PL229382B1

PL229382B1 - Sposób podnoszenia sprawności cieplnej wyposażonej w podgrzewacz zasobnikowy instalacji centralnego zaopatrzenia w ciepłe medium buforowane, w której źródłem ciepła jest niskotemperaturowy kocioł grzewczy i instalacja centralnego zaopatrzenia w ciepłe medium buforowane

Info

Publication number: PL229382B1
Application number: PL397248A
Authority: PL
Inventors: Paweł Kurzawski
Original assignee: Kurzawski Pawel
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2018-07-31
Also published as: EP2602559B1; EP2602559A2; EP2602559A3; PL397248A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są sposób podnoszenia sprawności cieplnej wyposażonej w podgrzewacz zasobnikowy instalacji centralnego zaopatrzenia w ciepłe medium buforowane, w której źródłem ciepła jest niskotemperaturowy kocioł grzewczy i instalacja centralnego zaopatrzenia w ciepłe medium buforowane.

Znane są instalacje centralnego zaopatrzenia w ciepłe medium buforowane, w których układ technologiczny przygotowania i dystrybucji ciepłego medium buforowanego jest połączony hydraulicznie ze źródłem ciepła. W układzie technologicznym przygotowania i dystrybucji ciepłego medium buforowanego wymiennik ciepła podgrzewacza zasobnikowego jest zasilany czynnikiem roboczym, wychodzącym z kotła grzewczego niskotemperaturowego. Podgrzewacz zasobnikowy poprzez układ zaworów, reduktor ciśnienia i manometr jest zasilany medium zimnym, np. zimną wodą z sieci wodociągowej. Na wyjściu z podgrzewacza zasobnikowego ciepłe medium poprzez układ zaworów podawane jest do odbiorników.

Znane są również instalacje centralnego zaopatrzenia w ciepłe medium buforowane, w których układ technologiczny przygotowania i dystrybucji ciepłego medium buforowanego, np. ciepłej wody użytkowej jest połączony hydraulicznie ze źródłem ciepła. W układzie technologicznym przygotowania i dystrybucji ciepłego medium buforowanego wymiennik ciepła podgrzewacza zasobnikowego jest zasilany czynnikiem roboczym, wychodzącym z kotła grzewczego niskotemperaturowego. Podgrzewacz zasobnikowy poprzez układ zaworów, reduktor ciśnienia i manometr jest zasilany medium zimnym, np. wodą zimną z sieci wodociągowej. Na wyjściu z podgrzewacza zasobnikowego medium ciepłe poprzez układ zaworów podawane jest do odbiorników. Czynnik roboczy dla celów ogrzewania pomieszczeń podawany jest bezpośrednio z kotła, natomiast temperaturę medium ciepłego, np. ciepłej wody, przeznaczonej do celów innych niż ogrzewanie podnosi się za pomocą oddzielnych palników, które wyłącznie do tego celu montowane są w podgrzewaczach ciepłego medium buforowanego, np. ciepłej wody użytkowej.

Celem wynalazku jest rozwiązanie pozwalające na zwiększenie sprawności cieplnej procesu wytwarzania ciepłego medium buforowanego, np. ciepłej wody użytkowej.

