PL248521B1 - Zasobnik ciepłej wody ze sterowanym obiegiem wodnym - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest zasobnik ciepłej wody ze sterowanym obiegiem wodnym składający się z izolowanego termicznie dwukomorowego zbiornika wody (1) w postaci poziomo ustawionego walca, w którym znajduje się sztywna, uszczelniona i przemieszczalna względem jego ścian termoizolacyjna przegroda (2), która dzieli zbiornik wody (1) na pierwszą komorę (A) schłodzonej wody i drugą komorę (B) ciepłej wody. Poza zbiornikiem wody (1) pierwsza komora (A) schłodzonej wody połączona jest z drugą komorą (B) ciepłej wody poprzez pompę obiegową (3) i podgrzewacz wody (4). Do pierwszej komory (A) schłodzonej wody podłączona jest rura doprowadzająca wodę, a do drugiej komory (B) ciepłej wody przez rurę odprowadzającą wodę podłączona jest pompa odprowadzająca (5). W rurze doprowadzającej wodę do pierwszej komory (A) schłodzonej wody i w rurze odprowadzającej wodę z drugiej komory (B) ciepłej wody umieszczone są czujniki temperatury (6.1, 6.2), które wraz z pompą obiegową (3) i pompą odprowadzającą (5) połączone są ze sterownikiem (7). Charakteryzuje się on tym, że w zbiorniku wody (1) zamocowana jest na stałe promieniowo ułożona ścianka działowa (8), do której boku znajdującego się w osi zbiornika wody (1) zamocowana jest obrotowo za pomocą zawiasu (9) przegroda (2). Pompa odprowadzająca (5) połączona jest poprzez wymiennik ciepła (10) i rurę doprowadzającą wodę z pierwszą komorą (A) schłodzonej wody. Wymiennik ciepła (10) połączony jest z pompą czynnika odbierającego ciepło (11), która połączona jest ze sterownikiem (7).

Description

Przedmiotem wynalazku jest zasobnik ciepłej wody ze sterowanym obiegiem wodnym, w którym magazynowana jest woda podgrzewana z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii.

Z opisu zgłoszenia patentowego DE102004039626A1 znany jest zasobnik z cieczą stanowiącą medium magazynujące ciepło, zawierający dwie komory - jedną do oddawania ciepła, a drugą do pochłaniania ciepła. Stosunek objętości tych komór jest zmienny, przy czym zwiększenie objętości jednej z komór powoduje zmniejszenie objętości drugiej. Mechanizm wymiany ciepła jest połączony z jednostką transportową i umożliwia przekazywanie ciepła pomiędzy medium roboczym, takim jak np. olej termiczny, a cieczą magazynującą ciepło. Przedmiotem zgłoszenia jest również niezależne zastrzeżenie patentowe dotyczące sposobu magazynowania energii cieplnej.

Celem wynalazku jest zrównoważone, oszczędne i efektywne magazynowanie nadmiarowej energii cieplnej.

Przedmiotem wynalazku jest zasobnik ciepłej wody ze sterowanym obiegiem wodnym posiadający izolowany termicznie dwukomorowy zbiornik wody w postaci poziomo ustawionego walca, w którym znajduje się sztywna, uszczelniona i przemieszczalna względem jego ścian termoizolacyjna przegroda, która dzieli zbiornik wody na pierwszą komorę schłodzonej wody i drugą komorę ciepłej wody. Poza zbiornikiem wody pierwsza komora schłodzonej wody połączona jest z drugą komorą ciepłej wody poprzez pompę obiegową i podgrzewacz wody. Do pierwszej komory schłodzonej wody podłączona jest rura doprowadzająca wodę, a do drugiej komory ciepłej wody przez rurę odprowadzającą wodę podłączona jest pompa odprowadzająca. W rurze doprowadzającej wodę do pierwszej komory schłodzonej wody i w rurze odprowadzającej wodę z drugiej komory ciepłej wody umieszczone są czujniki temperatury, które wraz z pompą obiegową i pompą odprowadzającą połączone są ze sterownikiem. Jego istotą jest to, że w zbiorniku wody zamocowana jest na stałe promieniowo ułożona ścianka działowa, do której boku znajdującego się w osi zbiornika wody zamocowana jest obrotowo za pomocą zawiasu przegroda. Pompa odprowadzająca połączona jest poprzez wymiennik ciepła i rurę doprowadzającą wodę z pierwszą komorą schłodzonej wody. Wymiennik ciepła połączony jest z pompą czynnika odbierającego ciepło, która połączona jest ze sterownikiem.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest to, że ciepła woda jest efektywnie magazynowana, co przyczynia się do bardziej zrównoważonego i oszczędnego zarządzania energią cieplną.

