PL184526B1 - Bezpośredni podgrzewacz wody - Google Patents

Abstract

Bezpośredni podgrzewacz wody, zawierający obudowę i pierwszy zamknięty obwód chłodzenia zaopatrzony w pierwszą dyszę 57) rozpylania wodo:, usutyowwią w obudowiei zawierająjy ponadtd pierwsze wo|ppalanlai s^adajace eię z zlementów wymiany yicpła, przytwierdzone za pomocą elementu podtrzymującego w obszarze obudowy, pod pierwszą dyszą, zawierający również przewód gazu spalinowego łączący się z górną częścią obudowy, pierwszy zbiornik wody znajdujący się wewnątrz obudowy, palnik przyłączony do dolnej części obudowy w pobliżu pierwszego zbiornika wody, drugie wppełaienie składające się z elementów wymiany ciepła, podtrzymywane w , pewnej odległości ponad pierwszym zbiornikiem wody przez dodatkową podporę, znamienny tym, że zawiera ponadto drugi zamknięty obwód chłodzenia (30), zawierający drugą dyszę (24) rozpylaniawody, która znajduje się w obudowie (11) powyżej drugiego wypełnienia (21) i skierowana jest w kierunku drugiego wypełnienia (21), drugi zbiornik gorącej wody (25) usytuowany w obudowie (11) w obszarze poniżej pierwszegowypełnienia (13), kanał przepływu (27) znajdujący się między drugim wyeałnianiam (21) a przestrzenią powyżej drugiego zbiornika (25) oraz pierwszy 1 drugi element pompujący (32', 32), które są połączone odpowiednio z drugim zbiornikiemwody (25) i z pierwszym zbiornikiem wody (19) i znajdują się odpowiednio na pierwszym obwodzie chłodzenia (36) 1 na drugim obwodzie chłodzenia (30), między drugim zbiornikiem wody (25) a pierwszym zewnętrznym urządzeniem wymiany ciepła (37) 1 odpowiednio między pierwszym zbiornikiem wody (19) a drugim zewnętrznym urządzeniem wymiany ciepła (31), przy czym obwód chłodzenia(36) z pierwszym zewnętrznym urządzeniem wymiany ciepła (37) jest podłączony do instalacji niezależnie od obwodu chłodzenia (30) z drugim zewnętrznym urządzeniem wymiany ciepła (31)

Description

erzeamiotem wynalazku jest bezpośredni podgrzewacz wody, a zwłaszcza podgrzewacz wody o dwóch strefach, mający dwa źródła gorącej wody; pierwsze źródło wody o temperaturze wysokiej i drugie źródło gorącej wody o temperaturze niższej. Woda zawarta w zbiorniku jest ogrzewana palnikiem pojedynczym albo wielokrotnym lub jednostkowym źródłem ciepła (na przykład gazami spalinowymi) i krąży w obwodzie zamkniętym z lub bez urządzenia wymiany ciepła zewnętrznego przyłączonego do obwodu.

Znane są bezpośrednie podgrzewacze wody, które wykorzystują dwie strefy wypełnienia pozwalaj ące ogrzać wodę za pomocą dwóch różnych źródeł ciepła, zwłaszcza palnika przyłączonego do podgrzewacza wody, zamontowanego w podstawie obudowy, jak również zewnętrznego źródła gorących gazów uzyskiwanych z urządzeń zewnętrznych. ealnik umieszczony jest w ten sposób na przykład w urządzeniu ujawnionym w opisie patentowym US nr 5 293 861. Jednakże okazuje się, że sprawność bezpośredniego podgrzewacza wody tego typu obniża się gwałtownie jeżeli temperatura wody wpływającej, którą wypuszcza się zwykle poprzez dyszę rozpylania u wierzchołka obudowy, przekroczy 60°C. Ogranicza to wydajne stosowanie bezpośrednich podgrzewaczy wody jako źródła wody bardzo gorącej.

