RS62182B1 - Hidraulična instalacija za sistem grejanja sa sredstvom protiv smrzavanja - Google Patents

Description

Opis

[0001] Pronalazak se odnosi na hidrauličnu instalaciju za grejanje. Naročito se pronalazak odnosi na hidrauličnu instalaciju za grejanje prema preambuli zahteva 1 i kako je opisana u dokumentu US 4,599,992 A.

[0002] Poznate su hidraulične instalacije za grejanje u kojima se voda kreće ili miruje, kao što su cevi, posude, rezervoari, baloni.

[0003] Ove zemaljske instalacije koje su nadzemne ili se nalaze u kriotičnoj zoni tla mogu biti izložene smrzavanju u zavisnosti od mesta na kojima se nalaze. To je slučaj za instalacije koje se nalaze izvan prostorija, a takođe i za instalacije koje se nalaze u nezagrevanim prostorijama zimi, kada su ispunjeni uslovi za smrzavanje.

[0004] Ova vrsta problema se obično susreće u instalacijama povezanim sa građevinskim sektorom i u instalacijama kojima su opremljeni stanovi ili imaju veze sa stanovanjem.

[0005] Da bi se rešio problem smrzavanja, moguće je nekoliko rešenja, među kojima su:

• dodavanje jedne ili više hemijskih supstanci (antifriza) u vodu instalacije kako bi se smanjila temperatura očvršćavanja smeše vode i hemijsk(e/ih) supstanc(e/i);

• zagrevanje vode u instalaciji putem električnog otpora;

• cirkulacija vode u instalaciji kada je to moguće;

• postavljanje toplotne izolacije čija je debljina uslovljena željenim trajanjem zaštite (na primer, da bi se obezbedila zaštita od smrzavanja od 72 sata, predviđa se debljina izolacije od 150 mm oko cevi prečnika 20 mm koja prenosi vodu na 30 °C sa temperaturom vazduha u okruženju od -10°C).

[0006] Iako zadovoljavajuća, ova rešenja ipak imaju određene nedostatke:

• dodavanje jedne ili više hemijskih supstanci (antifriza) u vodu instalacije može prouzrokovati stvaranje organskog ili mineralnog mulja, hemijske reakcije sa sastojcima postrojenja u slučaju prekomernog razređivanja smeše od strane jednog korisnika, povećanje viskoznosti smeše u instalaciji i prema tome značajan pad performansi kada voda u postrojenju treba da cirkuliše;

• pri slučajnom odsustvu napajanja električnom energijom (npr. prekid napajanja), zagrevanje vode putem električnog otpora više ne može da se nastavi i cirkulacija vode u instalaciji, na primer upotrebom pumpe, više nije moguća;

• efikasna toplotna izolacija praćena je značajnom debljinom izolacije koja dovodi do velike zapremine, što je problematično kada su ograničenja u pogledu prostora velika (na primer kada su cevi blizu zidova) i koja komplikuje montažu instalacije koja je opremljena takvom izolacijom, kada cevi ili hidraulični priključci koji međusobno povezuju delove instalacije moraju da prolaze kroz zidove.

[0007] Pronalazak obezbeđuje otklanjanje najmanje jednog od gore pomenutih nedostataka obezbeđivanjem hidraulične instalacije za grejanje koja obuhvata:

• najmanje jednu komponentu koja sadrži vodu ili u kojoj voda cirkuliše, pri čemu se navedena najmanje jedna komponenta nalazi u zoni koja je izložena smrzavanju i nalazi se iznad zemlje ili u kriotičnoj zoni tla,

• najmanje jedan sigurnosni sistem koji radi sa električnim napajanjem i koji je konfigurisan tako da se uključi kada je njegova temperatura manja od unapred određenog prvog temperaturnog praga i time sprečava smrzavanje vode u pomenutoj najmanje jednoj komponenti,

naznačena time, što je navedena najmanje jedna komponenta bar delimično okružena fazno promenljivim materijalom koji ima temperaturu očvršćavanja višu od temperature vode koja je sadržana u pomenutoj najmanje jednoj komponenti, tako da usporava smrzavanje vode u navedenoj najmanje jednoj komponenti, s jedne strane, kada je temperatura pomenute zone manja od drugog unapred određenog temperaturnog praga koji je veći od temperature očvršćavanja vode i manji ili jednak temperaturi očvršćavanja pomenutog fazno promenljivog materijala, i, s druge strane, kada je sigurnosni sistem neispravan i kada instalacija miruje ili je neispravna.

[0008] Prisustvo ovog sloja fazno promenljivog materijala omogućava usporavanje pojave leda u vodi koja je sadržana u pomenutoj najmanje jednoj komponenti (sistem zaštite od smrzavanja). Zapravo, kada temperatura okolnog medijuma opadne i dostigne temperaturu očvršćavanja ovog materijala, njegova temperatura ostaje konstantna sve dok se sva njegova masa ne promeni agregatno stanje i dok se pritom oslobođena energija ne apsorbuje u dodiru sa okolnom sredinom. Posledice ove promene stanja omogućavaju usporavanje pada temperature i, samim tim, smrzavanja vode u pomenutoj najmanje jednoj komponenti za period koji posebno zavisi od upotrebljenog materijala i debljine tog materijala. Svako propadanje komponente usled smrzavanja (na primer pucanje cevi) izbegava se na taj način u određenom vremenskom periodu koji je obično duži od onog neophodnog za ponovno pokretanje instalacije (nakon prekida rada instalacije) ili da sigurnosni sistem ponovo bude operativan (na primer, povratak električne struje).

[0009] U poređenju sa toplotnim izolatorom koji se uobičajeno koristi za izolaciju neke komponente instalacije, zaštitni sistem prema ovom pronalasku deluje kratkoročno kada izolator predstavlja dugotrajnu zaštitu.

[0010] Treba napomenuti da je voda u postrojenju retko čista voda i najčešće se može smatrati vodenim rastvorom, jer to naročito može biti voda koja dolazi iz gradske vodovodne mreže ili iz vodovoda ili mirne vode koje su uglavnom vode sa raznim aditivima.

[0011] S obzirom na fiziku očvršćavanja fazno promenljivog materijala, kada počne da očvršćuje, gubitak toplote će biti blokiran na ograničeno vreme koje zavisi od debljine materijala. Na kraju ovog ograničenog vremena, voda počinje da se smrzava jer zaštitna barijera više ne deluje.

[0012] Suprotno tome, kod toplotnog izolatora iz stanja tehnike fluks se prenosi, ali slabi u zavisnosti od toplotnog otpora izolatora. Debljina izolacije obično mora biti 2, 3 ili 4 puta veća od debljine fazno promenljivog materijala (PCM) pod istim radnim uslovima, što znatno povećava masu.

[0013] Na primer, sa konvencionalnim toplotnim izolatorom, izbegavanje smrzavanja tokom 72 sata cevi prečnika 20 mm koja sadrži vodu na 30 °C i izložena je spoljnoj temperaturi od -10 °C zahteva samo 150 mm konvencionalne izolacije (tj. ukupni prečnik od 320 mm), gde je 40 mm debljine PCM-a uglavnom dovoljno (tj. ukupni prečnik od 100 mm). Imajte na umu da ove debljine jako zavise od vrste izolacije i izabranog PCM-a.

