Zariadenie na výrobu teplej vody - WILO SE
1. Zariadenie na výrobu teplej vody na vykurovanie a na úžitkovú vodu v budovách s tepelným čerpadlom, ktorým sa odoberá teplo z prostredia, tepelné čerpadlo (1, 2 7) životného prostredia, najmä odpadový vzduch, okolitý vzduch, geotermálna energia a/alebo Podzemná voda odvádza teplo cez prvý výmenník tepla (I) a dodáva ho so zvýšenou teplotou cez druhý výmenník tepla (II) do vykurovacieho okruhu (5) s čerpadlom (10), cez ktoré sa dodáva teplo na vykurovacie plochy (11) a na úžitkovú vodu (14) sa stáva, charakterizovaný, že druhý tepelný výmenník (II) tepelného čerpadla a čerpadlo (10) vykurovacieho okruhu (5) a na to potrebné ventily a snímače tvoria jediné, obzvlášť kompaktné zariadenie.
2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že čerpadlo (10) vykurovacieho okruhu (5) je pripojené priamo k druhému výmenníku tepla (II) bez medziľahlého potrubia.
3. Zariadenie podľa nároku 2, vyznačujúce sa tým, že čerpadlo (10) vykurovacieho okruhu (5) je so svojou výstupnou dýzou (10a) pripevnené priamo k spodnému vstupu (IIa) druhého výmenníka tepla (II) bez medziľahlého potrubia.
4. Zariadenie podľa nároku 2 alebo 3, vyznačujúce sa tým, že čerpadlo (10) vykurovacieho okruhu (5) je dodatočne pripevnené k skrutke (B) vyčnievajúcej z druhého výmenníka tepla (II), najmä pomocou svorky.
5. Zariadenie podľa nároku 2 alebo 3, vyznačujúce sa tým, že čerpadlo (10) vykurovacieho okruhu (5) je dodatočne pripevnené k druhému výmenníku tepla (II) prostredníctvom plechového dielu (10b).
6. Zariadenie podľa jedného z nárokov 2 až 5, vyznačujúce sa tým, že medzi čerpadlom (10) vykurovacieho okruhu (5) a druhým výmenníkom tepla (II) je usporiadaný tlmiaci prvok.
7. Zariadenie podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obzvlášť kompaktné zariadenie má prípojky pre vykurovací okruh (5), vykurovací okruh (12, 13) pitnej vody a vypúšťací ventil (16).
8. Zariadenie podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že výmenníky tepla (I, II) sú doskové výmenníky tepla v protiprúde.
9. Zariadenie podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že tepelné čerpadlo (1, 2, 7) s dvoma tepelnými výmenníkmi (I, II) a okolitý okruh (3) s jeho čerpadlom (8) a všetky ventily, snímače a prípojky a vykurovací okruh (5) s jeho čerpadlom (10) a všetky ventily, senzory a prípojky sú usporiadané v jednom kryte (17), na ktorom je z vonkajšej strany časť environmentálneho okruhu (3) vedúca do životného prostredia a tá k vykurovacím plochám, najmä je pripojená časť vykurovacieho okruhu (5) vedúca k ohrevu pitnej vody.
10. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že popísané integrované teleso čerpadla sa používa aj v ekologickom okruhu (3) a tam je s už uvedenými integračnými výhodami pripevnené priamo k výmenníku tepla (I).
Vynález sa týka zariadenia na výrobu teplej vody na vykurovanie a na úžitkovú vodu v budovách s tepelným čerpadlom, ktorým sa odoberá teplo z prostredia, tepelné čerpadlo prostredia, najmä odpadový vzduch, okolitý vzduch, geotermálna energia a/alebo teplo podzemnej vody prostredníctvom tepelného čerpadla. demontuje prvý výmenník tepla a dodáva ho so zvýšenou teplotou cez druhý výmenník tepla do vykurovacieho okruhu s čerpadlom, ktorým sa dodáva teplo na vykurovacie plochy a do úžitkovej vody.