Bezpośredni podgrzewacz wody według wynalazku, zawierający obudowę i pierwszy zamknięty obwód chłodzenia zaopatrzony w pierwszą dyszę rozpylania wody, usytuowaną w obudowie, zawierający ponadto pierwsze wypełnienie, składające się z elementów wymiany ciepła, przytwierdzone za pomocą elementu podtrzymującego w obszarze obudowy, pod pierwszą dyszą, zawierający również przewód gazu spalinowego łączący się z górną częścią obudowy,

184 526 pierwszy zbiornik wody znajdujący się wewnątrz obudowy, palnik przyłączony do dolnej części obudowy w pobliżu pierwszego zbiornika wody, drugie wypełnienie składające się z elementów wymiany ciepła, podtrzymywane w pewnej odległości ponad pierwszym zbiornikiem wody przez dodatkową podporę, charakteryzuje się tym, że zawiera ponadto drugi zamknięty obwód chłodzenia, zawierający drugą dyszę rozpylania wody, która znajduje się w obudowie powyżej drugiego wypełnienia i skierowana jest w kierunku drugiego wypełnienia, drugi zbiornik gorącej wody usytuowany w obudowie w obszarze poniżej pierwszego wypełnienia, kanał przepływu znajdujący się między drugim wypełnieniem a przestrzenią powyżej drugiego zbiornika oraz pierwszy i drugi element pompujący, które są połączone odpowiednio z drugim zbiornikiem wody i z pierwszym zbiornikiem wody i znajdują się odpowiednio na pierwszym obwodzie chłodzenia i na drugim obwodzie chłodzenia, między drugim zbiornikiem wody a pierwszym zewnętrznym urządzeniem wymiany ciepła i odpowiednio między pierwszym zbiornikiem wody a drugim zewnętrznym urządzeniem wymiany ciepła, przy czym obwód chłodzenia z pierwszym zewnętrznym urządzeniem wymiany ciepła jest podłą- czony do instalacji niezależnie od obwodu chłodzenia z drugim zewnętrznym urządzeniem wymiany ciepła.

W korzystnym wariancie wynalazku pierwszym i drugim elementem pompującym są pompy wodne włączone pomiędzy ich odpowiednie zbiorniki wody a odpowiednie zakończenie pierwszego i drugiego zewnętrznego urządzenia wymiany ciepła, przy czym drugie zakończenie zewnętrznych urządzeń wymiany ciepła jest przyłączone do ich pierwszej lub drugiej dyszy rozpylania wody.

Woda z pierwszego zbiornika wody korzystnie ma temperaturę wyższą od temperatury wody z drugiego zbiornika.

W ścianie obudowy korzystnie znajduje się wlot odzyskiwanych gorących gazów połączony z przestrzenią między drugim zbiornikiem wody i pierwszym wypełnieniem.

Ewentualnie, wlot odzyskiwanych gorących gazów znajduje się w ścianie obudowy i podłączony jest pod drugim wypełnieniem.

Obudowa korzystnie jest wydłużona, pionowa i cylindryczna, przy czym pierwsza dysza rozpylania wody znajduje się w pobliżu górnego zakończenia obudowy, zaś przewód spalinowy łączy się z górnym zakończeniem położonym powyżej pierwszej dyszy rozpylania wody, natomiast w dolnej części obudowy utworzony jest pierwszy zbiornik wody, a drugie wypełnienie jest wsparte poniżej górnej części obudowy.

W korzystnym wariancie palnik jest zamocowany w obudowie powyżej pierwszego zbiornika wody, zaś jego płomień znajduje się w komorze palnika utworzonej między pierwszym zbiornikiem wody a drugim wypełnieniem.

Kanał przepływu korzystnie jest połączeniem rozciągającym się poprzez drugi zbiornik wody dla przepływu gorących gazów wznoszących się z drugiego wypełnienia i wytwarzanych przez palnik.

Obudowa korzystnie składa się z dwóch części usytuowanych obok siebie, pierwsza dysza rozpylania wody jest zamocowana w pobliżu części górnej drugiej części i drugiego zbiornika wody utworzonego w podstawie drugiej części, zaś pierwsze wypełnienie jest usytuowane w drugiej części między pierwszą dyszą rozpylania wody a drugim zbiornikiem, przy czym druga dysza rozpylania wody jest zamocowana w pobliżu części górnej pierwszej części i pierwszego zbiornika wody, utworzonego w podstawie pierwszej części pod drugim wypełnieniem.

Palnik do wytwarzania płomienia w obudowie palnika może być zamocowany w pierwszej części w pobliżu pierwszego zbiornika wody, z obudową palnika przynajmniej częściowo zanurzoną w pierwszym zbiorniku wody i zawierać otwór wylotowy przedłużony powyżej wysokiego poziomu wody znajdującej się w pierwszym zbiorniku.