[0014] Treba napomenuti da se instalacija grejanja (zagrevanje prostora zgrade) može zaustaviti, na primer prekidom rada električne mreže, ili može biti neispravna (ali u funkciji) dok električna mreža radi.

[0015] Kada instalacija radi normalno (radi i bez kvarova), njen režim rada održava temperaturu i protok vode u instalaciji koji su dovoljni da se izbegnu uslovi smrzavanja vode u delovima instalacije, čak i ako je ili su sigurnosni sistem ili sistemi neispravni.

[0016] Kada se instalacija ponovo pokrene ili kada sigurnosni sistem (konvencionalni sistem za zaštitu od smrzavanja) ponovo počne da radi ili kada temperatura područja koje okružuje komponentu poraste preko praga promene stanja, fazno promenljiv materijal može da se pretvori u tečnost, što omogućava „punjenje“ pri čemu se ovo poslednje odvija bez specifične intervencije na nivou materijala. Tada je zaštita komponente od mraza ponovo efikasna. „Punjenje“ se može izvesti veliki broj puta, svaki put pružajući istu zaštitu (robusnost). Ovo „punjenje“ se izvodi brzo ako se instalacija ili sigurnosni sistem ponovo stave u funkciju i duže je kada se vrši samo sa porastom temperature okolnog medijuma.

[0017] „Normalan“ sigurnosni sistem (ili sigurnosni sistemi, ako ih je više) uključuje se ispod temperaturnog praga (specifičnog za svaki sistem; na primer otpor koji se automatski reguliše na temperaturi) koji je veći na pragu promene stanja fazno promenljivog materijala. Ova promena praga stanja veća je od temperature očvršćavanja vode. Na primer, prvi sigurnosni sistem ima prag uključivanja veći od praga drugog sigurnosnog sistema, koji je sam po sebi veći od praga promene stanja fazno promenljivog materijala.

[0018] Prema ostalim mogućim karakteristikama:

• osim toga, da bi se dodatno usporilo smrzavanje vode u instalaciji, između fazno promenljivog materijala i okolne sredine područja u kome je instalirana pomenuta najmanje jedna komponenta, postavljen je najmanje jedan sloj toplotne izolacije koji sprečava prebrzo očvršćavanje fazno promenljivog materijala; ovaj dodatni sloj (poželjno spolja) na taj način proizvodi drugo usporenje pojave smrzavanja vode u instalaciji; sistem zaštite od smrzavanja tada obuhvata fazno promenljiv materijal i dodatnu toplotnu izolaciju;

navedeni najmanje jedan sloj toplotne izolacije ima debljinu koja je poželjno manja od debljine sloja toplotne izolacije koja bi bila neophodna u odsustvu fazno promenljivog materijala da bi se na odgovarajući način odložio početak smrzavanja; na primer, u odsustvu fazno promenljivog materijala može biti potrebna debljina izolacije od 200 do 250 mm kako bi se izbeglo smrzavanje; ovo rezultira smanjenom masom sklopa formiranog od fazno promenljivog materijala i navedenog najmanje jednog sloja toplotne izolacije, kao i poboljšanim vizuelnim izgledom; smanjena veličina je posebno korisna u slučaju postojeće hidraulične instalacije u kojoj izolacija nije obezbeđena, a ekološka ograničenja su zahtevna; ugradnja takvog kompaktnog sklopa je lakša i jeftinija od one u slučaju debele izolacije kao u gornjem primeru; debljina sklopa formiranog od fazno promenljivog materijala i navedenog najmanje jednog sloja toplotne izolacije posebno zavisi od trajanja zaštite od smrzavanja (u Francuskoj se razumnim smatra period od približno 60 h), temperature voda pre nego što sigurnosni sistem postane neispravan kada su ispunjeni uslovi za pojavu mraza i temperature zone izložene mrazu u kojoj se nalazi pomenuta bar jedna komponenta; na primer, debljina ovog sklopa može biti oko 40 do 60 mm, pri čemu je u odsustvu fazno promenljivog materijala potrebno 200 do 250 mm izolacije;

navedeni najmanje jedan deo grejne instalacije je izabran iz cevi ili delova cevi, posuda, izmenjivača toplote, ventila, filtera, grejnog tela, pumpe, ekspanzione posude; navedeni najmanje jedan deo grejne instalacije je izmenjivač toplote uronjen u rezervoar koji sadrži fazno promenljiv materijal i koji je okružen najmanje jednim opcionim slojem toplotne izolacije; izmenjivač može biti različitih vrsta (npr. pločasti, koaksijalni itd.);

materijal za promenu faze je unutar kontejnera koji bar delimično obavija navedenu najmanje jednu komponentu i pri čemu bar jedan opcioni sloj toplotne izolacije okružuje navedeni kontejner;

kontejner je fleksibilna vreća raspoređena oko pomenute najmanje jedne komponente; pomenuti bar jedan sloj toplotne izolacije formira krutu ljusku oko kontejnera; pomenuta najmanje jedna komponenta je cev, a kontejner koji okružuje cev sa njom formira dvostruku cev;

dvostruki kanal sadrži prvi cilindrični zid koji obuhvata vodu i drugi koncentrični zid povezan sa prvim zidom radijalnim rebrima koja definišu između sebe prstenaste segmente koji obuhvataju fazno promenljiv materijal; dvostruka cev formirana iz jednog dela je jednostavnija za proizvodnju i upotrebu;

• dvostruka cev se proizvodi ekstruzijom, što pojednostavljuje proizvodnju i smanjuje troškove;

• fazno promenljiv materijal je na primer sintetičko ulje ili parafin koji ima temperaturu očvršćavanja između 2 i 10 °C.

[0019] Predmet ovog pronalaska je takođe postupak upravljanja hidrauličnom instalacijom za grejanje koja obuhvata:

• najmanje jednu komponentu koja sadrži vodu ili u kojoj voda cirkuliše, pri čemu se navedena najmanje jedna komponenta nalazi u zoni koja je izložena smrzavanju i nalazi se iznad zemlje ili je smeštena u kriotičnoj zoni tla, pri čemu je navedena najmanje jedna komponenta okružena bar delimično fazno promenljivim materijalom koji ima temperaturu očvršćavanja višu od temperature vode sadržane u pomenutoj najmanje jednoj komponenti,

• najmanje jedan sigurnosni sistem koji radi sa električnim napajanjem i koji je konfigurisan tako da se uključi i prema tome spreči smrzavanje vode u pomenutoj najmanje jednoj komponenti kada je temperatura navedene zone manja od prvog praga unapred određene temperature,

prema ovom postupku, kada je navedeni najmanje jedan sigurnosni sistem neispravan, a instalacija zaustavljena ili neispravna i kada temperatura pomenute zone padne ispod drugog unapred određenog temperaturnog praga koji je viši od temperature očvršćavanja vode i manji od ili jednak temperaturi očvršćavanja fazno promenljivog materijala, navedeni fazno promenljivi materijal očvršćuje i energija koja se oslobađa tom promenom stanja omogućava usporavanje smrzavanja vode u navedenoj komponenti za vremenski period koji zavisi od fazno promenljivog materijala i njegove debljine.

