CZ441U1 - Otopný systém s akumulací tepla - Google Patents

Description

Otopný systém s akumulací tepla

Oblast techniky

Technické řešení se týká otopného systému s akumulací tepla na omezenou dobu, zejména systému s elektrickým topným kotlem opatřeným částečnou akumulací tepla pro dobu odpojení nebo výpadku elektrického proudu a dále též topného systému s ohřevem užitkové vody.

Dosavadní stav technikv

Dosud vyráběné a používané otopné systémy s kotly, zejména pak elektrokotly, příp. též s ohřevem užitkové vody, jsou opatřeny kotlovým tělesem s termostaty a tlakoměrem, které je vybaveno přímotopnými vložkami a případně průtokovým hadovcem pro ohřev užitkové vody. Zapojení těchto kotlů v otopném systému je provedeno v podstatě v sérii s radiátory. Elektrické zapojení pak zajišťuje termoregulaci, obvykle se sériově zapojeným termoregulátorem pro přímou regulaci topných vložek.

Nedostatkem těchto dosavadních kotlů a otopných systémů je malá možnost regulace s minimální akumulací tepla v systému, což se velmi negativně projevuje zejména u elektrokotlů při přerušení dodávky elektrické energie, avšak též obecně u kotlů a otopných systémů ve stavbách majících horší nebo špatné tepelně izolační a/nebo tepelně akumulační vlastnosti. V těchto případech dochází ke značnému mrhání energií v důsledku buď přetápění místností, např. před známým výpadkem proudu anebo po nočním útlumu při dotápění místností na teplotu požadované obytné tepelné pohody. U etážového topného systému je pozdní reakce prostorového termostatu umístěného v referenční místnosti, kdy vlivem netopeného systému dojde k dalšímu zbytečnému dotápění objektu i po vypnutí topných vložek, rovněž příčinou zbytečné spotřeby energie. To vše má za následek nejen značnou neekonomičnost dosavadních topných systémů a energetické ztráty, ale i nevyhovující tepelnou pohodu v objektech.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky jsou prakticky zcela odstraněny otopným systémem s akumulací tepla podle tohoto technického

je napojen na horní část akumulační vyrovnávací nádržky propojené zpětně s kotlem a napojené ze své horní části přes směšovač na přívodní potrubí k alespoň jednomu radiátoru, od něhož je výstupní potrubí vedeno do akumulační vyrovnávací nádržky.

S výhodou je výstupní potrubí zavedeno do směšovače a z něho do akumulační vyrovnávací nádržky.

Je však možné též takové výhodné provedení, kdy je výstupní potrubí vedeno jak do akumulační vyrovnávací nádržky, tak i do směšovače.

Rovněž s výhodou může být v přívodním potrubí za směšovačem zařazeno čerpadlo.

Pro výrobu teplé užitkové vody může být horní část akumulační vyrovnávací nádržky propojena s ohřívákem užitkové vody.

Alternativně může být ohřívák užitkové vody umístěn v akumulační vyrovnávací nádržce, s výhodou v její horní části , a to alespoň svou převážnou částí.

Otopný systém s akumulací tepla podle tohoto technického řešení využívá tepelnou energii uloženou v akumulační vyrovnávací nádrži kotlové soustavy k udržení potřebné teploty radiátorů a vytápěného objektu při netopícím kotli a u provedení s ohřevem užitkové vody pak i k tomuto ohřevu. Je tak velmi ekonomicky zajištěna potřebná tepelná pohoda a případně i plynulá dodávka teplé užitkové vody i při netopícím kotli, a to bez teplotních výkyvů, s výhodou pak u elekt.rokotlů při vypínání dodávky elektrické energie v době odběrových špiček u spotřebitelů využívajících tzv. přímotopnou cenovou sazbu s podstatným zlevněním elektrické energie. V důsledku přesného dodržování nastavené teplotní křivky se dosažený tepelný komfort příznivě odráží ve výhodných provozních nákladech na otop. Předávání tepelné enrgie do vytápěného prostředí je zaručené v žádoucí a přesné míře právě při netopícím kotli v důsledku přesného míšení otopné a vratné vody, takže nedochází k nežádoucím tepelným výkyvům. S pomocí kotlové termoregulace se v kotlové soustavě dosáhne nastavené teploty otopné vody přizpůsobené tepelnému spádu pro dosažení stálé teploty vytápěného prostředí, čímž je zaručeno trvale správné vytápění a případně i dodávka teplé užitkové vody u kotlů opatřených ohřevem užitkové vody.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresů, na nichž obr.l schematicky znázorňuje jedno provedení otopného systému podle vynálezu, obr.2 je schématem jiného provedení, obr.3 představuje schematicky provedení otopného systému s ohřevem užitkové vody a obr.4 je schématem jiného provedení s ohřevem užitkové vody.