Istota sposobu podnoszenia sprawności cieplnej, wyposażonej w podgrzewacz zasobnikowy, instalacji centralnego zaopatrzenia w ciepłe medium buforowane, np. w ciepłą wodę użytkową, w której źródłem ciepła jest niskotemperaturowy kocioł grzewczy, znamienna jest tym, że w sposób kontrolowany i zależny od maksymalnej, dopuszczalnej przez źródło ciepła różnicy temperatur w jego połączeniu zasilania czynnikiem roboczym oraz w jego połączeniu powrotu czynnika roboczego do źródła ciepła, skierowanego przez pierwszy obwód hydrauliczny dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła do źródła ciepła, schładza go na dodatkowym zewnętrznym wymienniku ciepła, za pomocą strumienia chłodniejszego medium, np. wody zimnej, które podaje się pompą obiegową chłodniejszego medium z zajmowanej przez ciepłe medium części dolnej zbiornika podgrzewacza zasobnikowego lub z przewodu zasilającego ten zbiornik w medium zimne. Według innej, korzystnej cechy wynalazku dla obniżenia temperatury czynnika roboczego w połączeniu powrotu czynnika roboczego do źródła ciepła wykorzystuje się regulator, do którego podaje się sygnały z pierwszego czujnika temperatury, drugiego czujnika temperatury i trzeciego czujnika temperatury, za pomocą których zbiera się informacje odpowiednio z pierwszego obwodu hydraulicznego dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła, który przyłącza się równolegle do przewodu stanowiącego powrót czynnika roboczego z wymiennika ciepła pogrzewacza zasobnikowego do źródła ciepła, z drugiego obwodu hydraulicznego dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła oraz z połączenia zasilania czynnikiem roboczym wymiennik ciepła podgrzewacza zasobnikowego ciepłego medium buforowanego. Według kolejnej, korzystnej cechy wynalazku w schłodzeniu powrotu czynnika roboczego wykorzystuje się regulację ilościową strumienia chłodniejszego medium, którą realizuje się za pomocą współpracy regulatora z urządzeniem zmieniającym strumień chłodniejszego medium, przy czym jako sygnał załączający i wyłączający regulator wykorzystuje się sygnał załączający i wyłączający pompę zasilającą czynnikiem roboczym wymiennik ciepła podgrzewacza zasobnikowego. Według następnej, korzystnej cechy wynalazku jako urządzenie zmieniające strumień chłodniejszego medium wykorzystuje się pompę chłodniejszego medium oraz zawór regulacyjny z siłownikiem. Według innej, korzystnej cechy wynalazku jako urządzenie zmieniające strumień chłodniejszego medium wykorzystuje się pompę chłodniejszego medium o zmiennej wydajności regulowanej.

PL 229 382 Β1

Istota instalacji centralnego zaopatrzenia w ciepłe medium buforowane, w której układ technologiczny przygotowania i dystrybucji ciepłego medium buforowanego jest połączony hydraulicznie ze źródłem ciepła, przy czym w układzie technologicznym przygotowania i dystrybucji ciepłego medium buforowanego wymiennik ciepła podgrzewacza zasobnikowego ma połączenie hydrauliczne zasilania czynnikiem roboczym wychodzącym z kotła grzewczego, charakteryzuje się tym, że na powrocie czynnika roboczego z wymiennika ciepła, stanowiącego element podgrzewacza zasobnikowego, do źródła ciepła, ma zamontowany układ technologiczny recyrkulacji, który stanowi połączenie co najmniej dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła, zaworu granicznej wartości strumienia chłodniejszego medium, urządzenia zmieniającego strumień chłodniejszego medium oraz regulatora, ponadto regulator ma połączenie z pierwszym czujnikiem temperatury, drugim czujnikiem temperatury oraz z trzecim czujnikiem temperatury i z pompą zasilającą, wychodzącym ze źródła ciepła czynnikiem roboczym wymiennik ciepła podgrzewacza zasobnikowego. Według innej korzystnej cechy wynalazku urządzeniem zmieniającym strumień chłodniejszego medium jest pompa obiegowa chłodniejszego medium o wydatku zmiennym, regulowanym. Według następnej, korzystnej cechy wynalazku pierwszy obwód hydrauliczny dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła jest przyłączony równolegle do przewodu stanowiącego powrót czynnika roboczego z wymiennika ciepła podgrzewacza zasobnikowego do źródła ciepła i ukierunkowuje przepływ strumienia powrotu czynnika roboczego ciepła do źródła ciepła przez dodatkowy zewnętrzny wymiennik ciepła, natomiast drugi obwód hydrauliczny dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła ma połączenie z dolną częścią przestrzeni zbiornika podgrzewacza zasobnikowego zajmowanej przez ciepłe medium buforowane o stosunkowo niskiej temperaturze oraz z wyjściem cyrkulacyjnym podgrzewacza zasobnikowego, poza tym na pierwszym obwodzie hydraulicznym jest zamontowany pierwszy czujnik temperatury, natomiast drugi czujnik temperatury jest zamontowany na drugim obwodzie hydraulicznym a trzeci czujnik temperatury jest zamontowany na połączeniu hydraulicznym zasilania czynnikiem roboczym, wychodzącym ze źródła ciepła, wymiennik ciepła podgrzewacza zasobnikowego. Według innej, korzystnej cechy wynalazku połączenie z częścią dolną zbiornika podgrzewacza zasobnikowego, zajmowanej przez ciepłe medium buforowane o stosunkowo niskiej temperaturze, stanowi fragment przewodu zasilającego zasobnik podgrzewacza zimnym medium ze źródła tego medium.