[0020] Prema ovom postupku, moraju biti ispunjena tri uslova da bi fazno promenljiv materijal intervenisao i odigrao svoju ulogu zaštite od smrzavanja u odnosu na vazduh koji okružuje komponentu ili zemljište koje je okružuje: sigurnosni sistem treba da bude neispravan i grejanje instalacija mora biti zaustavljeno ili neispravno, a temperatura okoline koja okružuje komponentu mora pasti ispod unapred određenog praga. Ako je ispunjen samo jedan ili dva od ovih uslova, fazno promenljiv materijal ne interveniše. To je na primer slučaj ako je sigurnosni sistem neispravan, ali temperatura okoline koja okružuje komponentu ostaje iznad unapred određenog praga. To je takođe slučaj ako temperatura okoline koja okružuje komponentu padne ispod unapred određenog praga, ali se aktivira sigurnosni sistem i/ili instalacija radi (grejanje zgrade).

[0021] Prema jednoj od mogućih karakteristika, kada se temperatura pomenute zone poveća iznad temperature očvršćavanja fazno promenljivog materijala, pomenuti fazno promenljivi materijal teče i time ponovo postaje operativan i prema tome je opet sposoban da zaštiti najmanje jednu komponentu od smrzavanja. Tako se dobija prirodno ponovno punjenje ili resetovanje (to jest bez ljudske intervencije) sistema za zaštitu od smrzavanja pomenute najmanje jedne komponente instalacije, čak i ako sigurnosni sistem ostaje neispravan ili instalacija ostaje zaustavljena. Stoga je na primer moguće zamisliti da, kao rezultat porasta temperature i padova temperature koji se javljaju uzastopno tokom dana i noću, fazno promenljiv materijal ispunjava svoju ulogu zaštite tokom noći kada temperatura medija padne ispod unapred određenog praga i punjenja tokom dana, naročito zbog blažih temperatura i, na primer, sunčevog zračenja.

[0022] Ostale karakteristike i prednosti postaće očigledne tokom opisa koji sledi i dat je samo kao neograničavajući primer i napravljen je uz pozivanje na prateće crteže, u kojima:

• Slika 1A jeste šematski prikaz preseka komponente prema prvom izvođenju ovog pronalaska;

• Slike 1B odnosno 1C respektivno šematski ilustruju oblik evolucionih krivih u funkciji vremena temperature vode u cevi bez fazno promenljivog materijala (1B) i sa fazno promenljivim materijalom (1 C);

• Slika 2 je šematski prikaz poprečnog preseka komponente prema prvom izvođenju ovog pronalaska;

• Slike 3 i 4 prikazuju sastavne delove komponente sa slike 2;

• Slika 5 prikazuje konfiguraciju komponente koja se štiti od smrzavanja koja sa posudom za fazno promenljiv materijal formira dvostruku cev;

• Slike 6 do 9 prikazuju različite moguće konfiguracije izmenjivača toplote koje treba zaštititi od smrzavanja;

• Na slikama 10 do 12 prikazane su različite konfiguracije grejnih instalacija opremljenih komponentom koja se štiti od smrzavanja.

[0023] Kao što je prikazano u preseku na slici 1A, komponenta 10 hidraulične grejne instalacije (na primer u zgradi) (nije prikazana) prema prvom izvođenju ovog pronalaska ovde je cev ili deo cevi (crevo ili cev) u kojoj se normalno recirkuliše voda ili voda sa aditivima 12 kada je instalacija u funkciji. Cev ili deo cevi proteže se okomito na ravan sa slike 1 u instalaciji i može biti horizontalna, vertikalna, nagnuta celom dužinom ili jednim delom svoje dužine.

[0024] Ova komponenta 10 se nalazi između dva dela instalacije u delu instalacije koji je izložen mrazu. Primeri instalacije biće opisani kasnije. Cela instalacija nije nužno izložena mrazu.

[0025] Komponenta se može postaviti iznad zemlje ili u kriotičnu zonu tla, kao što će se videti kasnije.

[0026] Komponenta 10 je ovde, u celosti (preko celokupnog obima u poprečnom preseku) okružena materijalom ili fazno promenljivom tečnošću (PCM) koji ima temperaturu očvršćavanja višu od temperature vode koja je u njoj sadržana. Fazno promenljiv materijal koji čini sloj ovde je sadržan u crevu ili cevi 13 koja koncentrično okružuje cev 10 i to u dužini koja odgovara dužini komponente koja je podložna smrzavanju. To može biti samo deo cevi 10, a ne cev u celoj dužini. Tako fazno promenljiv materijal 14 zauzima prstenasti prostor između dve cevi 10 i 13.

[0027] U ovom aspektu, opcioni spoljni sloj toplotne izolacije 15 u potpunosti okružuje drugu cev 13 (spoljnu cev) iste dužine kao što je gore pomenuto i prema tome se nalazi između PCM-a i okolne sredine područja u kojem je instalirana cev.

[0028] Spoljna cev 13 može biti izrađena od fleksibilnog ili polufleksibilnog materijala kako bi se kompenzovale varijacije dimenzija PCM-a tokom njegovog očvršćavanja. Kao primer, možda će biti potrebno uzeti u obzir smanjenje specifične zapremine PCM-a od 13% tokom njegovog očvršćavanja.

[0029] Instalacija takođe uključuje sigurnosni sistem (konvencionalni sistem zaštite od smrzavanja nije prikazan) koji ima zadatak da kada su ispunjeni uslovi za pojavu mraza (temperatura područja koje će verovatno biti izloženo mrazu pada ispod jednog unapred određenog temperaturnog praga i rad instalacije se zaustavlja), zagreva vodu (npr. zagrevanju putem električnog otpora) ili recirkuliše vodu u instalaciji.

[0030] Kao primer, sigurnosni sistem može da sadrži jedan ili više električnih otpornika koji održavaju vodu iznad temperature očvršćavanja od 0 °C ili pumpu koja obezbeđuje cirkulaciju vode u cevovodima ili cevima.

[0031] Kada je sigurnosni sistem neispravan (npr. nestanak struje) i kada su ispunjeni uslovi smrzavanja, prisustvo PCM-a omogućava usporavanje smrzavanja vode u komponenti 10. Prisustvo toplotno izolacionog sloja 15 omogućava odlaganje trenutka kada PCM stupa u akciju i samim tim produžava zaštitu od smrzavanja.

[0032] Povoljno je što toplotno izolacioni sloj 15 oko PCM-a ima debljinu koja je manja od debljine koju bi toplotno izolacioni sloj imao u odsustvu PCM-a kako bi zaštitio komponentu 10 od smrzavanja na način koji je skoro istovetan u pogledu performansi. Dakle, za cev prečnika 40 mm, u odsustvu PCM-a, možda će biti potrebna debljina izolacije od 200 do 250 mm da bi se cev zaštitila od smrzavanja 60 sati (ovo vreme se u Francuskoj smatra dovoljnim za domaće primene).

[0033] Prisustvo PCM-a omogućava znatno smanjenje debljine izolacije na nekoliko desetina milimetara.

[0034] Primećuje se da dimenzionisanje debljine sklopa (kompleksa) koji čine PCM 14 i toplotno izolacioni sloj 15 zavise naročito od sledećih faktora:

• trajanje zaštite od smrzavanja (na primer 60 h),

• temperatura vode u cevi 10 pre nego što sigurnosni sistem postane neispravan kada se steknu uslovi za pojavu mraza i

• temperatura zone izložene smrzavanju u kojoj se nalazi cev (na primer temperatura spoljnog vazduha ili tla).