Příklady provedení technického řečeni

Otopný systém podle obr.l sestává z kotle i, např. elektrického, napojeného na neznázorněný spínaný přívod elektrické energie. Kotel 1. je svým výstupem 2 napojen na horní část akumulační vyrovnávací nádržky 3, z jejíž spodní části je provedeno propojení 4 zpět s kotlem 1. Rovněž z horní části akumulační vyrovnávací nádržky 3. je vyvedeno výstupní potrubí 5 ke směšovači 6, který je svým odvodem 7. napojen zpět do akumulační vyrovnávací nádržky 3. Směšovač 6 je napojen přívodním potrubím .8 přes čerpadlo 9 na alespoň jeden radiátor 10, samozřejmě v praxi je jich více, tolik, kolik je v daném neznázorněném objektu uspořádáno, nadále však bude uváděn jeden radiátor 10 namísto i případného počtu více radiátorů i 0. Výstupním potrubím 11 je radiátor 10 napojen na směšovač 6. a přes něj na horní část akumulační vyrovnávací nádržky 3., např. již zmíněným odvodem 7. ze směšovače 6. V alternativním provedení podle obr.2 je zpětné napojení radiátoru 10 na akumulační vyrovnávací nádržku provedeno přímo, přičemž výstupní potrubí 11 je spojeno též se směšovačem 6_.

U provedení otopného systému s ohřevem užitkové vody podle obr.3 a 4 je propojení kotle i s akumulační vyrovnávací nádržkou

3. provedeno stejně jako v obou zmíněných předchozích uspořádáních a stejně tak i napojení akumulační vyrovnávací nádržky 3 na radiátor 10 pres směšovač 6, Výstupní potrubí 11 z radiátoru 10 je zavedeno zpět do akumulační vyrovnávací nádržky 3 a je též spojeno se směšovačem 6, stejně jako u provedení podle obr.2. Oproti oběma provedením podle obr.l i 2 však není znázorněno čerpadlo 9, které může být použito. Navíc je do otopného systému zařazen ohřev užitkové vody, kdy je v ohříváku 12 umístěn hadovec 13 a ohřívák 12 s hadovcem 13 je napojen jednou svou stranou na studenovodní zdroj 14 ,připojený též ke spotřebnímu výstupu 15, např. v neznázorněné vodovodní baterii nebo bateriích. Svou druhou, výstupní stranou je ohřívák 12 s hadovcem 13 napojen na spotřební vývod 16. s výhodou rovněž v neznázorněné vodovodní baterii nebo bateriích. V provedení podle obr.3 je ohřívák 12 s hadovcem 13 propojen spojem 17 s horní částí akumulační vyrovnávací nádržky 3, s níž je též spojen vývodem 18 . V provedení podle obr.4 je ohřívák 12 s hadovcem 13 uložen alespoň svou převážnou částí v horní části akumulační vyrovnávací nádržky

3.. V obou těchto provedeních je zaručen velmi rychlý ohřev užitkové vody vrchní ohřátou vrstvou topné vody v akumulační vyrovnávací nádržce 3.

Otopný systém podle technického řešení lze využít všude tam, kde je třeba vytápět dané objekty s případným ohřevem teplé vody.

Claims (7)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Otopný systém s akumulací tepla, zejména pro topné systémy s elektrickým vytápěním, vyznačující se tím, že kotel (1) otopného systému je napojen na horní část akumulační vyrovnávací nádržky (3)_z propojené zpětně s kotlem (1) a napojené ze své horní části přes směšovač (6) na přívodní potrubí (8) k alespoň jednomu radiátoru (10), od něhož je výstupní potrubí (11) vedeno do akumulační vyrovnávací nádržky (3).
2. 2. Otopný systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že výstupní potrubí (11) je zavedeno do směšovače (6) a z něho do akumulační vyrovnávací nádržky (3).
3. 3. Otopný systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že. výstupní potrubí (11) je vedeno jak do akumulační vyrovnávací nádržky (3), tak i do směšovače (6).
4. 4. Otopný systém podle nároku 1, vyznačující se t í m, že v přívodním potrubí (8) je za směšovačem (6) zařazeno čerpadlo (9).
5. 5. Otopný systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že horní část akumulační vyrovnávací nádržky (3) je propojena s ohřívákem (12) užitkové vody.
6. 6. Otopný systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že v akumulační vyrovnávací nádržce (3) je uspořádán ohřívák (12) užitkové vody.
7. 7. Otopný systém podle nároku 6, vyznačujíc tím, že ohřívák (12) je alespoň svou převážnou částí v horní části akumulační vyrovnávací nádržky (3).