Sposób według wynalazku zostanie bliżej wyjaśniony za pomocą przykładowych instalacji centralnego zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową, natomiast przykładowe realizacje wynalazku, dotyczącego instalacji centralnego zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową zostaną bliżej wyjaśnione za pomocą rysunków stanowiących schematy jej połączeń.

Przykład 1

Instalacja centralnego zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową, według jednego z wielu możliwych przykładów realizacji wynalazku (np. rysunki nr 1, 2 i 3) zawiera układ technologiczny przygotowania i dystrybucji ciepłej wody użytkowej Ą połączony hydraulicznie ze źródłem ciepła B. W układzie technologicznym przygotowania i dystrybucji ciepłej wody użytkowej Ą wymiennik ciepła la podgrzewacza zasobnikowego 1. ma połączenie hydrauliczne zasilania czynnikiem roboczym ą, wychodzącym ze źródła ciepła B jakim jest kocioł grzewczy niskotemperaturowy. Na powrocie b czynnika roboczego z wymiennika ciepła la, do źródła ciepła B jest zamontowany układ technologiczny recyrkulacji C. Układ technologiczny recyrkulacji C stanowi połączenie dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła 2, zaworu granicznej wartości strumienia wody zimnej 3, pompy obiegowej wody zimnej 4 i zaworu regulacyjnego z siłownikiem 5 oraz regulatora 6. Regulator 6 ma połączenia z pierwszym czujnikiem temperatury 6ą, drugim czujnikiem temperatury 6b oraz z trzecim czujnikiem temperatury 6c i z pompą 7 zasilająca czynnikiem roboczym, wychodzącym ze źródła ciepła B, wymiennik ciepła 1a podgrzewacza zasobnikowego 1.. Pierwszy obwód hydrauliczny 2a dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła 2 jest przyłączony równolegle do przewodu stanowiącego powrót b czynnika roboczego z wymiennika ciepła la podgrzewacza zasobnikowego 1 do źródła ciepła B i ukierunkowuje przepływ strumienia powrotu czynnika roboczego ciepła b do źródła ciepła B przez dodatkowy zewnętrzny wymiennik ciepła 2. Drugi obwód hydrauliczny 2b dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła 2 ma połączenie hydrauliczne z częścią dolną zbiornika podgrzewacza zasobnikowego 1, zajmowaną przez ciepła wodę użytkową 1b oraz z wyjściem 1c podgrzewacza zasobnikowego 1. Na pierwszym obwodzie hydraulicznym 2a jest zamontowany pierwszy czujnik temperatury 6ą, natomiast drugi czujnik temperatury 6b jest zamontowany na drugim obwodzie hydraulicznym 2b a trzeci czujnik temperatury 6c jest zamontowany na połączeniu hydraulicznym zasilania czynnikiem roboczym ą, wychodzącym ze źródła ciepła B,