[0035] Debljina ovog sklopa je na primer između 40 i 60 mm, vrednosti koje treba uporediti sa debljinom izolacije koja je potrebna u odsustvu PCM-a (obično reda od 200 do 250 mm).

1

[0036] Primer:

• PCM može biti parafin ili sintetičko ulje odabrano zbog njegove tačke smrzavanja veće od 0 °C i između 2 i 10 °C, na primer jednake 5 °C, njegovog ponašanja u pogledu zapremine tokom smrzavanja koje se sastoji na primer od blagog smanjenja njegove zapremine i visoke specifične toplote pretvaranja u tečnost, na primer od 250 kJ/kg;

• toplotna izolacija može biti, na primer, ekspandirana poliuretanska pena, polietilen, neopren ili mineralna vuna;

• spoljna cev 13 može biti izrađena, na primer, od polietilena velike gustine ili od ekstrudiranog umreženog polietilena male debljine, na primer od 3 mm;

• unutrašnja cev 10 može biti izrađena od metala, na primer bakra ili od plastike, kao što je na primer polietilen velike gustine ili čak umreženi polietilen.

[0037] U zavisnosti od željenih performansi, debljina sloja PCM-a 14 može se kretati, na primer, od 5 mm do 50 mm. Isto tako, spoljni izolacioni sloj 15, u zavisnosti od željenih performansi, može se kretati od 5 mm do 50 mm.

[0038] Primećuje se da je ukupna masa generisana od strane ova dva sloja, međutim, značajno manja u poređenju sa ukupnom masom koja bi nastala zbog toplotno izolacionog sloja koji bi bio neophodan u odsustvu PCM-a.

[0039] Slike 1B i 1C su uporedne krive koje pokazuju vremenski razvoj temperature vode u cevi bez PCM-a (slika 1B) i sa PCM-om (slika 1C) za istu ukupnu debljinu izolacije 55 mm (samo debljina spoljne izolacije ili zbir debljine PCM-a i debljine spoljne izolacije).

[0040] Preciznije:

• kriva na slici 1B je dobijena pomoću bakarne cevi prečnika 40 mm i debljine 2 mm, okružene slojem toplotne izolacije od ekspandiranog poliuretana debljine 55 mm, sa početnom temperaturom vode u cevi od 8 °C i spoljnom temperaturom vazduha od -7 °C;

• kriva na slici 1C je dobijena pomoću bakarne cevi prečnika 40 mm i debljine 2 mm, okružene sa 20 mm PCM-a i slojem toplotne izolacije od ekspandiranog poliuretana debljine 35 mm sa početnom temperaturom vode u cevi od 8 mm °C i temperaturom spoljnjeg vazduha od -7 °C.

[0041] Poređenje dve krive jasno pokazuje, pri konstantnoj debljini izolacije, efekat usporavanja usled prisustva PCM-a sa horizontalnim ležištem koji štiti vodu u cevi od smrzavanja oko 62 sata, gde se, na slici 1B, početak smrzavanja vode pojavljuje nakon 5 sati.

[0042] Slika 2 ilustruje komponentu hidraulične grejne instalacije (nije prikazana) u skladu sa drugim izvođenjem prema ovom pronalasku. Slike 3 i 4 ilustruju sastavne delove ove komponente.

[0043] Ovde je komponenta 20 cev ili deo cevi (cevi ili cevi) u kojima se normalno recirkuliše voda ili voda sa aditivima 22 kada je instalacija u funkciji. Cev ili deo cevi proteže se okomito na ravan sa slike 2 u instalaciji i može biti horizontalna, vertikalna, nagnuta preko cele dužine ili jednim delom njene dužine.

[0044] Ova komponenta 20 nalazi se između dva dela instalacije u delu instalacije koji je izložen mrazu. Primeri instalacije biće opisani kasnije. Cela instalacija nije nužno izložena smrzavanju.

[0045] Komponenta može biti postavljena iznad zemlje ili u kriotičnu zonu tla, kao što će se videti dole.

[0046] Komponenta 20 ovde je u celosti (preko celokupnog obima u poprečnom preseku) okružena fazno promenljivim materijalom 24 (PCM) koji ima temperaturu očvršćavanja višu od temperature vode 22 sadržane u komponenti 20. PCM 24 je smešten unutar kontejnera koji u potpunosti obavija cev 20 duž unapred definisane dužine, što je dužina koja odgovara dužini cevi koja je podložna smrzavanju. To može biti samo deo cevi 20, a ne cev u celoj dužini.

[0047] U ovom izvođenju, opcioni spoljni sloj toplotne izolacije 25 u potpunosti okružuje kontejner koji sadrži PCM 24 iste dužine kao što je gore pomenuto i tako se nalazi između PCM-a i okolne sredine područja u kojem je cev ugrađena.

[0048] Preciznije, kontejner koji sadrži PCM 24 je fleksibilna vreća 26 postavljena oko cevi 20. Fleksibilna vreća 26 prikazana je na slici 3 u položaju raširenom u ravni (nije preklopljena/namotana) dok je na slici 2, namotana oko cevi 20 kako bi je u potpunosti okružila.

[0049] Kao što je prikazano na slici 2, vreća 26 namotana oko cevi 20 i sama je zatvorena unutar čvrstog omotača 28 koji predstavlja sloj toplotne izolacije. Čvrst omotač 28 je, na primer, načinjen od dva uzdužna dela ili poluomotača 28a, 28b, međusobno sastavljenih po njihovoj dužini, na primer lepljenjem.

[0050] Preciznije, fleksibilna vreća 26 može biti izrađena od plastične folije ili tankog sloja koji ima malu debljinu s obzirom na dimenzije folije ili filma (npr. debljina najviše jednaka 1/10 jedne od dve dimenzije okomite na debljinu). Folija, prvobitno ravna, preklopi se duž linije savijanja ili uzdužnog nabora 29 da bi se između dva dela folije, koja su jedan nasuprot drugom, ugurao PCM, kao što je prikazano na slici 3. Periferna ivica 30 koja se proteže preko tri strane presavijene folije (četvrtu stranu čini preklop 29) odgovara obodnoj zoni duž koje su dva dela obloge složena zajedno, jedan s drugim, na primer zaptivanjem (npr. lepljenjem ili zavarivanjem ). Folija tako preklopljena i hermetički zatvorena čini fleksibilnu vreću 26.

[0051] Dve suprotne uzdužne ivice vreće 26, naime preklop 29 i suprotna ivica 30a (sl.3) se dovode u stanje preklapanja kada se vreća obmotava oko cevi 20 kao što je prikazano na sl.2 i pričvršćuju se jedna na drugu, na primer zavarivanjem ili lepljenjem.

[0052] Svaki poluomotač je ovde polucilindar čije su uzdužne ili aksijalne ivice predviđene da odgovaraju aksijalnim ivicama drugog poluomotača i da se pričvrste na njih, na primer lepljenjem ili drugim sredstvima kao što su mehanička sredstva. Dva poluomotača tako obuhvataju vreću PCM-a i drže je celim obimom i u dodiru su sa cevi 20.