W innym korzystnym wariancie wynalazku palnik do wytwarzania płomienia w obudowie palnika jest zamocowany w obudowie podgrzewacza w pobliżu pierwszego zbiornika wody, zaś obudowa palnika jest przynajmniej częściowo zanurzona w pierwszym zbiorniku wody i zawiera otwór wylotowy gorących gazów z obudowy palnika, przedłużony powyżej wysokiego poziomu wody znajdującej się w pierwszym zbiorniku.

184 526

Otwór wylotowy korzystnie stanowi przeciwległe do palnika zakończenie jego obudowy i zawiera pionowy przewód z bocznym otworem naprzeciwko obszaru otwartego między pierwszym zbiornikiem wody a obudową oraz układ chłodzenia gazu przyłączony do pionowego przewodu i bocznego otworu.

Układ chłodzenia gazu może stanowić górna ścianka przewodu i płytki zakrzywiające.

Otwór wylotowy korzystnie jest usytuowany w pobliżu ścianki górnej pionowego przewodu, zaś łukowa płytka zakrzywiająca ustawiona jest przed otworem wylotowym.

W podgrzewaczu według wynalazku uzyskuje się zwiększenie sprawności, która jest funkcją temperatury wody powracającej do urządzeń wtryskowych wtryskujących ponownie gorącą wodę ochłodzonąw dwóch strefach podgrzewacza wody dla podgrzania oraz ochłodzenia wznoszących się gorących gazów wytworzonych przez palnik i/lub przenikających przez układ.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia uproszczony schemat bezpośredniego podgrzewacza według wynalazku; fig. 2A przedstawia schemat podgrzewacza z zewnętrznym źródłem ciepła dołączonym do pierwszej strefy; fig. 2B przedstawia schemat podgrzewacza z zewnętrznym źródłem ciepła dołączonym do drugiej strefy; fig. 3 przedstawia schemat podgrzewacza z zewnętrznym źródłem gorących gazów przyłączonym do pierwszej strefy; fig. 4 przedstawia schemat innej odmiany komory podgrzewacza wody; fig. 5 - zanurzonej komory spalania, połączonej ze zbiornikiem wody pierwszej strefy podgrzewacza; fig. 6 przedstawia widok zakończenia komory spalania z fig. 5; fig. 7 przedstawia wykres ilustrujący sprawność podgrzewacza wody o dwóch strefach według wynalazku w porównaniu z bezpośrednim podgrzewaczem z poj edynczym zbiornikiem gorącej wody.

Na rysunku, a szczególnie na fig. 1 pokazany jest ogólnie bezpośredni podgrzewacz wody 10 i o dwóch strefach według wynalazku. Podgrzewacz 10 obejmuje obudowę 11 zawierającą pierwszą dyszę rozpylania wody 12 położoną powyżej pierwszego wypełnienia 13 z elementów wymiany ciepła, nie pokazanych ale oczywistych dla fachowca, zamocowaną w górnej lub drugiej strefie B obudowy, oznaczonej odnośnikiem 14. Wypełnienie 13 ulokowane jest w tej strefie w miejscu z góry określonym przez element podparcia 15, zwłaszcza odpowiednią siatkę zamocowaną dokoła powierzchni wewnętrznej okrągłej ściany 11' obudowy.

Przewód 16 gazu spalinowego jest usytuowany na zakończeniu strefy górnej B obudowy w taki sposób, aby umożliwiał uj ście ochłodzonych gazów gorących wytworzonych przez palnik 17 usytuowany w dolnej strefie A, oznaczonej odnośnikiem 18, stanowiącej część o wysokiej temperaturze podgrzewacza wody 10. Jakpokazano na rysunku, palnik 17jestprzyłączony do ściany 11' obudowy 11 i jest przystosowany do ogrzewania wody w pierwszym zbiorniku wody 19 strefy dolnej A obudowy 11. Palnik 17 wytwarza płomień 17' w rejonie 20 części dolnej 18, powyżej pierwszego zbiornika 19. Palnik 17, jak pokazano, jest palnikiem na gaz ziemny zdolnym do ogrzewania wody przenikającej do dolnej części pierwszego zbiornika 19, do temperatur wystarczających do stosowania w systemach ogrzewania dużych budynków; zwłaszcza hoteli, szpitali itp. Drugie wypełnienie 21 z elementów wymiany ciepła jest położone powyżej pierwszego zbiornika wody 19 i jest poza tym utrzymywane w tej strefie przez element podparcia 22. Część dolna 18 lub co najmniej część zawierająca palnik 17, może być zbudowana z podwójnej ściany takiej jak oznaczono odnośnikiem 23, dla utworzenia płaszcza chłodzenia wodnego dookoła przedziału palnika 17. Dysza rozpylania wody 24 jest także zamocowana powyżej drugiego wypełnienia 21 i rozpyla wodę w dół na drugie wypełnienie 21. Woda ogrzewa się przez kontakt z elementami wymiany ciepła i z wznoszącymi się gorącymi gazami wytwarzanymi przez płomień 17'.