Zasobnik według wynalazku w przykładzie wykonania przedstawiony jest na schematycznym rysunku w widoku perspektywicznym z podłączonymi elementami sterowania.

Zasobnik ciepłej wody ze sterowanym obiegiem wodnym w przykładzie wykonania zastosowany jest w systemie grzewczym szpitala. Spełnia on rolę magazynu ciepłej wody pośrednio wykorzystywanej do ogrzewania pomieszczeń oraz do podgrzewania wody użytkowej. Zasobnik ciepłej wody ze sterowanym obiegiem wodnym posiada izolowany termicznie dwukomorowy zbiornik wody 1 w kształcie poziomo ułożonego walca o pojemności 5000 I. Zbiornik ten wykonany jest ze stali nierdzewnej zabezpieczonej powłoką antykorozyjną i otoczony jest warstwą izolacji termicznej wykonanej ze styropianu i wełny mineralnej. W zbiorniku wody 1, w jego osi znajduje się bok promieniowo ułożonej pionowej ścianki działowej 8 wykonanej z materiału kompozytowego. W tym boku ścianki działowej 8 zamontowany jest zawias 9 o poziomej osi obrotu, do którego zamocowana jest jednym ze swoich boków prostokątna termoizolacyjna przegroda 2. Przegroda ta uszczelniona jest odporną na temperatury gumą i przemieszczalna jest względem ścian zbiornika wody 1. Wykonana jest ona z wytrzymałego mechanicznie elastomeru i dzieli zbiornik wody 1 na pierwszą komorę A schłodzonej wody i drugą komorę B ciepłej wody. Poza zbiornikiem wody 1 pierwsza komora A schłodzonej wody połączona jest z drugą komorą B ciepłej wody poprzez pompę obiegową 3 i podgrzewacz wody 4. Pompa obiegowa 3 połączona jest z pierwszą komorą A schłodzonej wody przez króciec zamontowany w dole tej komory, przy ściance działowej 8. Do pompy obiegowej 3 podłączony jest króciec uzupełniającej wody. Podgrzewacz wody 4 połączony jest z drugą komorą B ciepłej wody przez króciec zamontowany w dole tej komory. Do podgrzewania wody stosowane są panele solarne oraz uzupełniająco kocioł na paliwo stałe. Do drugiej komory B ciepłej wody przez rurę odprowadzającą wodę podłączona jest cyrkulacyjna pompa odprowadzająca 5. Pompa odprowadzająca 5, do której podłączony jest króciec nadmiarowej wody połączona jest poprzez wymiennik ciepła 10 i rurę doprowadzającą wodę z pierwszą komorą A schłodzonej wody. Rura odprowadzająca wodę zamontowana jest w dolnej części drugiej komory B ciepłej wody, a rura doprowadzająca wodę zamontowana jest w dolnej części pierwszej komory A schłodzonej wody, przy ściance działowej 8. Jako wymiennik ciepła 10 zastosowany jest wymiennik płaszczowo-rurowy, który połączony jest z pompą czynnika odbierającego ciepło 11. Czynnikiem odbierającym ciepło jest uzdatniona woda. Pompa obiegowa 3, pompa odprowadzająca 5 i pompa czynnika odbierającego ciepło 11 połączone są ze sterownikiem 7. Do sterownika 7 podłączone są dwa czujniki temperatury 6.1 i 6.2, przy czym czujnik temperatury 6.1 umieszczony jest w rurze doprowadzającej wodę do pierwszej komory A schłodzonej wody, a czujnik temperatury 6.2 znajduje się w rurze odprowadzającej wodę z drugiej komory B ciepłej wody za pompą odprowadzającą 5. Jako czujniki temperatury 6.1, 6.2 zastosowane są oporowe czujniki Pt100.

