SK872021U1 - Hydraulický modul pre vykurovacie zariadenie s tepelným čerpadlom - Google Patents
Hydraulický modul pre vykurovacie zariadenie s tepelným čerpadlom Download PDFInfo
- Publication number
- SK872021U1 SK872021U1 SK872021U SK872021U SK872021U1 SK 872021 U1 SK872021 U1 SK 872021U1 SK 872021 U SK872021 U SK 872021U SK 872021 U SK872021 U SK 872021U SK 872021 U1 SK872021 U1 SK 872021U1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- tank
- transfer medium
- heat transfer
- hydraulic module
- connector
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000003303 reheating Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 7
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 5
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- 229920009788 PA66 GF30 Polymers 0.000 description 1
- 229920006497 PA66-GF30 Polymers 0.000 description 1
- 229920006500 PA66-GF35 Polymers 0.000 description 1
- 229920006492 PA66-GF40 Polymers 0.000 description 1
- 229920012564 PP GF40 Polymers 0.000 description 1
- 229920006956 PP-GF40 Polymers 0.000 description 1
- 229920006587 PPA-GF40 Polymers 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/14—Arrangements for connecting different sections, e.g. in water heaters
- F24H9/142—Connecting hydraulic components
- F24H9/144—Valve seats, piping and heat exchanger connections integrated into a one-piece hydraulic unit
-
- 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
- F24D19/00—Details
- F24D19/0092—Devices for preventing or removing corrosion, slime or scale
-
- 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
- F24D3/105—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system pumps combined with multiple way valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
- F24H1/121—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium using electric energy supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/0005—Details for water heaters
- F24H9/001—Guiding means
- F24H9/0015—Guiding means in water channels
- F24H9/0021—Sleeves surrounding heating elements or heating pipes, e.g. pipes filled with heat transfer fluid, for guiding heated liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/0005—Details for water heaters
- F24H9/0042—Cleaning arrangements
-
- 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
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/02—Fluid distribution means
- F24D2220/0207—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
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/02—Fluid distribution means
- F24D2220/0235—Three-way-valves
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)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
Hydraulický modul (100), pre vykurovacie zariadenie s tepelným čerpadlom a aspoň s jedným okruhom na vykurovanie a/alebo s okruhom na prípravu teplej úžitkovej vody, s uzavretým okruhom teplonosného média, zahŕňa nádrž na zabezpečenie cirkulácie, filtrácie a dodatočného ohrevu teplonosného média, pričom nádrž je hydraulicky pripojiteľná k tepelnému výmenníku (7) tepelného čerpadla, k okruhu na vykurovanie a/alebo k okruhu na prípravu teplej úžitkovej vody. Nádrž pozostáva z hornej časti (20) a z dolnej časti (30), navzájom vodotesne spojených. Hydraulický modul integruje v nádrži cyklónový filter pevných nečistôt a magnetický separátor kovových nečistôt.
Description
SK 87-2021 UI
Oblasť techniky
Technické riešenie sa týka konštrukcie hydraulického modulu pre vykurovacie zariadenie s tepelným čerpadlom s uzavretým okruhom teplonosného média.
Doterajší stav techniky
Tepelné čerpadlá využívajú teplo z okolitého prostredia - zo zeme, zo dolnej vody alebo zo vzduchu a počas celého roka poskytujú teplo na vykurovanie obytných priestorov a prípravu teplej úžitkovej vody. Výrazne znižujú náklady na spotrebu energie, sú náhradou za spaľovanie fosílnych palív a výrazne pomáhajú znižovať emisie oxidu uhoľnatého.
Základom tepelného čerpadla je uzavretý okruh naplnený chladivom. Tepelné čerpadlo, respektíve chladiaci okruh, má štyri základné časti - výparník, kompresor, kondenzátor a expanzný ventil.
V prípade tepelného čerpadla vzduch-voda sa do výparníka privádza z okolitého vzduchu nízko potenciálne teplo. Privedené teplo spôsobuje vyparovanie chladivá, pary chladivá sa stávajú nositeľom tepelnej energie a tú prenášajú do kompresora. Vzduch, ktorého prúdenie cez výparník zaisťujú ventilátory, sa pritom ochladí. Vzduchová cesta predstavuje primárnu stranu tepelného čerpadla. Kompresor nasáva pary z výparníka, stláča ich a vytláča do kondenzátora. Kvapalné chladivo, ktoré skondenzovalo v kondenzátore pri vyššom (kondenzačnom) tlaku, sa pomocou expanzného ventila vstrekuje do výparníka, aby sa tu opäť vyparilo pri nižšom (vyparovanom) tlaku.