PL 229 382 Β1 wymiennik podgrzewacza zasobnikowego 1.. Połączenie z częścią dolną zbiornika podgrzewacza zasobnikowego 1, zajmowaną przez ciepłą wodę użytkową Ib o stosunkowo niskiej temperaturze, stanowi fragment przewodu zasilającego 1b¹ podgrzewacza zasobnikowego 1. wodą z wodociągu. Wyjściem 1c podgrzewacza zasobnikowego 1 jest przewód cyrkulacji ciepłej wody użytkowej. Sygnałem załączającym i wyłączającym instalację wg przykładu realizacji wynalazku jest sygnał załączający i wyłączający pompę 7 zasilającą czynnikiem roboczym wymiennik ciepła la podgrzewacza zasobnikowego 1.. Regulator 6 oddziałuje na powrót wody grzewczej do źródła ciepła B, schładzając ją na dodatkowym zewnętrznym wymienniku ciepła 2 za pomocą chłodniejszego strumienia wody zimnej zasysanej pompą obiegową chłodniejszego medium 4 z dna zbiornika podgrzewacza zasobnikowego 1 ciepłej wody użytkowej lub z wodociągu. Wartość schłodzenia powrotu wody grzewczej jest kontrolowana przez regulator 6 i czujniki temperatury 6a, 6b i 6c. Korzystne i bezpieczne dla źródła ciepła B schłodzenie powrotu osiągane jest dzięki regulacji ilościowej strumienia chłodniejszego medium, która jest rezultatem działania zaworu regulacyjnego z siłownikiem 5, realizującego polecenia regulatora 6.

W podanym przykładzie rozwiązania instalacji centralnego przygotowania ciepłej wody użytkowej, zasilanej czynnikiem roboczym z kotła grzewczego niskotemperaturowego gazowego kondensacyjnego, można osiągnąć sprawność kotła przekraczającą 100% - w odniesieniu do wartości opałowej paliwa gazowego. Rezultatem tego jest więc zmniejszenie koniecznej ilości paliwa do przygotowania analogicznej ilości ciepłej wody użytkowej.

Przykład 2

Instalacja centralnego zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową według jednego z wielu przykładów realizacji wynalazku (np. rysunki nr 1, 2 i 3) zawiera układ technologiczny przygotowania i dystrybucji ciepłej wody użytkowej Ą połączony hydraulicznie ze źródłem ciepła B. W układzie technologicznym przygotowania i dystrybucji ciepłej wody użytkowej Ą wymiennik ciepła la podgrzewacza zasobnikowego 1 ma połączenie hydrauliczne zasilania czynnikiem roboczym ą, wychodzącym ze źródła ciepła B jakim jest kocioł grzewczy niskotemperaturowy. Na powrocie b czynnika roboczego z wymiennika ciepła la do źródła ciepła B jest zamontowany układ technologiczny recyrkulacji C. Układ technologiczny recyrkulacji C stanowi połączenie dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła 2, zaworu granicznej wartości strumienia wody zimnej 3, pompy obiegowej chłodniejszego medium 4a o zmiennej wydajności regulowanej, sterowanej z regulatora 6. Regulator 6 ma połączenie z pierwszym czujnikiem temperatury 6a, z drugim czujnikiem temperatury 6b oraz z trzecim czujnikiem temperatury 6c i z pompą 7 zasilającą czynnikiem roboczym, wychodzącym ze źródła ciepła B, wymiennik ciepła 1a podgrzewacza zasobnikowego 1.. Pierwszy obwód hydrauliczny 2a dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła 2 jest przyłączony równolegle do przewodu stanowiącego powrót b czynnika roboczego z wymiennika ciepła la podgrzewacza zasobnikowego 1. do źródła ciepła B i ukierunkowuje przepływ strumienia powrotu czynnika roboczego ciepła b do źródła ciepła B przez dodatkowy zewnętrzny wymiennik ciepła 2. Drugi obwód hydrauliczny 2b dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła 2 ma połączenie hydrauliczne z częścią dolną przestrzeni zajmowanej przez ciepłą wodę użytkową 1b o stosunkowo niskiej temperaturze w zbiorniku podgrzewacza zasobnikowego 1 oraz z wyjściem 1c podgrzewacza zasobnikowego 1 Na pierwszym obwodzie hydraulicznym 2a jest zamontowany pierwszy czujnik temperatury 6ą, natomiast drugi czujnik temperatury 6b jest zamontowany na drugim obwodzie hydraulicznym 2b, a trzeci czujnik temperatury 6c jest zamontowany na połączeniu hydraulicznym zasilania czynnikiem roboczym ą, wychodzącym ze źródła ciepła B, wymiennik ciepła podgrzewacza zasobnikowego 1.. Połączenie z częścią dolną, zajmowanej przez ciepłą wodę użytkową 1b o stosunkowo niskiej temperaturze, zbiornika podgrzewacza zasobnikowego 1 stanowi fragment przewodu zasilającego 1b¹ zbiornik podgrzewacza zasobnikowego 1 wodą zimną, np. z wodociągu. Wyjściem 1c podgrzewacza zasobnikowego 1 jest przewód cyrkulacji ciepłej wody użytkowej. Sygnałem załączającym i wyłączającym instalację układu recyrkulacji C według przykładu realizacji jest sygnał załączający i wyłączający pompę 7 zasilającą czynnikiem roboczym ą wymiennik ciepła la podgrzewacza zasobnikowego 1. Regulator 6 oddziałuje na powrót b wody grzewczej do źródła ciepła B, schładzając go na dodatkowym zewnętrznym wymienniku ciepła 2 za pomocą strumienia chłodniejszego medium zasysanego pompą obiegową chłodniejszego medium 4a, o zmiennym wydatku regulowanym sygnałem z regulatora 6, z dna zbiornika podgrzewacza zasobnikowego 1 ciepłej wody użytkowej lub z wodociągu. Wartość schłodzenia powrotu czynnika roboczego b jest kontrolowana przez regulator 6 i czujniki temperatury 6a, 6b i 6c. Korzystne i bezpieczne dla źródła ciepła B schłodzenie powrotu czynnika roboczego b osiągane jest dzięki regulacji ilościowej strumienia chłodniejszego medium, która jest rezultatem działania pompy obiegowej chłodniejszego medium 4a o zmiennej wydajności regulowanej realizującej