[0053] Slika 4 ilustruje jednu varijantu kod koje ta fleksibilna vreća 26 jeste pričvršćena unutar jednog od dva izolaciona poluomotača, ovde 28b, na primer lepljenjem. Vreću je moguće zalepiti na unutrašnjost drugog poluomotača kada nalegne na predviđeno mesto.

[0054] Prema jednom drugom varijantnom rešenju koje nije predstavljeno, fleksibilna vreća koja sadrži PCM (npr. zaptivena vreća kako je prikazano na slici 3) može biti pričvršćena, na primer lepljenjem, unutar krutih izolacionih omotača različitih oblika koji su pogodni za izolaciju pravolinijskih dužina cevi i krivina različitih poluprečnika.

1

[0055] Sve što je već rečeno u pogledu izvođenja pronalaska prikazanog na slikama 1A do 1C se odnosi na drugo izvođenje pronalaska i njegova varijantna rešenja i nećemo to ovde ponavljati. Specifično, prednosti izložene gore u tekstu se jednako primenjuju i na ovo drugo izvođenje pronalaska. To drugo izvođenje pronalaska je drugi uzorak za izradu i veoma praktično za montažu. Dimenzije fleksibilne vreće se prilagođavaju u zavisnosti od prečnika cevi 20 i trajanja tražene zaštite (debljine fazno promenljivog materijala). Omotač je takođe pogodno dimenzionisan i lako ga je sklopiti iz dva poluomotača koji drže vreću u kontaktu sa cevi 20.

[0056] Kao ilustrativni primer :

• Cev 20 je od metala, na primer bakra, ili plastičnog materijala kao što je polietilen; • PCM je parafin sa tačkom smrzavanja od 5°C;

• Fleksibilna vreća je napravljena od polietilenske ploče debljine 0,2 mm;

• Polucilindri su od poliuretanske pene

[0057] Slika 5 prikazuje treće izvođenje pronalaska komponente za postrojenje hidrauličnog grejanja (nije prikazano).

[0058] Komponenta 40 je ovde cev ili deo cevi (velika cev ili vod) u kojoj se voda ili aditiv 42 za vodu normalno pušta da cirkuliše zato što je postrojenje u radu. Cev ili deo cevi koja se pruža uzdužno kroz taj objekat i može biti horizontalna, vertikalna, nagnuta duž svoje cele dužine ili dela svoje dužine.

[0059] Ova komponenta je smeštena između dva dela instalacije u jednoj zoni instalacije koja je podložnija tome da bude izložena mrazu. Primeri instalacije su opisani dole u tekstu. Nije nužno cela instalacija izložena mrazu.

[0060] Komponentu je moguće postaviti iznad tla ili u kriotičnu zonu tla kao što će se videti u nastavku.

[0061] Cev ili deo cevi 40 je okružena posudom ili obuhvaćena tako da ima opšti oblik cevi 44. Vod 40 i koncentrični vod 44 formiraju dvostruki vod.

[0062] Preciznije taj dvostruki vod obuhvata prvo cilindrični zid voda 40 koji obuhvata vodu i drugi koncentrični zid voda 44 spojen na prvi zid radijalnim rebrima 46a-c. Broj rebara može da se razlikuje u pogledu različitih konfiguracija dvostrukog voda. Ugaono razmaknuta rebra definišu između sebe prstenaste segmente ili prolaze 48a-c koji obuhvataju fazno promenljiv materijal (PCM). Broj rebara diktira broj segmenata. Dvostruki vod je na primer proizveden ekstruzijom.

[0063] Na primer, sklop dvostrukog voda može biti plastični profil kao što je umreženi polietilen.

[0064] Dvostruki vod može da bude okružen barem jednim slojem toplotne izolacije kao što je poliuretanska pena.

[0065] Sve što je već rečeno u pogledu izvođenja pronalaska sa slika 1A do 1C se odnosi na treće izvođenje pronalaska i njegova varijantna rešenja i neće ovde biti ponovljeno.

Specifično, prednosti izložene gore u tekstu se jednako primenjuju i na ovo treće izvođenje pronalaska. To treće izvođenje pronalaska je takođe jednostavno proizvesti kao dvostruki vod napravljen u jednoj, ekonomičnoj operaciji izrade ekstruzijom. Pored toga su na dva suprotna kraja dvostrukog voda obezbeđeni delovi koji nisu prikazani a odnose se na zaptivanje prstenastih segmenata 48a-c i oni drže fazno promenljiv materijal (PCM) u tim segmentima.

[0066] Kao primer moguće primene, u dvostrukom vodu umreženog polietilena:

• Unutrašnja cev 40 može imati unutrašnji prečnik od 16 mm i zid debljine od 2 mm, • Spoljašna cev 40 može imati spoljni prečnik od 60 mm i zid debljine od 2 mm, • Ukupni spoljni prečnik dvostrukog voda u tom slučaju iznosi 64 mm,

• Cevi 40 i 44 su spojena putem tri rebra od 2 mm debljine koja su postavljena na svakih 120 stepeni.

[0067] Slike 6 do 9 ilustruju još neka izvođenja komponenata sistema za grejanje koje treba štititi od smrzavanja kada se instaliraju u području koje će biti izložena uslovima smrzavanja. Slike prikazuju različite tipove izmenjivača toplote, svaki okružen fazno promenljivim materijalom (ili tečnošću), koji je sam po sebi termički izolovan od okolne sredine područja, za koja je vrlo verovatno da će biti izloženi mrazu, pomoću barem jednog sloja toplotne izolacije.

1

[0068] Na slikama 6 do 8, izmenjivač toplote se uranja u rezervoar koji sadrži PCM i okružen je barem jednim slojem toplotne izolacije.

[0069] Preciznije, slika 6 prikazuje šematski dijagram izmenjivača toplote koji je ovde, na primer, kondenzator 50 i obuhvata primarno kolo 52 i sekundarno kolo 54 koja su smeštena unutar rezervoara 56 napunjenog fazno promenljivim materijalom (PCM) 58. Rezervoar 56 međutim sadrži veliku količinu vazduha 60 što omogućava kompenzaciju promena zapremine fazno promenljivog materijala tokom promena njegovih stanja.

[0070] Primarno 52 kolo obuhvata ulazni otvor 52a i izlazni otvor 52b primarnog fluida.

[0071] Sekundarno kolo obuhvata ulaz 54a i izlaz 54b sekundarnog fluida koji može biti voda.

[0072] Gore pomenuti ulazni otvori i izlazni otvori prolaze kroz izolaciju, zid rezervoara i fazno promenljiv materijal (PCM).

[0073] Izmenjivač toplote je, na primer, koaksijalni izmenjivač koji se često koristi u industriji i ovde je uronjen u fazno promenljiv materijal (PCM) 58.

[0074] Rezervoar 56 je okružen jednim opcionim slojem toplotne izolacije 62 koji može biti poliuretanska pena.

[0075] Treba napomenuti da rezervoar 56 može biti napravljen od lima ili plastike kao što je polietilen, na primer elastični ili polukruti. U slučaju da je napravljen od plastičnog materijala pogodnog da se deformiše u svrhu kompenzacije promene zapremina fazno promenljivog materijala (PCM) zbog promena stanja, nije više neophodno obezbediti gore pomenutu veliku količinu vazduha 60.