Energia privedená do kondenzátora sa prenáša do cirkulujúceho teplonosného média, čo je sekundárna strana tepelného čerpadla. Preneseným teplom z kondenzátora sa teda primáme ohrieva teplonosné médium.
Tepelný výmenník tepelného čerpadla (kondenzátor) môže byť umiestnený vo vonkajšej jednotke tepelného čerpadla alebo vo vnútornej časti systému. Teplo sa prenáša ďalej teplonosným médiom prostredníctvom hydraulického modulu.
Hydraulické moduly pre vykurovacie zariadenia s tepelným čerpadlom musia splňovať najmä nasledujúce kritéria:
• Musí byť zabezpečený plynulý prietok teplonosného média hydraulickým modulom • Musí byť zabezpečená distribúcia teplonosného média do okruhu pre vykurovanie a/alebo do okruhu pre prípravu teplej úžitkovej vody • Musí byť umožnené merame prietoku, tlaku a teploty média • Musí byť zabezpečené filtrovanie pevných častíc (nečistôt) z teplonosného média • Musí byť umožnené vypustenie teplonosného média z hydraulického okruhu • Musí byť umožnený dodatočný ohrev teplonosného média v prípade, že tepelné čerpadlo nedodáva dostatočné teplo do vykurovacieho systému, ako je tomu napríklad v zimných mesiacoch • Médium použité ako teplonosné musí byť chránené voči zamrznutiu, najmä v prípade, že tepelný výmenník tepelného čerpadla je umiestnený vo vonkajšej jednotke
Hydraulický modul by mal byť zároveň kompaktný, svojimi rozmermi má zaberať v systéme čo najmenší priestor.
Bežné hydraulické moduly pre vykurovacie systémy s tepelnými čerpadlami sú zostavené z jednotlivých oddelených komponentov, pospájaných ďalšími časťami, najmä rúrkami a pripojovacími konektormi. Takýto hydraulický modul môže byť príliš veľký a najmä vzhľadom na požiadavku dodatočného ohrevu zaberá spolu s elektrickým ohrievačom značný priestor vo vykurovacom zariadení.
Snahou výrobcov vykurovacích zariadení je minimalizovať rozmery hydraulických modulov.
Dokument WO2018202436A1 zverejňuje konštrukčnú jednotku pre hydraulický modul, ktorá pozostáva z troch samostatne vyhotovených konštrukčných pripájacích dielov, tieto sú výhodne zhotovené z plastových kompozitných materiálov vstrekovaných do formy. Vstupný konštrukčný diel slúži na pripojenie vstupu úžitkovej a vykurovacej vody do hydraulického modulu a výstupný konštrukčný diel slúži na výstup ohriatej úžitkovej a vykurovacej vody a navzájom sú spojené doskovým výmenníkom. Pripájacie hrdlá umiestnené na jednotlivých konštrukčných dieloch slúžia na pripojenie ďalších funkčných prvkov hydraulického modulu, akými sú ventily, snímače, expanzná nádoba a podobne. Vstupné konštrukčné diely sa spájajú s konštrukčným dielom obehového čerpadla a s doskovým výmenníkom. Umiestnenie konštrukčného dielu obehového čerpadla v zostave hydraulického modulu zabezpečuje najmenšie rozmery celého hydraulického modulu pri súčasnom splnení nárokov na hydraulický výtlak hydraulického modulu.
Táto hydraulická jednotka nespĺňa požiadavky kladené na hydraulický modul pre systém tepelného čerpadla, keďže v nej nie je zabezpečený dodatočný ohrev, ktoiý je potrebný napríklad v prípade zvýšenej potreby tepla na výstupe alebo na podporu tepelného čerpadla vzduch / voda pri veľmi nízkych vonkajších teplotách. Na dodatočný ohrev je potrebné do okruhu pripojiť napríklad samostatný elektrický ohrievač.