PL 229 382 Β1 polecenia regulatora 6. Stosując pompę obiegową chłodniejszego medium 4a o zmiennej wydajności regulowanej można nie stosować zaworu regulacyjnego z siłownikiem 5, co jednak nie dotyczy sytuacji przedstawionej na rys. nr 3.

W podanym przykładzie rozwiązania instalacji centralnego zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową, zasilaną czynnikiem grzewczym z kotła grzewczego niskotemperaturowego, gdzie źródłem ciepła jest kocioł gazowy kondensacyjny, można osiągnąć sprawność kotła przekraczającą 100% w odniesieniu do wartości opałowej paliwa gazowego. Rezultatem jest więc zmniejszenie koniecznej ilości paliwa potrzebnego do przygotowania analogicznej ilości ciepłej wody użytkowej.

Przykład 3

Sposób podnoszenia sprawności cieplnej wyposażonej w podgrzewacz zasobnikowy instalacji centralnego zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową, w której źródłem ciepła jest niskotemperaturowy kocioł grzewczy, według jednego z wielu możliwych przykładów realizacji wynalazku (np. rys. nr 1 i 2) polega na tym, że w sposób kontrolowany i zależny od maksymalnej, dopuszczalnej przez źródło ciepła B różnica temperatur w jego połączeniu zasilania czynnikiem roboczym ą oraz w jego połączeniu czynnika roboczego b do źródła ciepła B, skierowanego przez pierwszy obwód hydrauliczny 2a dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła 2 do źródła ciepła B, schładza się go na dodatkowym zewnętrznym wymienniku ciepła 2, za pomocą strumienia chłodniejszego medium, które podaje się pompą obiegową chłodniejszego medium 4 z zajmowanej przez ciepła wodę użytkową części dolnej zbiornika podgrzewacza zasobnikowego 1 lub z wodociągu. Dla obniżenia temperatury czynnika roboczego w połączeniu czynnika roboczego b do źródła ciepła B wykorzystuje się regulator 6, do którego podaje się sygnały z pierwszego czujnika temperatury 6ą, z drugiego czujnika temperatury 6b i trzeciego czujnika temperatury 6c, za pomocą których zbiera się informacje odpowiednio z pierwszego obwodu hydraulicznego 2a dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła 2, który przyłącza się równolegle do przewodu stanowiącego powrót b czynnika roboczego z wymiennika ciepła la podgrzewacza zasobnikowego 1 do źródła ciepła B, z drugiego obwodu hydraulicznego 2b dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła 2 oraz z połączenia zasilania czynnikiem roboczym ą wymiennik la podgrzewacza zasobnikowego 1 W schłodzeniu powrotu czynnika roboczego b wykorzystuje się regulację ilościową strumienia chłodniejszego medium w drugim obwodzie hydraulicznym 2b, którą realizuje się za pomocą współpracy regulatora 6 i zaworu regulacyjnego z siłownikiem 5, przy czym jako sygnał załączający i wyłączający regulator 6 stosuje się sygnał załączający i wyłączający pompę 7 zasilającą czynnikiem roboczym wymiennik ciepła 1a podgrzewacza zasobnikowego 1..