Drugi zbiornik wody 25 jest połączony ze strefą górną B i stanowi go ściana pośrednia 26 zamocowana obwodowo na powierzchni wewnętrznej ściany 11'. Zbiornik 25 jest zaopatrzony w kanał środkowy 27 i kołpak 28, odsunięty powyżej kanału 27 tak, że pozwala na wznoszenie się gorących gazów od strefy A, poprzez drugi zbiornik wody 25 strefy B i ogrzanie wody, która spływa poprzez wypełnienie 13 i jest rozpylana przez dyszę rozpylania 12. Kołpak 28 powstrzymuje wodę, która przepływa pod własnym ciężarem poprzez górne wypełnienie 13, przed wejściem do gorącej części dolnej palnika. Gazy, które wznoszą się ze strefy gorącej A,

184 526 przedstawione w postaci strzałek 29, są pod postacią pary gorącej, która się skrapla unosząc się poprzez wypełnienie 13 i poprzez wodę chłodniejszą (mniej gorącą) rozpylanąz górnej dyszy 12. Ponadto, ta para gorąca skrapla się i spływa w dół aż do drugiego zbiornika 25. W konsekwencji, woda znajdująca się w dolnym zbiorniku 19 ma temperaturę dużo wyższą od temperatury wody, która znajduje się w zbiorniku górnym 25, ponieważ jedyne źródło ciepła jest położone w strefie dolnej A obudowy i woda ochładza się w miarę jak unosi się poprzez wypełnienie dolne 21 i wypełnienie górne 13, jak również poprzez wodę rozpylanąprzez dysze. Zazwyczaj woda rozpylana w części gorącej, szczególnie przez dyszę 24, może mieć temperaturę około 60°C, podczas gdy woda przenikająca w części górnej poprzez dyszę 32 może mieć temperaturę około 6°C. Gazy uchodzące przez przewód 16 chłodzone są aż do temperatury mniejszej od około 38°C (w szczególności 37,7°C), zapewniając w ten sposób bardzo efektywne działanie.

Jak opisano wyżej, woda znajdująca się w gorącej części 18 i w pierwszym zbiorniku 19 może być wykorzystana w zastosowaniach przemysłowych. Woda ta krąży w obwodzie zamkniętym 30 poprzez urządzenie wymiany ciepła 31 za pomocą pompy 32 przyłączonej do obwodu zamkniętego 30. Na wylocie 34 z urządzenia wymiany ciepła 31, woda jest ochłodzona przez wymianę ciepła z płynem, który wpływa do urządzenia wymiany ciepła 31 przez wlot 33. Ochłodzona gorąca woda wypływa przez wylot 34 przyłączony bezpośrednio do dyszy rozpylania wody 24, gdzie jest ona rozpylana i ogrzewana do temperatury wyższej podczas przepływu poprzez wypełnienie, gorące wznoszące się gazy i płomień 17'. Jak pokazano, woda wpływająca do urządzenia wymiany ciepła 31 może mieć temperaturę około 74°C i ogrzewa się w urządzeniu wymiany ciepła 31 dzięki wodzie ze zbiornika 19 gorącej wody, a opuszczając urządzenie wymiany ciepła ma na wyjściu 35 temperaturę około 85°C.