SK 87-2021 U1
V dokumente EP2312224B1 je zverejnené tepelné čerpadlo s hydraulickým modulom vyrobeným z puzdra s aspoň prvou stenou a druhou stenou, ktoré sú každá vstrekované do formy. Prvá a druhá stena sú vyrobené z plastu a sú navzájom spojené, najmä pomocou zvárania, ako je vibračné zvárame, ultrazvukové zváranie, trecie zvárame alebo laserové zvárame. Dutina je čiastočne tvorená stenami hydraulického modulu a tekutinové potrubné spojenie je opatrené prietokovým pripojením a spätným pripojením. Ďalšie dutiny kompaktného modulu sú opísané, pričom vo výhodnom uskutočnení je do najmenej jednej dutiny zabudovaný dodatočný elektrický ohrievač.
Nevýhodou opísaného hydraulického modulu je skutočnosť, že pri ohreve vody sa vytvára vodný kameň najmä na vykurovacích telesách a v dutine sa tak môžu vytvárať a hromadiť pevné nečistoty, ktoré môžu byť príčinou vážnych porúch vo vykurovacom systéme. Hydraulický modul neposkytuje možnosť filtrovania nečistôt.
Konštrukcia elektrického ohrievača vody s integrovaným separátorom pevných nečistôt a magnetických nečistôt s jedným spoločným vypúšťacím ventilom je zverejnená v publikácii SK762020U1. Tento elektrický ohrievač vody je možné použiť v ľubovoľnom systéme s uzatvoreným okruhom vykurovacieho média, v okruhu už potom nie je potrebné zaradiť autonómny filter. Výhodne integruje filter pevných nečistôt tam, kde sa tvorí vodný kameň, teda v blízkosti vykurovacích špirál. Avšak umiestnenie magnetického filtra v elektrickom ohrievači vody nie je ideálne vzhľadom na väčšiu vzdialenosť od obehového čerpadla vo vykurovacom systéme.
Predkladané technické riešenie odstraňuje nedostatky riešení známych v stave techniky a zverejňuje kompaktný hydraulický modul pre vykurovací systém s tepelným čerpadlom, určený na cirkuláciu teplonosného média v aspoň jednom uzavretom okruhu, ktorý poskytuje dodatočný ohrev, integruje funkciu cyklónového filtra pevných nečistôt a magnetického separátora kovových nečistôt a poskytuje všetky požadované funkcie, pričom komponenty hydraulického modulu sú pripojené prostredníctvom pripojovacích konektorov a sformovaných kanálov, bez použitia pripojovacích rúrok a nadbytočných vedení.
Podstata technického riešenia
Základnou konštrukčnou jednotkou hydraulického modulu je nádrž na zabezpečenie cirkulácie, filtrácie a dodatočného ohrevu teplonosného média. Nádrž je zostavená z hornej časti a z dolnej časti, ktoré sú navzájom vodotesné spojené skrutkami a tesnením, alebo zváraním a počas prevádzky je hydraulický modul umiestnený v zvislej polohe. Obe časti nádrže sú výhodne vyrobené z kompozitných materiálov vstrekovaním do formy. Technológia umožňuje pomocou formy integrovať v oboch častiach nádrže ďalšie prepojovacie kanály, komory, dutiny a pripojovacie konektory pre komponenty hydraulického modulu, nádrž je teda aj miestom na pripojenie komponentov hydraulického modulu, čím sa eliminuje potreba dodatočných rúrkových spojení.
Horná časť nádrže je vybavená krytom a koncentrickou vnútornou stenou a dolná časť nádrže je vybavená krytom, ktorý má tvar kužeľa aspoň v jednej oblasti. Pomocou koncentrickej steny sú v hornej časti nádrže definované dva oddelené cirkulačné kanály - vonkajší cirkulačný kanál a vnútorný cirkulačný kanál. Vo vnútornom cirkulačnom kanáli sú usporiadané vyhrievacie telesá elektrického vykurovacieho bloku na dodatočný ohrev teplonosného média.
Prietok nádržou hydraulického modulu je zabezpečený tak, že horná časť nádrže je hydraulicky pripojená k tepelnému výmenníku tepelného čerpadla a cez pripojovací kanál teplonosné médium smeruje do vnútorného cirkulačného kanála definovaného koncentrickou stenou.
Cirkuláciu teplonosného média v hydraulickom okruhu zabezpečuje obehové čerpadlo, ktoré je usporiadané v dolnej časti nádrže a jeho výstup je hydraulicky pripojený k tepelnému výmenníku tepelného čerpadla a vstup je hydraulicky pripojený k 3/2 cestnému prepínaciemu ventilu.