Przykład 4

Sposób podnoszenia sprawności cieplnej wyposażonej w podgrzewacz zasobnikowy instalacji centralnego zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową, w której źródłem ciepła jest niskotemperaturowy kocioł grzewczy, według jednego z wielu możliwych przykładów realizacji wynalazku (np. rysunki nr 1 i 3) polega na tym, że w sposób kontrolowany i zależny od maksymalnej, dopuszczalnej przez źródło ciepła B różnicy temperatur w jego połączeniu zasilania czynnikiem roboczym ą oraz w jego połączeniu powrotu czynnika roboczego b, skierowanego przez pierwszy obwód hydrauliczny 2a dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła 2 do źródła ciepła B, obniża się temperaturę czynnika roboczego w połączeniu powrotu czynnika roboczego b do źródła ciepła B, schładzając go na dodatkowym zewnętrznym wymienniku ciepła 2 za pomocą strumienia chłodniejszego, które podaje się pompą obiegową chłodniejszego 4a o zmiennej wydajności regulowanej, sterowanej sygnałem z regulatora 6, z zajmowanej przez ciepłą wodę użytkową części dolnej 1b zbiornika podgrzewacza zasobnikowego 1 lub z wodociągu. Dla obniżenia temperatury czynnika roboczego w połączeniu powrotu czynnika roboczego b do źródła ciepła B wykorzystuje się regulator 6, do którego podaje się sygnały z pierwszego czujnika temperatury 6ą, z drugiego czujnika temperatury 6b i z trzeciego czujnika temperatury 6ę, za pomocą których zbiera się informacje odpowiednio z pierwszego obwodu hydraulicznego 2a dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła 2, który przyłącza się równolegle do przewodu stanowiącego powrót b czynnika roboczego z wymiennika ciepła la podgrzewacza zasobnikowego i do źródła ciepła B, z drugiego obwodu hydraulicznego 2b dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła 2 oraz z połączenia zasilania czynnikiem roboczym ą wymiennik la podgrzewacza zasobnikowego 1. W schłodzeniu powrotu czynnika roboczego b wykorzystuje się regulację ilościową strumienia chłodniejszego medium w drugim obwodzie hydraulicznym 2b, którą realizuje się za pomocą współpracy regulatora 6 z pompą obiegową chłodniejszego medium 4a o zmiennej wydajności regulowanej, przy czym jako sygnał załączający i wyłączający regulator 6 stosuje się sygnał załączający i wyłączający pompę 7 zasilającą czynnikiem roboczym wymiennik ciepła la podgrzewacza zasobnikowego 1. Stosując pompę obiegową

PL 229 382 Β1 chłodniejszego medium 4a o zmiennej wydajności regulowanej można nie stosować zaworu regulacyjnego z siłownikiem 5, z wyjątkiem sytuacji przedstawionej na rysunku nr 3.

Rozwiązania według wynalazku mogą być stosowane w różnych systemach grzewczych, w których można poprawić warunki współpracy między układem odbioru ciepła a źródłem ciepła oraz istnieje wystarczająco chłodne medium po stronie wtórnej układu odbioru ciepła, a także zdolność jego recyrkulacji. Rozwiązaniami według wynalazku można wspierać wiele z istniejących już instalacji centralnego zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową lub inne ciepłe media buforowane, z którymi możliwa jest jego współpraca bez ingerowania w ich zasadnicze rozwiązania technologiczne czy konstrukcyjne urządzeń składowych. W przypadkach nowo projektowanych systemów grzewczych stosowanie wynalazku pozwala również na obniżenie kosztów inwestycyjnych.