[0076] Sve što je već rečeno u pogledu izvođenja pronalaska sa slika 1A do 1C se odnosi na izvođenje pronalaska upravo opisano i njegova varijantna rešenja i nećemo to ovde ponavljati. Specifično, prednosti izložene gore u tekstu se primenjuju i na ovo izvođenje pronalaska.

1

[0077] Slika 7 prikazuje šematski dijagram izmenjivača toplote koji je ovde, na primer, kondenzator 70 i obuhvata primarno kolo 72 i sekundarno kolo 74 koja su smeštena unutar rezervoara 76 napunjenog fazno promenljivim materijalom (PCM) 78. Rezervoar 76 međutim sadrži veliku količinu vazduha 80 što omogućava kompenzaciju promena zapremine fazno promenljivog materijala tokom promena njegovih stanja.

[0078] Primarno 72 kolo obuhvata ulazni otvor 72a i izlazni otvor 72b primarnog fluida.

[0079] Sekundarno kolo obuhvata ulaz 74a i izlaz 74b sekundarnog fluida koji može biti voda.

[0080] Toplotni izmenjivač je ovde zatvoren u kontejneru 81 koje obuhvata fluid sekundarnog kola (kolo grejanja). Ovaj kontejner je uronjen u fazno promenljiv materijal (PCM) rezervoara.

[0081] To sekundarno kolo obuhvata preciznije u svom delu smeštenom između ulaznog otvora i izlaznog otvora i koji učestvuje u izmeni toplote sa odgovarajućim delom primarnog kola, izlazni otvor O1 za sekundarni fluid u slobodnom mlazu u kontejneru 81. Sekundarno kolo još obuhvata ulazni otvor O2, u izlaznoj cevi 74b za fluid koji je prisutan u kontejneru 81.

[0082] Gore pomenuti ulazni otvori i izlazni otvori prolaze kroz izolaciju, zid rezervoara i fazno promenljiv materijal (PCM) i kroz zid kontejnera.

[0083] Izmenjivač toplote je, na primer, koaksijalni izmenjivač koji se često koristi u industriji.

[0084] Rezervoar 76 je okružen jednim opcionim slojem toplotne izolacije 82 koji može biti poliuretanska pena.

[0085] Treba napomenuti da rezervoar 76 može biti napravljen od lima ili plastike kao što je polietilen, na primer elastični ili polukruti. U slučaju da je napravljen od plastičnog materijala pogodnog da se deformiše u svrhu kompenzacije promena zapremine fazno promenljivog

1

materijala (PCM) zbog promena njegovog stanja, nije više neophodno obezbediti gore pomenutu veliku količinu vazduha 60.

[0086] Sve što je već rečeno u pogledu izvođenja pronalaska sa slika 1A do 1C se odnosi na izvođenje pronalaska upravo opisano i njegova varijantna rešenja i nećemo to ovde ponavljati. Specifično, prednosti izložene gore u tekstu se primenjuju i na ovo izvođenje pronalaska.

[0087] Slika 8 prikazuje šematski dijagram izmenjivača toplote koji je ovde, na primer, kondenzator 90 i obuhvata primarno kolo 92 i sekundarno kolo 94 koja su smeštena unutar rezervoara 96 napunjenog fazno promenljivim materijalom (PCM) 98. Rezervoar 96 ima međutim veliku količinu vazduha 100 što omogućava apsorpciju promena zapremine fazno promenljivog materijala tokom promena njegovih stanja.

[0088] Primarno 92 kolo obuhvata ulazni otvor 92a i izlazni otvor 92b primarnog fluida.

[0089] Sekundarno kolo obuhvata ulaz 94a i izlaz 94b sekundarnog fluida koji može biti voda.

[0090] Gore pomenuti ulazni otvori i izlazni otvori prolaze kroz izolaciju, zid rezervoara i fazno promenljiv materijal (PCM).

[0091] Izmenjivač toplote je, na primer pločasti izmenjivač toplote koji je lemljen na način uobičajen u industriji i ovde je uronjen u fazno promenljiv materijal 98.

[0092] Rezervoar 96 je okružen jednim opcionim slojem toplotne izolacije 102 koji može biti poliuretanska pena.

[0093] Treba napomenuti da rezervoar 96 može biti napravljen od lima ili plastike kao što je polietilen, na primer elastični ili polukruti. U slučaju da je napravljen od plastičnog materijala pogodnog da se deformiše u svrhu kompenzacije promena zapremine fazno promenljivog materijala zbog promena njegovog stanja, nije više neophodno obezbediti gore pomenutu veliku količinu vazduha 100.

1

[0094] Sve što je već rečeno u pogledu izvođenja pronalaska sa slika 1A do 1C se odnosi na izvođenje pronalaska upravo opisano i njegova varijantna rešenja i nećemo to ovde ponavljati. Specifično, prednosti izložene gore u tekstu se primenjuju i na ovo izvođenje pronalaska.

[0095] Komponente koje treba štititi od smrzavanja mogu biti i neuronjeni izmenjivači toplote.

[0096] Slika 9 prikazuje koaksijalni izmenjivač 110 toplote, npr. kondenzator, koji je okružen izolacionim slojem fazno promenljivog materijala 112, koji je zauzvrat okružen najmanje jednim slojem toplotne izolacije 114 (npr.: poliuretanska pena).

[0097] Koaksijalni izmenjivač 110 toplote formira dvostruki vod koji obuhvata prvi vod ili unutrašnju cev 110a u kojoj jedan od dva fluida izmenjivača toplote teče i drugi vod ili spoljnu cev 110b, koja okružuje prvi vod, koaksijalno sa ovim drugim i u kom teče drugi fluid izmenjivača toplote.

[0098] Prvi vod 110a može da bude deo primarnog kola izmenjivača i drugi vod 110b zatim može biti deo sekundarnog kola ili deo sekundarnog kola i drugi vod 110b u tom slučaju može biti deo sekundarnog kola, zavisno od izabranih konfiguracija izmenjivača.

[0099] Fluid 116 koji kruži u prvom vodu 110a je bilo primarni ili sekundarni fluid zavisno od prirode kola kom pripada taj vod. Isto važi i za fluid 118 u drugom vodu 110b.

[0100] Posuda 120, smeštena oko spoljnjeg voda 110b koaksijalnog izmenjivača, obuhvata fazno promenljiv materijal i postavljena je između izolacionog sloja 114 i fazno promenljivog materijala. Preciznije, posuda 120 je generalno podložna deformaciji da bi se mogle smestiti raznovrsne količine fazno promenljivog materijala kao što je već objašnjeno gore za druga izvođenja ovog pronalaska. Posuda 120 se pruža upravno na ravan poprečnog preseka sa slike 9 i obavija izmenjivač celom dužinom ili jednim delom dužine koji je podložan izloženosti mrazu. Posuda 120 je zatvorena na oba suprotna kraja i drži fazno promenljiv materijal. Posuda 120 može biti oblikovana kao vod ili savitljiva cev napravljena, na primer od plastike kao što je polietilen ili polivinil hlorid.

1

[0101] Sve što je već rečeno u pogledu izvođenja pronalaska sa slika 1A do 1C se odnosi na izvođenje pronalaska upravo opisano i njegova varijantna rešenja i nećemo to ovde ponavljati. Specifično, prednosti izložene gore u tekstu se primenjuju i na ovo izvođenje pronalaska. Karakteristike i prednosti izvođenja ovog pronalaska sa slika 6 do 8 mogu jednako da se odnose i na sliku 9.