Teplonosné médium sa dodatočne ohrieva prostredníctvom elektrického vykurovacieho bloku. Ohriate teplonosné médium je smerované do vonkajšieho cirkulačného kanála v hornej časti nádrže, do ktorého sú integrované pripojovacie kanály pre výstup teplonosného média do okruhov vykurovacieho zariadenia pre vykurovanie a pre prípravu teplej úžitkovej vody.
Usporiadanie koncentrickej steny v hornej časti nádrže napomáha zmene smeru a rýchlosti toku teplonosného média pri pohybe vnútorným cirkulačným kanálom zhora nadol a vonkajším cirkulačným kanálom zdola nahor.
Prekážka vy tvorená koncentrickou stenou a vykurovacími telesami napomáha oddeľovať z toku teplonosného média pevné nečistoty, ktoré sa gravitačným spôsobom usádzajú v kužeľovej oblasti dolnej časti nádrže, odkiaľ sa odstraňujú vypúšťacím ventilom. Na tom istom princípe pracujú autonómne cyklónové filtre pevných nečistôt.
Ak sa pri ohreve teplonosného média vytvára vodný kameň na vykurovacích telesách, potom sa prípadné odlúpené nečistoty odstránia v blízkosti miesta svojho vzniku a neprenášajú sa ďalej do okruhu teplonosného
SK 87-2021 U1 média. Konštrukčné usporiadame dolnej nádrže hydraulického modulu naviac umožňuje pomocou magnetického separátom samostatne separovať magnetické nečistoty, ktoré sa môžu dostať do okruhu teplonosného média napríklad z radiátorov a tým chrániť najmä obehové čerpadlo ale aj iné komponenty hydraulického modulu pred poškodením.
Súčasťou hydraulického modulu sú prepojovacie kanály, komory a konektory pre 3/2 cestný ventil na prepíname okruhov, poistný tlakový ventil, obehové čerpadlo, magnet, snímač teploty, vypúšťací ventil na odstránenie pevných nečistôt a vypúšťací ventil na odstránenie magnetických nečistôt, odvzdušňovací ventil a konektory pre ich pripojenie ako aj konektory na pripojenie hydraulického modulu do okruhov vykurovacej vody, úžitkovej vody a do okruhu tepelného výmenníka tepelného čerpadla.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Technické riešenie bude teraz opísané s odkazom na nasledujúce obrázky, ale bez obmedzenia na ne:
Obr. 1 znázorňuje hydraulickú schému hydraulického modulu podľa predkladaného technického riešenia
Obr. 2 je 3D vyobrazenie príkladu uskutočnenia hydraulického modulu podľa predkladaného technického riešenia, s pripojenými ventilmi a senzormi
Obr. 3 znázorňuje hydraulický modul z obrázka 2 v rozloženom pohľade
Obr. 4 znázorňuje prierez hydraulickým modulom so zobrazeným trojcestným ventilom
Obr. 5 znázorňuje prierez hydraulickým modulom so zobrazeným telesom obehového čerpadla, cyklónovým filtrom a magnetickým separátorom nečistôt.
Príklady uskutočnenia
Hydraulický modul (100), pre vykurovacie zariadenie s tepelným čerpadlom a s aspoň jedným okruhom na vykurovanie a/alebo s okruhom na prípravu teplej úžitkovej vody, s uzavretým okruhom teplonosného média, zahrňuje nádrž na zabezpečenie cirkulácie, filtrácie a dodatočného ohrevu teplonosného média, pričom nádrž je hydraulicky pripojiteľná k tepelnému výmenníku 7 tepelného čerpadla, k okruhu na vykurovanie a/alebo k okruhu na prípravu teplej úžitkovej vody.
Nádrž je zostavená z hornej časti 20 a z dolnej časti 30, ktoré sú navzájom vodotesné spojené skrutkami a tesnením, počas prevádzky je hydraulický modul umiestnený v zvislej polohe (horná časť 20 sa nachádza nad dolnou časťou 30).
Vodotesný spoj je možné vyhotoviť aj ako zvar.
Obe časti 20, 30 nádrže sú vyrobené z kompozitného plastu vstrekovaním do formy, súčasne so stenami nádrže sa formuje koncentrická stena 40 v hornej časti 20 nádrže, teleso 6 obehového čerpadla v dolnej časti 30 nádrže, kužeľová oblasť 60 v dolnej časti 30 nádrže, cirkulačné kanály 70, 80 definované koncentrickou stenou 40 a vonkajšou stenou hornej časti 20 nádrže, prepojovacie kanály vo vnútri nádrže a konektory na vonkajších stenách oboch častí 20,30 nádrže.