W wyższej, chłodniejszej części 14 obudowy 11, woda ze zbiornika 25 krąży także za pomocąpompy 32' w obwodzie zamkniętym 36 przez urządzenie wymiany ciepła 37 i wraca do dyszy rozpylania 12 przez przewód 34'. Ta woda ma temperaturę niższą i może być używana jako źródło ciepła do ogrzewania wody domowej. Woda ta może być przechowywana w zbiorniku (nie pokazanym). Gorąca woda ze zbiornika dopływa do wymiennika ciepła 37 mając na wlocie 3 8 temperaturę około 10°C i wylotem 39 wypływa mając temperaturę około 60°C. Gorąca woda obwodu zamkniętego 36, która wypływa z urządzenia wymiany ciepła 37 jest kierowana do dyszy rozpylania 12 i typowo ma temperaturę około 15,5°C. Ta ochłodzona woda wystarcza, aby ochłodzić gorące gazy, które unoszą się poprzez wypełnienie 13, co pozwala podgrzewaczowi wody 10 o dwóch strefach uzyskać sprawność około 95% przy zastosowaniu palnika pojedynczego lub palników wielokrotnych 17.

Woda świeża, dostarczona przez miasto oznaczona jako 25' może także zasilać dyszę rozpylania 12 przy zamknięciu zaworu 25 i otwarciu zaworu 26'. Gorącą wodę można następnie przesyłać przewodem wylotowym 36' przy otwartym zaworze 36 i używać do zastosowań przemysłowych lub handlowych.

Jak pokazano na fig. 2A, 2B i 3, bezpośredni podgrzewacz wody 10 o dwóch strefach według wynalazku może także być połączony z drugim źródłem ciepła 45. W przypadku pokazanym na fig. 2A i 2B, jest to kociołek usytuowany w miejscu oddalonym, tak aby odzyskiwać pochodzące z niego gorące gazy, które mająnormalnie temperaturę około 315,5°C i wprowadzić je ponownie do podgrzewacza wody o dwóch strefach.

Jak pokazano na fig. 2A, wylot 46 odzyskiwania gorących gazówj est przewidziany w ścianie 11' obudowy 13 i łączy się z przestrzenią 47 położoną powyżej zbiornika wody 25 i pod pierwszym wypełnieniem 13. Typowo, gorące gazy wznoszące się poprzez tą przestrzeń 47 i wytwarzane przez palnik 17 mają temperaturę około 77°C i są nasycone parą wodną. W konsekwencji, drugie źródło gorących gazów sprawia, że temperatura wody, która przepływa poprzez wypełnienie 13 podniesie się i będzie podgrzewać wodę w zbiorniku 25 w strefie górnej B.

W przypadku pokazanym na fig. 2B, wylot 46' odzyskiwania gorących gazów znajduje się w ścianie 11'obudowy 11 i łączy się z przestrzenią47'położonąpowyżej zbiornika wody 19 i pod wypełnieniem 21.

184 526

Figura 3 przedstawia inną wersję zewnętrznego systemu odzyskiwania gorących gazów, zgodnie z którym wlot gazów 46 przyłączony jest do ściany 11' obudowy 11 ale łączy się z przestrzenią 20 powyżej pierwszego zbiornika wody 19 strefy dolnej A.

Figura 4 pokazuje inną konstrukcję obudowy 111.bezpośredniego podgrzewacza wody 10 według wynalazku. Dwie części 114 i 118 są usytuowane obok siebie tak, że wysokość obudowy 111 jest znacznie mniejsza. Jak pokazano, fragment dolny części 114 stanowi zbiornik wody 125 położony pod wypełnieniem 113. Dysza rozpylania 112 jest usytuowana powyżej wypełnienia 113 i pod przewodem wylotowym 116. Przepust łączący 48 znajduje się pomiędzy obszarem 49 położonym powyżej zbiornika 125 i górnym zakończeniem 50 drugiej części 118 wpobliżu dyszy rozpylania wody 124. Zbiornik wody 119części 118 jest usytuowany w podstawie części 118 i pod wypełnieniem 121. Aby zaoszczędzić wolnąprzestrzeń, wprowadzono obudowę palnika 120 do zbiornika 119 i przynajmniej częściowo ją zanurzono. Jak pokazano na fig. 5 i 6, palnik 117 wytwarza płomień 117' we wnętrzu obudowy 120 celem ogrzewania wody otaczającej obudowę 120.

Jak pokazano, obudowa 120 palnika jest wyposażona w wylot 54 usytuowany powyżej górnego poziomu wody znajdującej się wewnątrz zbiornika 119, pozwalając na wypuszczanie gorących gazów z komory palnika 120, co zilustrowano strzałkami 55.

