Пристрій для виробництва гарячої води - WILO SE
1. Пристрій для виробництва гарячої води для опалення та побутового водопостачання в будівлях з тепловим насосом, за допомогою якого тепло відводиться із навколишнього середовища, тепловий насос (1, 2 7) навколишнього середовища, зокрема витяжне повітря, навколишнє повітря, геотермальна енергія та/або Підземні води відводять тепло через перший теплообмінник (I) і подають його з підвищеною температурою через другий теплообмінник (II) до опалювального контуру (5), що має насос (10), через який тепло подається до нагрівальних поверхонь (11) і робочої води (14) стає, характеризується, що другий теплообмінник (II) теплового насоса і насос (10) опалювального контуру (5), а також необхідні для цього клапани і датчики становлять єдиний, особливо компактний пристрій.
2. Пристрій за п. 1, яке відрізняється тим, що насос (10) опалювального контуру (5) підключений безпосередньо до другого теплообмінника (II) без проміжної труби.
3. Пристрій за п. 2, яке відрізняється тим, що насос (10) опалювального контуру (5) з вихідною форсункою (10а) прикріплений безпосередньо до нижнього входу (IIa) другого теплообмінника (II) без проміжної труби.
4. Апарат за п. 2 або 3, який відрізняється тим, що насос (10) опалювального контуру (5) додатково прикріплений до болта (B), що виступає з другого теплообмінника (II), зокрема за допомогою затискача.
5. Апарат за п. 2 або 3, який відрізняється тим, що насос (10) опалювального контуру (5) додатково прикріплений до другого теплообмінника (II) через деталь з листового металу (10b).
6. Пристрій по одному з пп. 2 - 5, що відрізняється тим, що демпфуючий елемент розміщений між насосом (10) опалювального контуру (5) і другим теплообмінником (II).
7. Пристрій за одним із попередніх пунктів, що відрізняється тим, що особливо компактний пристрій має з'єднання для опалювального контуру (5), контуру опалення питної води (12, 13) і зливного клапана (16).
8. Пристрій по одному з попередніх пунктів, що відрізняється тим, що теплообмінники (I, II) є пластинчастими теплообмінниками в протитоці.
9. Пристрій по одному з попередніх пунктів, що відрізняється тим, що тепловий насос (1, 2, 7) з двома теплообмінниками (I, II) і екологічний контур (3) з насосом (8) і всіма клапанами, датчиками і з'єднаннями а опалювальний контур (5) з насосом (10) і всі клапани, датчики та з'єднання розташовані в одному корпусі (17), на якому ззовні частина навколишнього середовища (3) веде до навколишнього середовища, а також до нагрівальних поверхонь і зокрема підключена частина опалювального контуру (5), що веде до нагрівання питної води.
10. Пристрій за одним із попередніх пунктів, в якому описаний інтегрований корпус насоса також використовується в екологічному контурі (3) і там, з уже згаданими перевагами інтеграції, приєднується безпосередньо до теплообмінника (I).
Винахід відноситься до пристрою для виробництва гарячої води для опалення та побутового водопостачання в будинках з тепловим насосом, за допомогою якого тепло відводиться із навколишнього середовища, теплового насоса навколишнього середовища, зокрема витяжного повітря, навколишнього повітря, геотермальної енергії та/або тепла підземних вод через видаляє перший теплообмінник і підвищує температуру через другий теплообмінник до опалювального контуру, що має насос, через який тепло подається до нагрівальних поверхонь та побутової води.
Відомо, що циркуляційні насоси в теплових насосах відображаються дискретно. Стандартний рядний корпус циркуляційного насоса з'єднаний мідними трубами з гайками. До мідних труб додаються і приварюються додаткові функції та з'єднання. Нарешті, мідні труби приварюються або прикручуються до пластинчастого теплообмінника. Таке кріплення насоса та теплообмінника на відстані створює великі зовнішні розміри. Також сучасним є підключення пластинчастого теплообмінника до всмоктуючої сторони насоса.
Завданням винаходу є створення пристрою згаданого на початку типу з малими зовнішніми розмірами, меншою вагою, меншими витратами та простою збіркою.
Ця мета досягається згідно винаходу тим, що другий теплообмінник теплового насоса і насоса опалювального контуру, а також клапани і датчики, необхідні для цієї форми, складають єдиний, зокрема компактний пристрій.
Тут особливо вигідно, якщо насос опалювального контуру підключений безпосередньо до другого теплообмінника без проміжної труби. У цьому випадку насос опалювального контуру може бути приєднаний своїм вихідним з'єднанням безпосередньо до нижнього входу другого теплообмінника без проміжної труби.
Винахід інтегрує додаткові функції в корпусі насоса та дозволяє уникнути мідної труби, безпосередньо приєднавши корпус насоса до пластинчастого теплообмінника.
Перевагами винаходу є:
- • Компактний блок з невеликими зовнішніми розмірами і, відповідно, меншими вимогами до простору,
- • менше компонентів,
- • менші витрати,
- • швидша збірка,
- • менша вага.