V dolnej časti 30 nádrže je usporiadaný konektor pre vypúšťací ventil 11 na odstránenie usadených nečistôt z kužeľovej oblasti 60.
Integrovaný cyklónový filter na odstránenie pevných nečistôt z uzavretého okruhu teplonosného média zahrňuje teda koncentrickú stenu 40, kužeľovú oblasť 60 a pripojený vypúšťací ventil 11.
Na hornú časť 20 nádrže sa pomocou príruby 50 pripevňuje elektrický vykurovací blok 9 na dodatočný ohrev teplonosného média. K prírube 50 je pripojený odvzdušňovací ventil 8, ktorý je počas prevádzky umiestnený najvyššie v rámci hydraulického modulu 100.
Horná časť 20 nádrže je vybavená konektorom 7b pre vstup teplonosného média z tepelného výmenníka 7 tepelného čerpadla do hydraulického modulu 100 (tepelný výmenník 7 nie je súčasťou hydraulického modulu 100). Konektorom 7b vstupuje teplonosné médium do vnútorného cirkulačného kanála 70.
Teplonosné médium cirkuluje prostredníctvom obehového čerpadla. Hydraulické pripojenia obehového čerpadla a teleso 6 obehového čerpadla sú usporiadané v dolnej časti 30 nádrže a sú vytvorené vstrekovaním do formy. Kanál 35 je sformovaný v dolnej časti 30 nádrže na pripojenie prepínacieho 3/2 cestného ventila. Vstup telesa 6 obehového čerpadla je v dolnej časti nádrže 30 spojený pomocou kanála 90 s výstupom 3/2 cestného prepínacieho ventila 3 riadeného elektrickým pohonom (výhodne krokovým motorom).
Teleso 6 obehového čerpadla je hydraulicky pripojené pomocou konektora 7a k tepelnému výmenníku 7 tepelného čerpadla . Na zabezpečenie prevádzky obehového čerpadla je teleso 6 obehového čerpadla pripojené k pohonu 6a prostredníctvom adaptéra 6b.
V dolnej časti 30 nádrže sú formované prepojenia medzi 3/2 cestným ventilom 3 a konektorom 1 pre vstup teplonosného média z okruhu na vykurovanie a konektorom 2 pre vstup teplonosného média z okruhu na prípravu teplej úžitkovej vody. Počas prevádzky vykurovacieho zariadenia je teplom odobratým
SK 87-2021 U1 z tepelného čerpadla pomocou hydraulického modulu vyhrievaný okruh na vykurovanie alebo okruh na prípravu teplej úžitkovej vody. Pomocou 3/2 cestného ventila 3 sa na vstup telesa 6 obehového čerpadla pripája buď okruh teplonosného média privedeného cez konektor 1 alebo okruh teplonosného média privedeného cez konektor 2.
V dolnej časti 30 nádrže sú usporiadané komora 36 na zasunutie magnetu 4 a dutina 6c prepojená s konektorom na pripojenie vypúšťacieho ventil 5.
Prípadné kovové nečistoty uvoľnené do uzavretého hydraulického okruhu (napríklad z radiátorov) prechádzajúce kanálom 90 sú priťahované magnetom 4 a zachytávané v dutine 6c.
Na definitívne odstránenie kovových nečistôt z uzavretého okruhu teplonosného média je v dolnej časti 30 nádrže usporiadaný konektor pre vypúšťací ventil 5. Po vysunutí magnetu 4 z komory sa kovové nečistoty gravitáciou uvoľnia z dutiny 6c a odstránia sa u okruhu cez vypúšťací ventil 5.
Poloha komory 36 na vloženie magnetu 4 v dolnej časti 30 nádrže, rozmery a sila magnetu 4 je navrhnutá tak, aby magnetické pole magnetu 4 nemohlo negatívne ovplyvniť činnosť 3/2 cestného ventila riadeného elektrickým motorom, ani činnosť obehového čerpadla riadeného pohonom.
Magnetický separátor zahrňuje teda magnet 4 zasunutý do komory 36, dutinu 6c a pripojený vypúšťací ventil 5.