W systemach grzewczych wielofunkcyjnych, realizujących także funkcję przygotowania ciepłej wody użytkowej, lub innego ciepłego medium w podgrzewaczach zasobnikowych, nie ma potrzeby stosowania skomplikowanych podgrzewaczy wyposażonych w osobny palnik do realizacji wyłącznie tej funkcji. Dodana moc grzewcza dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła w rozwiązaniu według wynalazku pozwala lepiej wykorzystać moc grzewczą zainstalowanych kotłów źródła ciepła, a szczególnie w okresie poza sezonem grzewczym, kiedy źródło ciepła bywa niedociążone.

Inną korzyścią technologiczną stosowania wynalazku, wynikającą również z dodanej mocy grzewczej w zainstalowanym dodatkowym zewnętrznym wymienniku ciepła, jest skrócenie czasu ładowania zbiornika ciepłego medium buforowanego. W systemach grzewczych wielofunkcyjnych pozwala to szybciej skierować dyspozycję mocy grzewczej i wymaganej temperatury czynnika roboczego źródła ciepła do realizacji potrzeb grzewczych, wynikających z równoczesności obsługi pozostałych funkcji w tych systemach, w tych samych okresach, np. obiegów grzewczych centralnego ogrzewania.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób podnoszenia sprawności cieplnej, wyposażonej w podgrzewacz zasobnikowy (1), instalacji przygotowania ciepłego medium buforowanego, w której źródłem ciepła jest niskotemperaturowy kocioł grzewczy, i w którym to sposobie temperaturę czynnika roboczego na powrocie (b) czynnika roboczego obniża się strumieniem chłodniejszego medium w dodatkowym zewnętrznym wymienniku ciepła (2), znamienny tym, że pompuje się chłodniejsze medium do dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła (2) pompą obiegową chłodniejszego medium (4) lub (4ą) z zajmowanej przez ciepłe medium buforowane części dolnej Ib zbiornika podgrzewacza zasobnikowego (1) lub z zasilającego zbiornik podgrzewacza zasobnikowego (1) przewodu (1 b¹) zimnym medium, przy czym pompowanie chłodniejszego medium prowadzi się w sposób kontrolowany i zależny od maksymalnej, dopuszczalnej dla źródła ciepła (B) różnicy temperatur między temperaturą czynnika roboczego w połączeniu zasilania (ą) oraz temperaturą czynnika roboczego w połączeniu powrotu (b).
2. Sposób podnoszenia sprawności cieplnej, według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że dla obniżenia temperatury czynnika roboczego w połączeniu powrotu czynnika roboczego (b) do źródła ciepła (B) wykorzystuje się regulator (6), do którego podaje się sygnały z pierwszego czujnika temperatury (6ą), drugiego czujnika temperatury (6b) i trzeciego czujnika temperatury (6ę), za pomocą których zbiera się informacje odpowiednio z pierwszego obwodu hydraulicznego (2a) dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła (2), który przyłącza się równolegle do przewodu stanowiącego powrót (b) czynnika roboczego z wymiennika ciepła (la) podgrzewacza zasobnikowego (1) do źródła ciepła (B), z drugiego obwodu hydraulicznego (2b) dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła (2) oraz z połączenia zasilania czynnikiem roboczym (ą) wymiennika ciepła (1 a) podgrzewacza zasobnikowego (1) ze źródła ciepła (B).
3. Sposób podnoszenia sprawności cieplnej, według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w schłodzeniu powrotu (b) czynnika roboczego wykorzystuje się regulację ilościową strumienia chłodniejszego medium, którą realizuje się za pomocą współpracy regulatora (6) z urządzeniem zmieniającym strumień chłodniejszego medium, przy czym jako sygnał załączający i wyłączający regulator stosuje się sygnał załączający i wyłączający pompę (7) zasilającą czynnikiem roboczym wymiennik (la) podgrzewacza zasobnikowego (1).