[0102] Treba napomenuti da je moguće da izmenjivači opisani u različitim izvođenjima ovog pronalaska i varijantnim rešenjima budu isparivači ili drugi tipovi izmenjivača koji obuhvataju tečnost podložnu smrzavanju. U slučajevima kada instalacija ima nekoliko izmenjivača, ta instalacija može sadržati različite tipove izmenjivača.

[0103] Pojedinačna instalacija može uključivati jednu ili više gore navedenih komponenata.

[0104] Imajte u vidu da komponente koje treba štititi od smrzavanja u instalaciji za grejanje mogu takođe da budu posuda, ventil, filter, grejač, pumpa, ekspanziona posuda... (različiti tipovi komponenata)

[0105] Generalno, pojedinačni hidraulični sistem grejanja može obuhvatati jednu ili više gore pomenutih komponenata, koje mogu biti istog tipa ili različitih tipova izabranih od onih koji su navedeni gore u tekstu kao i onih koji su prikazani na slikama koje su opisane.

[0106] Slike 10 do 12 prikazuju primere hidrauličnih grejnih sistema kod kojih je komponenta smeštena u nekom području podložnom smrzavanju.

[0107] Slika 10 prikazuje zgradu 120 koja je sagrađena na tlu 122, i čiji je jedan deo smešten iznad tla i jedan deo je ispod zemlje.

[0108] Tlo 122 obuhvata prvi deo 122a koji se pruža do plitke dubine od površine u dodiru sa okolnim vazduhom (obično reda veličine nekoliko desetina centimetara) i koje je podložno smrzavanju (zimska kriotična zona) i drugi deo 122b smešten ispod koji nije izložen smrzavanju (nekriotična ili zona bez smrzavanja). Deo zgrade iznad nivoa tla ima nekoliko soba ili prostorija P1 do P3 koje su toplotno izolovane i samim tim nisu izložene mrazu, kao i jednu sobu ili prostoriju P4 (npr. u ovom slučaju garažu) koja nije izolovana i samim tim je verovatno da će biti izložena mrazu.

2

[0109] Deo zgrade u zemljištu ima sobu ili prostor P5 ukopan (pod) i smešten u nekriotičnu zonu ili zonu 122b u kojoj ne dolazi do smrzavanja.

[0110] Zgrada je spoljnje područje za koje je vrlo verovatno da će biti izloženo mrazu.

[0111] Zgrada 120 ima sistem 130 za grejanje koji je, ovde, naročito sistem toplotne pumpe.

[0112] Sistem 130 čini unutrašnji modul 132 smešten u prostoriji P5, spoljni modul 134 smešten u zoni 124 podložnoj mrazu, hidraulična cev ili veza 136 koja spaja dva modula i obuhvata prvi deo 136a koji je delimično u zoni 124 i delimično u kriotičnoj zimskoj zoni zemljišta 122a i drugi deo 136b koji se pruža u zonu bez mraza, u sobu P5.

[0113] Komponenta postrojenja koju treba zaštititi od mraza jeste deo cevovoda ili hidraulična veza, i to deo 136a.

[0114] Sistem je, na primer, obično zaštićen od mraza sledećim sigurnosnim sistemima ili normalnim sistemima za zaštitu od mraza:

• Ako sistem za grejanje radi, automatsko uključivanje pumpe sistema sa toplotnom pumpom i po potrebi sistema toplotne pumpe kada temperatura vode u hidrauličnoj vezi 136 padne ispod unapred određene vrednosti praga S1 (na primer 8°C);

• Ako je sistem grejanja isključen (nije u radu ili je neispravan) i opciono, električni otpor 137 (otpornik za praćenje) koji se proteže duž dela 136a hidraulične veze i osigurava automatsko održavanje vrednosti iznad praga temperature nižeg od S1 ali višeg od 0 °C (na primer 6 °C).

[0115] Slika 11 prikazuje zgradu 140 koja je sagrađena na tlu 122, i čiji je jedan deo smešten iznad tla i jedan deo je ispod tla. Isti elementi kao na slici 10 imaju iste reference i neće ponovo biti opisani.

[0116] Zgrada 140 ima dodatnu sobu ili prostoriju P6 koja nije izolovana i zbog toga može biti izložena mrazu.

[0117] Sistem za grejanje obuhvata sistem 142 toplotne pumpe, čiji je spoljni modul 134 priključen na unutrašnji modul 132 pomoću cevi ili hidraulične veze 144 duže nego što je prikazano na slici 10.

[0118] Hidraulični cevovod ili veza 144 obuhvata prvi deo 144a koji je delimično u zoni 124 i delimično u kriotičnoj zimskoj zoni zemljišta 122a, drugi deo 144b koji se pruža u zonu bez mraza, delimično u nekriotičnu zonu 122b zemljišta i delimično u sobu P5.

[0119] Komponenta postrojenja koju treba zaštititi od mraza jeste deo cevovoda ili hidraulična veza, i to deo 144a.

[0120] Sistem zaštite od mraza može biti isti kao što je opisano na slici 10, uključujući automatski regulisani otpornik 137.

[0121] Slika 12 prikazuje zgradu 150 koja je sagrađena na tlu 122, i čiji je jedan deo smešten iznad tla i jedan deo je ispod tla. Isti elementi kao na slikama 10 i 11 imaju iste reference i neće ponovo biti opisani.

[0122] Sistem za grejanje obuhvata sistem 152 toplotne pumpe, čiji je spoljni modul 154 priključen na unutrašnji modul 132 pomoću cevi ili hidraulične veze 156 koja prolazi i kroz P5 i sobu koja zimi može biti izložena mrazu.

[0123] Hidraulični cevovod ili veza 156 obuhvata prvi deo 156a koji se pruža u nesmrznutu sobu P5 i drugi deo 156b koji se pruža u sobu P4.

[0124] Komponenta postrojenja koju treba zaštititi od mraza jeste deo cevovoda ili hidraulična veza, i to deo 156b.

[0125] U poslednjem primeru, automatski regulisan otpornik duž hidrauličnog spojnog dela 156b je namerno izostavljen. Ovaj deo hidraulične veze 156b podložan riziku od smrzavanja zatim se, osim kod slučajnog nestanka struje, štiti automatskim pokretanjem cirkulacione pumpe toplotne pumpe, ili čak pokretanjem same toplotne pumpe čak i kada uslovi temperature medijuma 150 to zahtevaju.

[0126] Treba napomenuti da sistem za zaštitu od mraza prema ovom pronalasku (fazno promenljiv materijal sa ili bez spoljne izolacije) koji se primenjuje na komponente koje treba zaštititi u instalacijama sa slika 10 do 12 može da bude korišćen unutar spoljnjeg modula toplotne pumpe sa slika 10 do 12.

[0127] Na slikama 10 do 12, jasno je da delovi hidrauličnih priključaka koji se protežu od unutrašnje nekriotične zone zemljišta ili u nesmrznutoj zoni ne zahtevaju nikakvu specifičnu zaštitu protiv mraza. Iz ovog razloga, čest je slučaj da se hidraulične veze ukopavaju što je moguće dublje da bi bile što efikasnije u nekriotičnoj zoni. Slika 11 prikazuje ovaj tip instalacije.