Je známe, že obehové čerpadlá v tepelných čerpadlách sa zobrazujú diskrétnym spôsobom. Štandardná in-line skrinka obehového čerpadla je spojená s medenými rúrkami s maticami. K medeným rúrkam sú pridané a privarené ďalšie funkcie a pripojenia. Nakoniec sú medené rúry privarené alebo priskrutkované k doskovému výmenníku tepla. Toto upevnenie čerpadla a výmenníka tepla na diaľku vytvára veľké vonkajšie rozmery. Súčasným stavom techniky je tiež pripojenie doskového výmenníka tepla k sacej strane čerpadla.
Úlohou vynálezu je vytvoriť zariadenie typu uvedeného na začiatku s malými vonkajšími rozmermi, nižšou hmotnosťou, nižšími nákladmi a jednoduchou montážou.
Tento cieľ sa podľa vynálezu dosahuje tým, že druhý tepelný výmenník tepelného čerpadla a čerpadlo vykurovacieho okruhu a ventily a senzory potrebné na to tvoria jediné, obzvlášť kompaktné zariadenie.
Tu je zvlášť výhodné, keď je čerpadlo vykurovacieho okruhu pripojené priamo k druhému výmenníku tepla bez medziľahlého potrubia. V takom prípade je možné čerpadlo vykurovacieho okruhu pripevniť jeho výstupným pripojením priamo k spodnému vstupu druhého výmenníka tepla bez medziľahlého potrubia.
Vynález integruje ďalšie funkcie do telesa čerpadla a vyhýba sa medenému potrubiu priamym pripojením telesa čerpadla k doskovému výmenníku tepla.
Výhody vynálezu sú:
- • Kompaktná jednotka s malými vonkajšími rozmermi a teda menšími nárokmi na priestor,
- • menej komponentov,
- • nižšie náklady,
- • rýchlejšia montáž,
- • menšia váha.
Na rozdiel od kotla zaveseného na stene je tepelný výmenník tepelného čerpadla „primárnym tepelným výmenníkom“, pretože odoberá kalórie z kondenzačného chladiva tepelného čerpadla. Aby sa dosiahla kondenzácia chladiva v doskovom výmenníku tepla, musí zodpovedajúci tok média prúdiť zhora nadol. Voda z ústredného kúrenia musí preto v doskovom výmenníku tepla prúdiť zdola nahor protiprúdom. Aby bolo toto usporiadanie možné, je doskový výmenník tepla na tepelnom čerpadle a obehové čerpadlo je namontované hore nohami, to znamená, že čerpá vykurovaciu vodu do spodného pripojenia doskového výmenníka tepla. Dôležitým krokom vynálezu je preto priame pripojenie z tlakovej strany telesa čerpadla na doskový výmenník tepla. V známych kotloch je však doskový výmenník tepla namontovaný na sacej strane skrine čerpadla.
Aby sa dosiahla požadovaná funkcia integrácie a úspora miesta, je teleso čerpadla spojené s doskovým výmenníkom tepla pomocou svorky pripevnenej k vonkajšiemu kovovému spojeniu doskového výmenníka tepla.
Aby sa dosiahlo dobré a stabilné upevnenie obehového čerpadla na doskovom výmenníku tepla, je na telese čerpadla umiestnené ďalšie upevnenie polohy. Táto fixácia sa naskrutkuje priamo na zváranú skrutku na doskovom výmenníku tepla alebo na ďalšiu plechovú časť, ktorá pripevňuje doskový výmenník tepla aj obehové čerpadlo.
Na vyprázdnenie výmenníka tepla je tlaková strana telesa čerpadla opatrená vypúšťacím ventilom na odvod vykurovacej vody v najnižšom bode telesa čerpadla. Odtokový ventil je navrhnutý tak, aby na jeho otvorenie a zatvorenie stačila štvrtina otáčky, a ponúka ľahké otváranie a spojenie, ktoré šetrí náklady a priestor.
Výhodné návrhy sú uvedené v závislých nárokoch.
Príkladné uskutočnenie je znázornené na výkresoch a je podrobnejšie opísané nižšie. Ukázať
1 zobrazuje schematický diagram obvodu zariadenia a
2 druhý výmenník tepla s priamo pripojeným čerpadlom.