PL 229 382 Β1
4. Sposób podnoszenia sprawności cieplnej, według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że jako urządzenie zmieniające strumień chłodniejszego medium wykorzystuje się pompę chłodniejszego medium (4) i zawór regulacyjny z siłownikiem (5).
5. Sposób podnoszenia sprawności cieplnej, według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że jako urządzenie zmieniające strumień chłodniejszego medium wykorzystuje się pompę chłodniejszego medium (4ą) o zmiennej wydajności regulowanej.
6. Instalacja centralnego zaopatrzenia w ciepłe medium buforowane, w której układ technologiczny przygotowania i dystrybucji ciepłego medium buforowanego (Ą) jest połączony hydraulicznie ze źródłem ciepła (B), które stanowi niskotemperaturowy kocioł grzewczy, przy czym wymiennik ciepła (la) podgrzewacza zasobnikowego (1) jest częścią wspomnianego układu i ma połączenie hydrauliczne z zasilaniem czynnikiem roboczym (ą), wychodzącym ze źródła ciepła (B) oraz z powrotem czynnika roboczego (b) do źródła ciepła (B), znamienna tym, że na powrocie (b) czynnika roboczego z wymiennika (la) do źródła ciepła (B) ma zamontowany układ technologiczny recyrkulacji (C), który stanowi połączenie co najmniej dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła (2), zaworu granicznej wartości strumienia chłodniejszego medium (3), urządzenia zmieniającego strumień chłodniejszego medium oraz regulatora (6), ponadto regulator (6) ma połączenie z pierwszym czujnikiem temperatury (6a), drugim czujnikiem temperatury (6b) oraz z trzecim czujnikiem temperatury (6ę) oraz z pompą (7) zasilającą, wychodzącym ze źródła ciepła (B), czynnikiem roboczym wymiennik ciepła (la) podgrzewacza zasobnikowego (1).
7. Instalacja centralnego zaopatrzenia w ciepłe medium buforowane, według zastrz. 6, znamienna tym, że urządzeniem zmieniającym strumień chłodniejszego medium jest zawór regulacyjny z siłownikiem (5) powodujący dławienie wydajności pompy chłodniejszego medium (4).
8. Instalacja centralnego zaopatrzenia w ciepłe medium buforowane, według zastrz. 6, znamienna tym, że urządzeniem zmieniającym strumień chłodniejszego medium jest pompa chłodniejszego medium (4a) o zmiennej wydajności regulowanej.
9. Instalacja centralnego zaopatrzenia w ciepłe medium buforowane, według zastrz. 6, znamienna tym, że pierwszy obwód hydrauliczny (2a) dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła (2) jest przyłączony równolegle do przewodu stanowiącego powrót (b) czynnika roboczego z wymiennika ciepła (1 a) podgrzewacza zasobnikowego (1.) do źródła ciepła (B) i ukierunkowuje przepływ strumienia powrotu czynnika roboczego ciepła (b) do źródła ciepła (B) przez dodatkowy zewnętrzny wymiennik ciepła (2), natomiast drugi obwód hydrauliczny (2b) dodatkowego zewnętrznego wymiennika ciepła (2) ma połączenie z częścią dolną (1 b) zbiornika podgrzewacza zasobnikowego (1), zajmowaną przez ciepłe medium buforowane o stosunkowo niskiej temperaturze oraz z wyjściem podgrzewacza zasobnikowego (1c), poza tym na pierwszym obwodzie hydraulicznym (2a) jest zamontowany pierwszy czujnik temperatury (6a), natomiast drugi czujnik temperatury (6b) jest zamontowany na drugim obwodzie hydraulicznym (2b), a trzeci czujnik temperatury (6c) jest zamontowany na połączeniu hydraulicznym zasilania czynnikiem roboczym (a), wychodzącym ze źródła ciepła (B), wymiennik ciepła (1a) podgrzewacza zasobnikowego (1.).
10. Instalacja centralnego zaopatrzenia w ciepłe medium buforowane, według zastrz. 6, znamienna tym, że połączenie z częścią dolną (1 b). zajmowaną przez ciepłe medium buforowane o stosunkowo niskiej temperaturze, w zbiorniku podgrzewacza zasobnikowego (1.) stanowi fragment przewodu zasilającego (1 b¹) zbiornik podgrzewacza zasobnikowego (1.) zimnym medium.