[0128] Ovde postoji broj izvestan broj nedostataka kao što su:

• Cena radova na pripremi terena;

• Teškoća izvođenja radova na pripremi terena u već razvijenom području (putevi, bašte, itd.);

• Nemogućnost kopanja kroz prostorije kod kojih postoji rizik od smrzavanja (garaže, vinogradi, itd.) pri ugradnji na postojećoj zgradi;

• Teškoća pristupa cevima koje čine hidrauličnu vezu za ubrizgavanje ili popravku kada su duboko ukopane.

Rastvor obezbeđen ovim pronalaskom samim tim omogućava postojanje instalacije iznad tla bez suočavanja sa nepogodnostima prekomerne debljine izolacije na celoj ili na delu trase instalacije.

2

Claims (15)

Patentni zahtevi

1. Hidraulična instalacija za grejanje obuhvata:

- najmanje jednu komponentu (10 ;136a) koja obuhvata vodu ili u kojoj voda cirkuliše, pomenuta najmanje jedna komponenta je smeštena u zoni koja može biti izložena mrazu i koja je iznad tla ili smeštena u kriotičnoj zoni tla,

- najmanje jedan zaštitni sistem (137) koji radi sa električnim napajanjem i koji je konfigurisan tako da se aktivira i samim tim sprečava smrzavanje vode u pomenutoj najmanje jednoj komponenti kada je temperatura pomenute zone manja od prve unapred određene vrednosti praga,

naznačen time, što pomenuta najmanje jedna komponenta (10 ;136a) jeste barem delimično okružena fazno promenljivim materijalom (14) koji ima temperaturu očvršćavanja višu od vode sadržane u pomenutoj najmanje jednoj komponenti da bi se usporilo smrzavanje vode u pomenutoj najmanje jednoj komponenti, sa jedne strane, kada je temperatura pomenute zone manja od druge unapred određene vrednosti praga koja je veća od temperature očvršćavanja vode i manja od ili jednaka temperaturi očvršćavanja pomenutog fazno promenljivog materijala, i sa druge strane, kada zaštitni sistem otkaže tako da se instalacija zaustavi ili otkaže.

2. Instalacija prema patentnom zahtevu 1, naznačena time, što uključuje najmanje jedan sloj toplotne izolacije (15) koji je postavljen između fazno promenljivog materijala i okruženja ili okoline te zone u kojoj je instalirana pomenuta najmanje jedna komponenta.

3. Instalacija prema patentnom zahtevu 2, naznačena time, što pomenuti najmanje jedan sloj toplotne izolacije (15) ima debljinu koja je manja od debljine sloja toplotne izolacije koji bi bio neophodan da nema fazno promenljivog materijala.

4. Instalacija prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačena time, što debljina sklopa formiranog pomoću fazno promenljivog materijala i najmanje jednog sloja toplotne izolacije zavisi posebno od trajanja zaštite od mraza, temperature vode pre otkazivanja zaštitnog sistema kada su ispunjeni uslovi za pojavu mraza i temperature zone izložene mrazu u kojoj je pomenuta najmanje jedna komponenta smeštena.

5. Instalacija prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačena time, što pomenuta najmanje jedna komponenta instalacije za grejanje jeste izabrana iz cevovoda ili dela (136a) cevovoda, posude, izmenjivača toplote (50), ventila, filtera, grejnog tela, pumpe, ekspanzione posude.

6. Instalacija prema patentnom zahtevu 5, naznačena time, što pomenuta najmanje jedna komponenta instalacije za grejanje jeste izmenjivač toplote (50) uronjen u rezervoar (56) koji obuhvata fazno promenljiv materijal (58) i koji je okružen najmanje jednim opcionim slojem toplotne izolacije (62).

7. Instalacija prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačena time, što se fazno promenljivi materijal (24) nalazi unutar posude (26) koja barem delimično okružuje pomenutu najmanje jednu komponentu (20) i najmanje jedan opcioni sloj toplotne izolacije (25) koji okružuje pomenutu posudu.

8. Instalacija prema patentnom zahtevu 7, naznačena time, što je posuda fleksibilna vreća (26) postavljena oko najmanje jedne komponente.

9. Instalacija prema patentnom zahtevu 7 ili 8, naznačena time, što pomenuti najmanje jedan sloj toplotne izolacije formira kruti omotač (28a, 28b) oko te posude.

10. Instalacija prema jednom od patentnih zahteva 1 do 5, naznačena time, što najmanje jedna komponenta (40) jeste cev i posuda (44) koja obuhvata cev formira dvostruki vod sa posudom.

11. Instalacija prema patentnom zahtevu 10, naznačena time, što dvostruki vod obuhvata prvi cilindrični zid (40) koji obuhvata vodu i drugi koncentrični zid (44) priključen na prvi zid pomoću radijalnih rebara (46a-c) koja definišu međusobne granice prstenastih segmenata koji obuhvataju fazno promenljiv materijal.

12. Instalacija prema patentnom zahtevu 10 ili 11, naznačena time, što je dvostruki vod proizveden ekstruzijom.

13. Instalacija prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačena time, što fazno promenljivi materijal jeste sintetičko ulje ili parafin koji ima temperaturu očvršćavanja između 2 i 10 °C.

14. Postupak za rad sa hidrauličnom instalacijom za grejanje koja obuhvata:

- najmanje jednu komponentu (10 ;136a) koja obuhvata vodu ili u kojoj voda cirkuliše, pri čemu je pomenuta najmanje jedna komponenta smeštena u zoni koja može biti izložena mrazu i koja je iznad tla ili je smeštena u kriotičnoj zoni tla, pri čemu pomenuta najmanje jedna komponenta (10 ;136a) jeste barem delimično okružena fazno promenljivim materijalom (14) koji ima temperaturu očvršćavanja višu od temperature vode sadržane u pomenutoj najmanje jednoj komponenti, - najmanje jedan zaštitni sistem (137) koji radi sa električnim napajanjem i koji je konfigurisan tako da se aktivira i samim tim sprečava smrzavanje vode u pomenutoj najmanje jednoj komponenti kada je temperatura pomenute zone manja od prve unapred određene vrednosti praga,

prema ovom postupku, kada pomenuti najmanje jedan zaštitni sistem otkaže i instalacija se zaustavi ili otkaže i kada se temperatura pomenute zone smanji tako da postane niža od druge unapred određene vrednosti praga temperature koja je veća od temperature očvršćavanja vode i manja od ili jednaka temperaturi očvršćavanja fazno promenljivog, pri čemu pomenuti fazno promenljivi materijal očvršćava i energija oslobođena ovom promenom stanja omogućava usporavanje smrzavanja vode u pomenutoj najmanje jednoj komponenti tokom izvesnog vremenskog perioda koji zavisi od fazno promenljivog materijala i njegove debljine.

15. Postupak prema patentnom zahtevu 14, naznačen time, što kada temperatura pomenute zone poraste iznad temperature očvršćavanja fazno promenljivog materijala, pomenuti fazno promenljivi materijal postaje tečnost i tako postaje ponovo funkcionalan i samim tim ponovo može da štiti od mraza pomenutu najmanje jednu komponentu.

2