Integrovanie magnetického separátora nečistôt v hydraulickom module 100 podľa predloženého technického riešenia je veľmi výhodné, keďže usporiadanie magnetického separátora v tesnej blízkosti vstupu teplonosného média do telesa 6 obehového čerpadla účinne zabraňuje poškodeniu obehového čerpadla.
Hydraulický modul 100 podľa príkladu vyhotovenia poskytuje hydraulické pripojenie pre všetky komponenty uvedené na schéme na obr. 1.
Na hornej časti 20 nádrže je usporiadaný konektor 16 pre výstup teplonosného média do okruhu na vykurovanie, konektor 17 pre výstup teplonosného média do okruhu na prípravu teplej úžitkovej vody, konektor pre poistný tlakový ventil 12, konektor pre snímač 13 teploty , konektor pre snímač 14 prietoku a konektor pre snímač 15 tlaku, pričom všetky uvedené konektory sú hydraulicky prepojené s vonkajším cirkulačným kanálom 80.
Teplonosné médium je najmä voda alebo voda s obsahom nemrznúceho prostriedku, výhodne glykolu.
Hydraulický modul je vyrobený z plastu vstrekovaním do formy, výhodne z kompozitných materiálov, najmä z PA66, PPA-GF40, PA66-GF30, PA66-GF35, PA66-GF40 alebo PP-GF40.
Priemyselná využiteľnosť
Technické riešenie predstavuje nový dizajn kompaktného hydraulického modulu pre uzavretý okruh teplonosného média. Integrovaný cyklónový filter a magnetický separátor na účinné odstránenie pevných nekovových aj kovových nečistôt z okruhu teplonosného média je výhodne usporiadaný tam, kde nečistoty vznikajú (v oblasti vykurovacieho bloku), prípadne tam, kde hrozí poškodenie (na vstupe do obehového čerpadla). Integrované sú aj prepojenia teplonosného média s obehovým čerpadlom a s 3/2 cestným prepínacím ventilom a všetky ventily a snímače hydraulického modulu sa pripájajú prostredníctvom konektorov, eliminovaná je potreba dodatočných rúrkových spojení.
SK 87-2021 U1
Zoznam vzťahových značiek
100 hydraulický modul konektor pre vstup média z okruhu na vykurovanie konektor pre vstup média z okruhu na prípravu teplej úžitkovej vody
3/2 cestný ventil s elektrickým pohonom magnet vypúšťací ventil pre magnetický separátor teleso obehového čerpadla
6a pohon obehového čerpadla
6b adaptér
6c dutina tepelný výmenník tepelného čerpadla
7a konektor pre výstup teplonosného média z hydraulického modulu do tepelného výmenníka tepelného čerpadla
7b konektor pre vstup teplonosného média z tepelného výmenníka tepelného čerpadla do hydraulického modulu odvzdušňovací ventil elektrický vykurovací blok cyklónový filter pevných nečistôt vypúšťací ventil pre cyklónový filter pevných nečistôt poistný tlakový ventil snímač teploty snímač prietoku snímač tlaku konektor pre výstup do okruhu na vykurovanie konektor pre výstup do okruhu na prípravu teplej úžitkovej vody horná časť nádrže hydraulického modulu dolná časť nádrže hydraulického modulu kanál na pripojenie 3/2 cestného ventila komora pre magnet koncentrická stena príruba kužeľová oblasť vnútorný cirkulačný kanál vonkajší cirkulačný kanál kanál
Claims (10)
- SK 87-2021 U1NÁROKY NA OCHRANU1. Hydraulický modul (100), pre vykurovacie zariadenie s tepelným čerpadlom a s aspoň jedným okruhom na vykurovanie a/alebo s okruhom na prípravu teplej úžitkovej vody, s uzavretým okmhom teplonosného média, zahrňujúci nádrž na zabezpečenie cirkulácie, filtrácie a dodatočného ohrevu teplonosného média, pričom nádrž je hydraulicky pripojiteľná k tepelnému výmenníku (7) tepelného čerpadla, k okruhu na vykurovanie a/alebo k okmhu na prípravu teplej úžitkovej vody, vyznačujúci sa tým, že nádrž pozostáva z hornej časti (20) a z dolnej časti (30), navzájom vodotesné spojených, pričom horná časť (20) nádrže je uzavretá prírubou (50), horná časť (20) nádrže zahrňuje koncentrickú stenu (40) definujúcu vnútorný cirkulačný kanál (70), pričom koncentrická stena (40) je určená na oddeľovanie pevných nečistôt z toku teplonosného média, medzi stenou nádrže a koncentrickou stenou (40) je definovaný vonkajší cirkulačný kanál (80), dolná časť nádrže (30) zahrňuje kužeľovú oblasť (60) na zachytávame pevných nečistôt oddelených z toku teplonosného média, v dolnej časti (30) nádrže je sformované teleso (6) obehového čerpadla na cirkuláciu teplonosného média, v dolnej časti (30) nádrže je sformovaný kanál (35) na pripojenie 3/2 cestného prepínacieho ventila (3) riadeného elektrickým pohonom na prepíname okmhov a kanál (90) na prepojenie výstupu z 3/2 cestného ventila (3) so vstupom do telesa (6) obehového čerpadla, v dolnej časti (30) nádrže je usporiadaná komora (36) na zasunutie magnetu (4) na oddeľovanie kovových nečistôt z toku teplonosného média.
