvärmning av tappvattnet, att den andra värmeväxlaren (5,6) är anordnad att slutvärma det förvärmda tappvattnet, att kondensorn (2) är anordnad att överföra värme till den första värmeväxlaren (3,4) vid kondenseringstemperaturen för värmepum- pens köldmedium, att hetgaskylaren (1) är anordnad att överföra värme till den andra värmeväxlaren (5,6) vid en tempera- tur som överstiger nämnda kondenseringstemperatur, och att åt- minstone den ena av värmeväxlarna är tillordnad ett vätskekärl som innehåller värmd vätska eller varmt vatten till bildning av ett energibuffertlager för tappvattnet.

2. Anläggning enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d av att den första värmeväxlaren innefattar ett av tapp- vatten genomströmmat kärl (4) som omslutes av en mantel (3) vilken ingår i radiatorkretsen, och att den andra värmeväxlaren innefattar en rörslínga (6) i tappvattenledningen, vilken rör- slinga (6) är införd i ett vätskeförråd i en konventionell bränsleeldad värmepanna varvid förrådet är anslutet till en vätskekrets vid vilken hetgaskylaren (1) är anordnad.

3. Anläggning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att ledningar (60,6l) är anordnade att inkoppla förrådet (5) och manteln (6) i serie med varandra, att den ena ledningen (60) innefattar en cirkulationspump (65), att en shuntledning (64) sträcker sig mellan de båda ledningarna (60,6l), att en shuntventil är inkopplad mellan den andra ledningen (61) och shuntledningen (64), och att den andra ledningen (61) mellan shuntventilen (62) och manteln (3) har en backventíl (63) som 8005087-5 är fjäderbelastad för att normalt förhindra självcirkulation mellan förrådet (5) och manteln (3), varvid ventilen (63) är anordnad att öppna vid ett av cirkulationspumpen alstrat pumptryck.

4. Anläggning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den första värmeväxlaren innefattar en rörslínga (4) i tappvattenledníngen (50), vilken rörslínga (4) är införd i ett kärl (3) som genomströmmas av radiatorkretsvätska, att den andra värmeväxlaren innefattar ett av förvärmt tappvatten genomströmmat kärl (6) som är försett med en mantel (S) vilken ingår i en ledningskrets (30) i vilken hetgaskylaren (1) är an- ordnad, varvid elpatroner (60) med fördel kan vara anordnade i första värmeväxlarens kärl (3) för att erbjuda tillsats- ' värme exempelvis vid felfunktion hos värmepumpen.