Zariadenie na výrobu teplej vody na vykurovanie a na úžitkovú vodu v budovách má tepelné čerpadlo s kvapalinou čerpanou v okruhu 1 kompresorom 2, s prvým výmenníkom tepla I, ktorý prijíma teplo z okolitého prostredia 3 v okruhu 1 a dodáva teplo sú usporiadané druhý tepelný výmenník II emitujúci vykurovací okruh 5 a škrtiaca klapka 7 umiestnená medzi tepelnými výmenníkmi. Prvý výmenník tepla 1 pracuje ako výparník a druhý výmenník tepla II ako kondenzátor.
Okruh 3 prostredia prechádzajúci cez prvý výmenník tepla I má čerpadlo 8, ktoré cirkuluje tekutinu v okruhu 3 prostredia, pričom okruh životného prostredia má cievky 9 alebo výmenník tepla, ktorým prechádza teplo z prostredia, t.j. H. sa odoberá z okolitého vzduchu, pôdy, podzemnej vody alebo z odpadového vzduchu z budovy.
Vykurovací okruh 5 vedený cez druhý výmenník 11 tepla má čerpadlo 10, ktoré cirkuluje vykurovaciu vodu a prechádza konvektormi (radiátory, podlahové kúrenie 11), ktoré tvoria vykurovacie plochy a ktoré vykurujú budovu. Ďalej je druhý vykurovací okruh 12 odbočený ako obtok vykurovacieho okruhu 5 a beží s potrubnou špirálou 13 cez nádrž 14 na pitnú vodu.
Čerpadlo 10 vykurovacieho okruhu 5 je spojené alebo pripevnené svojim výstupným konektorom 10a priamo bez medziľahlého potrubia k vstupu IIa bočnej steny IIb druhého výmenníka tepla II, takže druhý výmenník tepla II a čerpadlo 10 tvoria kompaktnú jednotku, ako je to znázornené na obrázku 2. Čerpadlo 10 je bezpečne držané na tepelnom výmenníku II tým, že z bočnej steny IIb vyčnieva skrutka B, na ktorú je naskrutkovaná plechová časť 10b vyčnievajúca z telesa čerpadla. Namiesto toho alebo navyše môže byť čerpadlo tiež pripevnené priamo k stene tepelného výmenníka IIb pomocou aretácie, najmä pomocou spony. Prenosu vibrácií generovaných čerpadlom 10 na druhý tepelný výmenník II je zabránený tlmiacim prvkom medzi upevnením čerpadla a tepelným výmenníkom.
Ďalej je vypúšťací ventil 16 spojený s výtlačnou stranou čerpadla ako vypúšťací kohút.
Tepelné čerpadlo 1, 27 je usporiadané s dvoma tepelnými výmenníkmi I, II a obvodom okolitého prostredia 3 s čerpadlom 8 a so všetkými ventilmi, snímačmi a prípojkami a vykurovacím okruhom 5 s čerpadlom 10 a so všetkými ventilmi, snímačmi a prípojkami v jednom kryte 17. . Časť vonkajšieho okruhu 3 vedúceho do životného prostredia a časť vykurovacieho okruhu 5 vedúce k výhrevným plochám a najmä k ohrevu pitnej vody sú spojené s vonkajšou stranou krytu 17.
Medzi dvoma sacími prípojkami je integrovaná možnosť pripojenia teplotného snímača, ktorá umožňuje merať teplotu spiatočky studenej vykurovacej vody predtým, ako dosiahne doskový výmenník tepla. Tieto údaje sú potrebné na zabezpečenie optimálnej práce kompresora tepelného čerpadla.
K telu čerpadla je možné pridať ďalšie prípojky a funkcie, ako napríklad poistný tlakový ventil, tlakový senzor, 3-cestné ventily, ktoré umožňujú aktívne prepojenie medzi dvoma sacími prípojkami, odvzdušňovaciu komoru na oddelenie potenciálnych vzduchových bublín od prúdu vody, dokonca snímač prietoku je mysliteľný a výhodný.
Popísaná integrovaná skriňa čerpadla sa tiež používa v ekologickom okruhu 3 a je tam pripevnená priamo k výmenníku tepla I s už uvedenými integračnými výhodami.