- 2. Hydraulický modul (100) podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že elektrický vykurovací blok (9) na dodatočný ohrev teplonosného média je upevnený na prírube (50) a je usporiadaný vo vnútornom cirkulačnom kanáli (70) hornej časti (20) nádrže.
- 3. Hydraulický modul (100) podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že je vybavený cyklónovým filtrom na odstránenie pevných nečistôt z uzavretého okruhu teplonosného média, pričom cyklónový filter zahrňuje koncentrickú stenu (40), kužeľovú oblasť (60) a pripojený vypúšťací ventil (11).
- 4. Hydraulický modul (100) podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že v dolnej časti (30) nádrže je usporiadaná dutina (6c) na zachytávame kovových nečistôt priťahovaných magnetom (4), pričom dutina (6c) je hydraulicky spojená s kanálom (90) na prepojenie 3/2-cestného ventila (3) a telesa (6) obehového čerpadla a je hydraulicky spojená s konektorom na pripojenie vypúšťacieho ventila (5).
- 5. Hydraulický modul (100) podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že je vybavený magnetickým separátorom na odstraňovanie kovových nečistôt z uzavretého okruhu teplonosného média, pričom magnetický separátor zahrňuje magnet (4) zasunutý do komory (35), dutinu (6c) a pripojený vypúšťací ventil (5).
- 6. Hydraulický modul (100) podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že na hornej časti (20) nádrže je usporiadaný konektor (16) pre pripojenie výstupu teplonosného média do okruhu na vykurovanie, konektor (17) pre pripojenie výstupu teplonosného média do okruhu na prípravu teplej úžitkovej vody, konektor pre poistný tlakový ventil (12), konektor pre snímač (13) teploty, konektor pre snímač (14) prietoku a konektor pre snímač (15) tlaku, pričom konektory sú hydraulicky prepojené s vonkajším cirkulačným kanálom (80).
- 7. Hydraulický modul (100) podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že horná časť (20) nádrže je vybavená konektorom (7b) pre vstup teplonosného média z tepelného výmenníka (7) tepelného čerpadla do hydraulického modulu, pričom konektor (7b) je hydraulicky prepojený s vnútorným cirkulačným kanálom (70).
- 8. Hydraulický modul (100), podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že dolná časť (30) nádrže je vybavená konektorom (7a) pre výstup teplonosného média z telesa (6) obehového čerpadla do tepelného výmenníka (7) tepelného čerpadla.
- 9. Hydraulický modul (100) podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že dolná časť (30) nádrže je vybavená konektorom (1) pre vstup teplonosného média z okmhu na vykurovanie a konektorom (2) pre vstup teplonosného média z okruhu na prípravu teplej úžitkovej vody.