Jak widać na fig. 5 i 6, wylot 54 znajduje się na zakończeniu strefy pionowej 57 kanału obudowy 120, otwór wylotu 54 ma kształt otworu bocznego usytuowanego naprzeciwko obszaru otwartego 58 powyżej poziomu wody znajdującej się w zbiorniku 119. Ponieważ gazy wydobywające się przez otwór wylotowy 54 sąbardzo gorące, konieczne jest chłodzenie pionowej strefy 57 kanału i skrzywienie strumienia gazu wznoszącego się ku kropelkom wody, które spływają pod własnym ciężarem z wypełnienia 121. W konsekwencji, uzyskuje się w ten sposób układ chłodzenia gazu.

Układ chłodzenia gazu stanowi górna ścianka 59 przewodu pionowego, ograniczająca otwartą komorę 60 w jej górnej części i przedłużającą się jako 60 dookoła ścianek dla zbierania kropelek wody 63, które spływają w dół z wypełnienia 121 aby ochłodzić ściankę górną. 59. Ponadto, płytki zakrzywiające 61 i 62 są ustawione w ten sposób aby kierować uchodzące gorące gazy zgodnie ze strzałką 55, ku górze w kierunku drugiego wypełnienia, celem ochłodzenia tych gorących gazów poprzez wymianę ciepła z kropelkami wody 63, które pochodzą z wypełnienia 121.

Jak pokazano, płytka zakrzywiająca 62 jest łukowa i węższa niż otwór wylotowy 54, aby mogła zakrzywiać strumień gazu do góry i na bok. Druga płytka zakrzywiająca 64 jest przewidziana z każdej strony podstawy płytki 62 dla zapewnienia dalszego odchylenia gorących gazów do góry i na boki. Płytki zakrzywiające 62 i 64 są zamocowane na obudowie 120 palnika, jak widać na fig. 6. Płytka zakrzywiająca 62 jest zamocowana wzdłuż górnej krawędzi otworu wylotowego 54 dla skierowania gorących gazów na płytkę zakrzywiającą 62 żeby rozproszyć gazy, jak to zaznaczono strzałką 55.

Zbudowano dwustrefowy bezpośredni podgrzewacz wody 10 według niniejszego wynalazku i oceniono jego sprawność cieplną wyniki zestawiono w tabeli, która podaje uzyskane wyniki pomiarów w strefach A i B podgrzewacza wody. Typowo, strefa A jest częścią wytwarzającą wodę o wyższej temperaturze i wykorzystuje palnik gazowy jako źródło energii niezbędnej do uzyskania wody o wysokiej temperaturze. Strefa B jest używana do odzyskiwania energii zawartej w gazach, które unosząsię ze strefy A i dzięki temu uzyskuje się gorącą wodę, wystarczającą aby stanowić źródło gorącej wody mogące ogrzać wodę wodociągową dostarczanąprzez władze miejskie, proporcjonalnie do ilości energii uzyskiwanej z gorących gazów, które są także utrzymywane wewnątrz zbiornika 25 strefy B. Energia dostępna w strefie B jest zależna od temperatury gazów.

Poniższa tabela 1 zawiera rezultaty uzyskane podczas dokonanych badań prototypu podgrzewacza wody według niniejszego wynalazku.

184 526

Tabela 1

Sprawność cieplna - dwustrefowy bezpośredni podgrzewacz wody

Strefa A
Temperatura wody w dyszy (°C)	63,3	70,0	78,8	79,8
Temperatura gazów palnika (°C)	67,2	72,8	80,9	81,6
Woda wypuszczana (dysza) (g/min)	260	260	253	256
Moc (kW)	850	850	850	850
Sprawność (%)	75	63	47	43
Strefa B
Temperatura wody w dyszy (°C)	1,2	1,2	1,1	1,3
Temperatura gazów palnika (°C)	11,2	14,8	24	35,2
Woda wypuszczana (dysza)	25,5	29,5	32,5	29,5
Sprawność (%)	99	96	100	93
Sprawność całkowita	99	99	99	96

Uwaga: współczynnik nadmiaru powietrza wynosi 1,3.