На відміну від котла, що висить на стіні, теплообмінник теплового насоса є «основним теплообмінником», оскільки він забирає калорії з конденсаційного холодоагенту теплового насоса. Для досягнення конденсації холодоагенту в пластинчастому теплообміннику відповідний потік середовища повинен протікати зверху вниз. Тому вода центрального опалення повинна текти в протитоці знизу вгору в пластинчастому теплообміннику. Щоб зробити це можливим, пластинчастий теплообмінник знаходиться на тепловому насосі, а циркуляційний насос встановлений догори дном, тобто він перекачує нагрівальну воду в нижнє з'єднання пластинчастого теплообмінника. Тому важливим етапом винаходу є пряме з'єднання з боку тиску корпусу насоса до пластинчастого теплообмінника. Однак у відомих котлах пластинчастий теплообмінник встановлений на стороні всмоктування корпусу насоса.
Для досягнення бажаної функції інтеграції та економії місця корпус насоса з'єднаний з пластинчастим теплообмінником за допомогою затиску, прикріпленого до металевого з'єднання пластинчастого теплообмінника.
Для того, щоб отримати хорошу та стабільну фіксацію циркуляційного насоса на пластинчастому теплообміннику, є додаткова фіксація положення на корпусі насоса. Ця фіксація прикручується безпосередньо до привареного болта на пластинчастому теплообміннику або до додаткової деталі з листового металу, яка кріпить як пластинчастий теплообмінник, так і циркуляційний насос.
Для спорожнення теплообмінника на напірній стороні корпусу насоса передбачений зливний клапан для зливу нагрівальної води в найнижчій точці корпусу насоса. Зливний клапан спроектований таким чином, що на чверть обороту достатньо для відкривання та закриття, а також забезпечує легке відкривання та з'єднання, що економить витрати та простір.
Вигідні конструкції перелічені в підзаявках.
Зразковий варіант здійснення показаний на кресленнях і більш докладно описаний нижче. Показати
1 показана принципова електрична схема пристрою і
2 другий теплообмінник з безпосередньо підключеним насосом.
Пристрій для виробництва гарячої води для опалення та обслуговування водогону в будівлях має тепловий насос з рідиною, що нагнітається в контурі 1 компресором 2, з першим теплообмінником I, що отримує тепло від навколишнього контуру 3 в контурі 1, що подає тепло розміщений другий теплообмінник II, що випромінює опалювальний контур 5, і дросель 7, розташований між теплообмінниками. Перший теплообмінник 1 працює як випарник, а другий теплообмінник II - як конденсатор.
Екологічний контур 3, пропущений через перший теплообмінник I, має насос 8, який циркулює рідину в екологічному контурі 3, екологічний контур має котушки 9 або теплообмінник, через який тепло від навколишнього середовища, тобто H. береться з навколишнього повітря, землі, підземних вод або з відпрацьованого повітря будівлі.
Опалювальний контур 5, пропущений через другий теплообмінник 11, має насос 10, який циркулює нагрівальну воду і проходить через конвектори (радіатори, тепла підлога 11), які утворюють опалювальні поверхні і які обігрівають будівлю. Крім того, другий опалювальний контур 12 розгалужується як байпас на опалювальному контурі 5, який проходить із змійовиком 13 через резервуар для питної води 14.
Насос 10 опалювального контуру 5 з'єднаний або закріплений своїм вихідним з'єднанням 10a безпосередньо без проміжної лінії на вході IIa бокової стінки IIb другого теплообмінника II, так що другий теплообмінник II і насос 10 утворюють компактний блок, як показано на фіг.2. Насос 10 надійно утримується на теплообміннику II тим, що з бокової стінки IIb виступає болт B, до якого прикручена деталь 10b з листового металу, що виступає з корпусу насоса. Замість цього або додатково насос також може кріпитися безпосередньо до стінки теплообмінника IIb за допомогою фіксуючої фіксаторної форми, зокрема за допомогою затискача. Передача вібрацій, що генеруються насосом 10, на другий теплообмінник II запобігає демпфуючий елемент між кріпленням насоса і теплообмінником.
Крім того, зливний клапан 16 підключений до напірної сторони насоса як зливний кран.
Тепловий насос 1, 27 укомплектований двома теплообмінниками I, II та екологічним контуром 3 з насосом 8 та усіма клапанами, датчиками та з'єднаннями, а опалювальний контур 5 з насосом 10 та усіма клапанами, датчиками та з'єднаннями в одному корпусі 17 . Частина екологічного контуру 3, що веде до навколишнього середовища, і частина опалювального контуру 5, що веде до нагрівальних поверхонь і, зокрема, до нагрівання питної води, підключені до зовнішньої сторони корпусу 17.
Варіант підключення датчика температури інтегрований між двома всмоктувальними патрубками, що дозволяє виміряти температуру зворотної холодної нагрівальної води, перш ніж вона досягне пластинчастого теплообмінника. Ці дані необхідні для того, щоб компресор теплового насоса працював оптимально.
Інші з'єднання та функції можуть бути додані до корпусу насоса, такі як клапан запобігання тиску, датчик тиску, триходові клапани, що дозволяють активно з'єднувати два всмоктувальні з'єднання, вентиляційна камера для відділення потенційних бульбашок повітря від потоку води, навіть датчик витрати мислимий і вигідний.
Описаний вбудований корпус насоса також використовується в екологічному контурі 3 і прикріплюється безпосередньо до теплообмінника I там, з уже зазначеними перевагами інтеграції.