- 10. Hydraulický modul (100) podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že horná časť (20) nádrže s koncentrickou stenou (40) a dolná časť (30) nádrže s telesom (6) obehového čerpadla sú vyrobené z plastu vstrekovaním do foriem a sú vodotesné spojené skrutkami a tesneniami alebo zvarom.5 výkresov
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK872021U SK9474Y1 (sk) | 2021-06-13 | 2021-06-13 | Hydraulický modul pre vykurovacie zariadenie s tepelným čerpadlom |
| EP22178095.0A EP4102140B1 (en) | 2021-06-13 | 2022-06-09 | Hydraulic module for heating systems with a heat pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK872021U SK9474Y1 (sk) | 2021-06-13 | 2021-06-13 | Hydraulický modul pre vykurovacie zariadenie s tepelným čerpadlom |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK872021U1 true SK872021U1 (sk) | 2021-11-10 |
| SK9474Y1 SK9474Y1 (sk) | 2022-04-13 |
Family
ID=78467311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK872021U SK9474Y1 (sk) | 2021-06-13 | 2021-06-13 | Hydraulický modul pre vykurovacie zariadenie s tepelným čerpadlom |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4102140B1 (sk) |
| SK (1) | SK9474Y1 (sk) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024160432A1 (en) * | 2023-01-31 | 2024-08-08 | Grundfos Holding A/S | An integrated water circuit for a heat pump |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19717799C5 (de) * | 1997-04-26 | 2007-02-08 | Grundfos A/S | Baueinheit für eine Kompaktheizungsanlage |
| DE102009048585A1 (de) | 2009-10-07 | 2011-04-14 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Hydraulikmodul für ein Haustechnikgerät und Wärmepumpe mit einem Hydraulikmodul |
| SK8153Y1 (sk) | 2017-05-03 | 2018-07-02 | Protherm Production S R O | Konštrukčná jednotka pre hydraulický modul |
| NL2020690B1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-07 | Flamco Bv | Removal device with flow control |
| DE102018006784A1 (de) * | 2018-08-28 | 2020-03-05 | EnTEC P & L GmbH | Pumpengruppe für ein Heizungssystem |
| IT201900019874A1 (it) | 2019-10-28 | 2021-04-28 | O T M A S N C Di Spaggiari & C | Gruppo idraulico per una pompa di calore per il riscaldamento di ambienti e/o per la produzione di acqua calda sanitaria e pompa di calore provvista di tale gruppo |
| SK8995Y1 (sk) | 2020-05-12 | 2021-01-27 | Protherm Production S R O | Elektrický ohrievač vody |
-
2021
- 2021-06-13 SK SK872021U patent/SK9474Y1/sk unknown
-
2022
- 2022-06-09 EP EP22178095.0A patent/EP4102140B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4102140C0 (en) | 2023-12-13 |
| SK9474Y1 (sk) | 2022-04-13 |
| EP4102140B1 (en) | 2023-12-13 |
| EP4102140A1 (en) | 2022-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103270380B (zh) | 冷水箱和具有该冷水箱的水处理设备 | |
| KR101554048B1 (ko) | 가스용 열 교환기 및 그의 제조 방법 | |
| US8127566B2 (en) | Multiple airflow pattern water source geothermal heat pump unit | |
| US20120159980A1 (en) | Device for recovering heat from wastewater, thermal system including such a device, and method | |
| SK872021U1 (sk) | Hydraulický modul pre vykurovacie zariadenie s tepelným čerpadlom | |
| KR101462823B1 (ko) | 판형 열교환기 | |
| CN101939609A (zh) | 车辆热交换器和用于选择性地控制其元件的方法 | |
| CN114801706A (zh) | 组件节点和用于组件节点的组件承载件 | |
| US20100294460A1 (en) | Device for cooling a coolant | |
| JP2024535177A (ja) | 非ヒートポンプ式熱管理集積モジュール用の集積チャネル装置及び電気自動車 | |
| US9494339B2 (en) | Solar collector | |
| EP2614316A2 (en) | Hydronic system | |
| CN114286919B (zh) | 用于制冷剂气体处理系统的公共单元 | |
| ES2972289T3 (es) | Módulo hidráulico para sistemas de calefacción con una bomba de calor | |
| CN105526615A (zh) | 用于供热设备的结构单元 | |
| CN114303033B (zh) | 用于制冷剂气体处理系统的公共单元 | |
| US20050236146A1 (en) | Assembly configuration for devices for exchanging heat | |
| CN212359938U (zh) | 船用发动机的集成式热交换系统 | |
| CN117651840A (zh) | 油温调节器组件 | |
| NL1011271C2 (nl) | Verwarmingsinrichting met gegoten, geïntegreerde warmtewisselaar. | |
| KR100986823B1 (ko) | 냉온수조 분리형 정수기 | |
| KR960005045Y1 (ko) | 냉, 온 정수기 | |
| CN104114952B (zh) | 用于加热器的壳体单元 | |
| US12116962B2 (en) | Intercooler assembly | |
| RU2012126753A (ru) | Модуль двигателя внутреннего сгорания, корпус модуля и двигатель внутреннего сгорания |