Na figurze 7 przedstawiono wykres, na którym porównano otrzymane wyniki sprawności podgrzewacza wody według wynalazku w stosunku do wykresów teoretycznych uzyskanych dla znanego ze stanu techniki bezpośredniego podgrzewacza wody, mającego pojedynczy zbiornik wody. F igura 7 przedstawia krzywą sprawności 70 podgrzewacza wody o dwóch strefach według niniejszego wynalazku w porównaniu do takiej krzywej 71 dla bezpośredniego podgrzewacza wody z poj edynczym zbiornikiem ciepłej wody. Na tym wykresie została pokazana także krzywa sprawności 72 strefy gorącej A podwójnego palnika i można zauważyć, że sprawność strefy A, rozpatrywanej niezależnie, spada gwałtownie kiedy temperatura wody wejściowej, to znaczy wody w dyszy rozpylania 24, jest poniżej 60°C. Jednakże, połączenie z strefą B pozwala podgrzewaczowi zwiększyć swoją sprawność powyżej 90% przy parametrach przedstawionych w tabeli 1.

Ponadto należy zauważyć, że podgrzewacz wody 10, kiedy jest w trybie pracy „lato”, nie wymaga wody o wysokiej temperaturze ze strefy dolnej A dla ogrzewania budynków. W konsekwencji, woda ze zbiornika 19 może powracać bezpośrednio do dyszy rozpylania 24, poprzez obwód zawracania 3(7, dla wytworzenia gorących nasyconych gazów, które uniosą się poprzez strefę B aby oddać ciepło do źródła ciepłej wody domowej. Ten sam efekt mógłby być uzyskany zamykając po prostu krążenie płynu na drugiej stronie wymiennika ciepła 31 (wlot 33 i wylot 35).

Claims (14)

1. Bezpośredni podgrzewacz wody, zawierający obudowę i pierwszy zamknięty obwód chłodzenia zaopatrzony w pierwszą dyszę rozpylania wody, usytuowaną w obudowie, zawierający ponadto pierwsze wypełnienie, składające się z elementów wymiany ciepła, przytwierdzone za pomocąelementu podtrzymującego w obszarze obudowy, pod pierwsządyszą, zawierający również przewód gazu spalinowego łączący się z górną częścią obudowy, pierwszy zbiornik wody znajdujący się wewnątrz obudowy, palnik przyłączony do dolnej części obudowy w pobliżu pierwszego zbiornika wody, drugie wypełnienie składające się z elementów wymiany ciepła, podtrzymywane w pewnej odległości ponad pierwszym zbiornikiem wody przez dodatkowąpodporę, znamienny tym, że zawiera ponadto drugi zamknięty obwód chłodzenia (30), zawierający drugą dyszę (24) rozpylania wody, która znajduje się w obudowie (11) powyżej drugiego wypełnienia (21) i skierowanajest w kierunku drugiego wypełnienia (21), drugi zbiornik gorącej wody (25) usytuowany w obudowie (11) w obszarze poniżej pierwszego wypełnienia (13), kanał przepływu (27) znajdujący się między drugim wypełnieniem (21) a przestrzenią powyżej drugiego zbiornika (25) oraz pierwszy i drugi element pompujący (32', 32), które są połączone odpowiednio z drugim zbiornikiem wody (25) i z pierwszym zbiornikiem wody (19) i znajdują się odpowiednio na pierwszym obwodzie chłodzenia (36) i na drugim obwodzie chłodzenia (30), między drugim zbiornikiem wody (25) a pierwszym zewnętrznym urządzeniem wymiany ciepła (37) i odpowiednio między pierwszym zbiornikiem wody (19) a drugim zewnętrznym urządzeniem wymiany ciepła (31), przy czym obwód chłodzenia (36) z pierwszym zewnętrznym urządzeniem wymiany ciepła (37) jest podłączony do instalacji niezależnie od obwodu chłodzenia (30) z drugim zewnętrznym urządzeniem wymiany ciepła (31).

2. Podgrzewacz wody według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszym i drugim elementem pompującym (32,32') sąpompy wodne włączone pomiędzy ich odpowiednie zbiorniki wody (19,25) a odpowiednie zakończenie pierwszego i drugiego zewnętrznego urządzenia wymiany ciepła (31,37), przy czym drugie zakończenie (34) zewnętrznych urządzeń wymiany ciepła (31, 37) jest przyłączone do ich pierwszej (12) lub drugiej (24) dyszy rozpylania wody.

3. Podgrzewacz według zastrz. 2, znamienny tym, że woda z pierwszego zbiornika wody (19) ma temperaturę wyższą od temperatury wody z drugiego zbiornika (25).

4. Podgrzewacz wody według zastrz. 1, znamienny tym, że w ścianie obudowy (11) znajduje się wlot (46) odzyskiwanych gorących gazów połączony z przestrzenią (47) między drugim zbiornikiem wody (25) i pierwszym wypełnieniem (13).