Działanie zasobnika ciepłej wody ze sterowanym obiegiem wodnym według wynalazku przedstawionego w przykładzie wykonania polega na tym, że za pomocą pompy obiegowej 3 przetłacza się wodę z pierwszej komory A schłodzonej wody do podgrzewacza wody 4. Tu podgrzewa się ją do wymaganej temperatury i magazynuje się ją drugiej komorze B ciepłej wody. Zgromadzoną ciepłą wodę, w zależności od potrzeb za pomocą pompy odprowadzającej 5 doprowadza się do wymiennika ciepła 10. Tu jej ciepło przekazywane jest do czynnika odbierającego ciepło dostarczanego pompą czynnika odbierającego ciepło 11, a ten wykorzystuje się do ogrzewania szpitala lub w instalacji CWU. Schłodzoną w wymienniku ciepła 10 wodę kieruje się rurą doprowadzającą wodę do pierwszej komory A schłodzonej wody. Sterowanie urządzeniem do magazynowania ciepłej wody odbywa się z wykorzystaniem sterownika 7, do którego przesyłane są sygnały z czujników temperatury 6.1 i 6.2 mierzących w sposób ciągły odpowiednio temperaturę schłodzonej wody doprowadzanej do pierwszej komory A schłodzonej wody t temperaturę ciepłej wody odprowadzanej z drugiej komory B ciepłej wody. Sterownik 7 zarządza pracą pompy obiegowej 3, pompy odprowadzającej 5 i pompy czynnika odbierającego ciepło 11. Przemieszczenia niezamocowanego do zawiasu 9 boku przegrody 2 w zbiorniku wody 1 pod wpływem zmian działającego na nią ciśnienia wody zmieniają w sposób odwrotnie proporcjonalny pojemność pierwszej komory A schłodzonej wody i pojemność drugiej komory B ciepłej wody. Ta ostatnia przekłada się na ilość zmagazynowanej ciepłej wody. W zasobniku kontroluje się też bilans wody poprzez doprowadzanie uzupełniającej wody i odprowadzanie nadmiarowej wody.

Zasobnik ciepłej wody ze sterowanym obiegiem wodnym efektywnie magazynuje ciepłą wodę zapewniając ogrzewanie i ciepłą wodę użytkową w szpitalu.

Wykaz oznaczeń

- zbiornik wody

A - pierwsza komora schłodzonej wody

B - druga komora ciepłej wody

- przegroda

- pompa obiegowa 4 - podgrzewacz wody 5 - pompa odprowadzająca 6.1,6.2 - czujnik temperatury 7 - sterownik

- ścianka działowa

- zawias

- wymiennik ciepła

- pompa czynnika odbierającego ciepło.

Claims (1)

1. Zasobnik ciepłej wody ze sterowanym obiegiem wodnym posiadający izolowany termicznie dwukomorowy zbiornik wody (1) w postaci poziomo ustawionego walca, w którym znajduje się sztywna, uszczelniona i przemieszczalna względem jego ścian termoizolacyjna przegroda (2), która dzieli zbiornik wody (1) na pierwszą komorę (A) schłodzonej wody i drugą komorę (B) ciepłej wody, natomiast poza zbiornikiem wody (1) pierwsza komora (A) schłodzonej wody połączona jest z drugą komorą (B) ciepłej wody poprzez pompę obiegową (3) i podgrzewacz wody (4) tudzież do pierwszej komory (A) schłodzonej wody podłączona jest rura doprowadzająca wodę, a do drugiej komory (B) ciepłej wody przez rurę odprowadzającą wodę podłączona jest pompa odprowadzająca (5) oraz w rurze doprowadzającej wodę do pierwszej komory (A) schłodzonej wody i w rurze odprowadzającej wodę z drugiej komory (B) ciepłej wody

PL 248521 Β1 umieszczone są czujniki temperatury (6.1, 6.2), które wraz z pompą obiegową (3) i pompą odprowadzającą (5) połączone są ze sterownikiem (7), znamienny tym, że w zbiorniku wody (1) zamocowana jest na stałe promieniowo ułożona ścianka działowa (8), do której boku znajdującego się w osi zbiornika wody (1) zamocowana jest obrotowo za pomocą zawiasu (9) przegroda (2), zaś pompa odprowadzająca (5) połączona jest poprzez wymiennik ciepła (10) i rurę doprowadzającą wodę z pierwszą komorą (A) schłodzonej wody, oraz wymiennik ciepła (10) połączony jest z pompą czynnika odbierającego ciepło (11), która połączona jest ze sterownikiem (7).