5. Podgrzewacz wody według zastrz. 1, znamienny tym, że w ścianie obudowy (11) znajduje się wlot (46) odzyskiwanych gorących gazów połączony z przestrzenią(47'), pod drugim wypełnieniem (21).

6. Podgrzewacz wody według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowa (11) jest wydłużona, pionowa i cylindryczna, przy czym pierwsza dysza rozpylania wody (12) znajduje się w pobliżu górnego zakończenia obudowy (11), zaś przewód spalinowy (16) łączy się z górnym zakończeniem położonym powyżej pierwszej dyszy rozpylania wody (12), natomiast w dolnej części obudowy (11) utworzony jest pierwszy zbiornik wody (19), a drugie wypełnienie (21) jest wsparte poniżej górnej części obudowy (11).

7. Podgrzewacz wody według zastrz. 6, znamienny tym, że palnik (17) jest zamocowany w obudowie (11) powyżej pierwszego zbiornika wody (19), zaś jego płomień (17) znajduje się w komorze (20) palnika (17) utworzonej między pierwszym zbiornikiem wody (19) a drugim wypełnieniem (21).

8. Podgrzewacz wody według zastrz. 6, znamienny tym, że kanał przepływu (27) jest połączeniem rozciągającym się poprzez drugi zbiornik wody (25) dla przepływu gorących gazów wznoszących się z drugiego wypełnienia (21) i wytwarzanych przez palnik (17).

184 526

9. Podgrzewacz wody według zastrz. 1, znamienny tym, żeobudowa (Ul) składa się z dwóch części (A, B), pzzy czym piazwsza część (A) i druga część (B) są usytuowana dbdk siebie, piazwszd dysza (112) rozpylania wody jest zamocowana w pobliżu części górnej drugiej części (B) i drugiego zbiornika wody (125), utworzonego w podstawie drugiej części (B), zaś pierwsze wypełnienie (113) jest usytuowane w drugiej części (B) między pierwszą dyszą (112) rozpylania wody a drugim zbiornikiem (125), przy czym druga dysza (124) rozpylania wody jest zamocowana w pobliżu części górnej pierwszej części (A) i pierwszego zbiornika wody (119), utworzonego w podstawie pierwszej części (A) pod drugim wypełnieniem (121).

10. eodgrzewacz wody według zastrz. 9, znamienny tym, że palnik (117) do wytwarzania płomienia (117') w obudowie (120) palnika (117) jest zamocowany w pierwszej części (A) w pobliżu pierwszego zbiornika wody (119), zaś obudowa (120) palnika jest przynajmniej częściowo zanurzona w pierwszym zbiorniku wody (119) i zawiera otwór wylotowy (54) przedłużony powyżej wysokiego poziomu wody znajdującej się w pierwszym zbiorniku (119).

11. eodgrzewacz wody według zastrz. 1, znamienny tym, że palnik (117) do wytwarzania płomienia (117') w obudowie (120) palnika (117) jest zamocowany w obudowie (111) w pobliżu pierwszego zbiornika wody (119), zaś obudowa (120) palnika jest przynajmniej częściowo zanurzona w pierwszym zbiorniku wody (119) i zawiera otwór wylotowy (54) gorących gazów z obudowy (120) palnika (117), przedłużony powyżej wysokiego poziomu wody znajdującej się w pierwszym zbiorniku (119).

12. eoagrzewacz wody według zastrz. 11, znamienny tym, że otwór wylotowy (54) stanowi przeciwległe do palnika (117) zakończenie jego obudowy (120) i zawiera przewód (57) pionowy z bocznym otworem naprzeciwko obszaru otwartego (58) między pierwszym zbiornikiem wody (119) a obudową (120) oraz układ chłodzenia gazu przyłączony do pionowego przewodu (57) i bocznego otworu.

13. eodgrzewacz wody według zastrz. 12, znamienny tym, że układ chłodzenia gazu stanowi ścianka (59) górna przewodu (57) i płytki zakrzywiające (61,62, 64).

14. eddgnzewdcz wody według zastrz. 13, znamienny tym, że otwór wylotowy (54) jest usytuowany w pobliżu ścianki (59) górnej pionowego przewodu (57), zaś łukowa płytka zakrzywiająca (62) ustawiona jest przed otworem wylotowym (54).