Автономная система горячего водоснабжения

)5 Е 24 О ЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ теплознергению, и может ленных и быоснабжения с лоты.тся уменьшее сети путем ой воды, хема системы рячего водое системы годной воды. В его водоснабнтуром входит ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный заочный политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1211530, кл. Е 24 О 17/00, 1984.Авторское свидетельство СССР В 581357, кл. Р 24 О 17/00, 1975.(54) АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ(57) Использование: в промышленных и бытовых системах теплоснабжения с несколькими источниками теплоты. Сущность изобретения: для уменьшения затрат на магистральные сети путем использования теплоты сливной воды система горячего водоснабжения. содержащая баки-аккумуляторы (БА) горячей и холодной воды, тепловой насос с испарителем (И) и конденИзобретение относится к тике, а именно к теплоснабже быть использовано в промыш товых системах горячего вод несколькими источниками тепЦелью изобретения являе ние затрат на магистральны использования теплоты сливнНа чертеже изображена с горячего водоснабжения,Автономная система го снабжения содержит местны рячего водоснабжения и холо состав местной системы горяч жения с циркуляционным ко Ы 1818502 А 1 сатором (К), линию подпиточной воды и сливной трубопровод, дополнительно содержит замкнутый контур гелионагревателя, установленные на сливном трубопроводе отстойник и соединенные с его выходом и последовательно расположенные фильтр, БА сливной воды и химводоподготовительную установку, выход которой одновременно подключен к входам К и И, соответствующие линии нагрева и охлаждения которых подключены к соеди.ненным перемычкой с насосом и регулятором температуры трубопроводам горячей и холодной воды, БА сливной воды и трубопровод горячей воды снабжены теплообменниками, подключенными параллельно к контуру гелионагревателя, причем БА горя. чей воды снабжен вмонтированным в нем доводчиком температуры, а на трубопроводе горячей воды после БА горячей воды дополнительно установлен пиковый подогреватель горячей воды, 1 ил,бак-аккумулятор 1 горячей воды с уровнемером, в нижнюю часть которого вмонтирован доводчик температуры 2, а на его входном патрубке установлен вентиль 3, управляемый уровнемером, размещенным в баке-аккумуляторе 1 горячей воды, На подающем стояке 4 циркуляционного контура размещен последовательно по ходу потока циркуляционный насос 5 и пиковой подогреватель 6, который расположен перед трубопроводами 7 с водоразборными кранами горячей воды 8. Подающий стояк 4 через воздушный кран 9 сообщается с атмосферой. На обратном стояке 10 циркуляционного контура размещен обратныйклапан 11, В состав местной системы холодной воды с циркуляционным контуром входит бак-аккумулятор 12 холодной воды с установленным в нем уровнемером. На подающем стояке 13 циркуляционного контура размещен циркуляционный насос 14. К обратному стояку подключены трубопроводы 15 с водоразборными кранами 16 холодной воды, а перед баком-аккумулятором 12 на обратном стояке установлен обратный клапан 17, Подающий стояк 13 через воздушный кран 18 сообщается с атмосферой. Водоразборные краны горячей 8 и холодной воды 16 подключены к смесителям 19, из которых смесь холодной и горячей воды подается к абоненту, а использованная вода через приемники слива 20(раковины, ванны и т.д.) поступает в сливной трубопровод 21. На сливном трубопроводе 21 последовательно по ходу потока размещены отстойник 22 с уровнемером, на сливном патрубке которого установлен регулируемый вентиль 23, управляемый от уровнемера, фильтры 24, бак-аккумулятор 25 с уровнемером и смонтированной в его нижнюю часть тепло- обменной поверхностью 26, насос 27, регулируемый вентиль 28, управляемый от уровнемера бака-аккумулятора 25, химводоподготовительная установка 29. На сливном трубопроводе перед фильтрами и за ними, а также между баком-аккумулятором 25 и насосом 27 установлены запорные вентили 30, Сливной трубопровод 21 после химподготовительной установки 29 разветвлен на два трубопровода, один подсоединен к входу испарителя 31 теплового насоса с греющей стороны, выходной трубопровод 32 из которого соединен с распределительной сетью 33 холодной воды, а другой трубопровод 34 подсоединен к входу конденсатора 35 с нагреваемой стороны, выходной трубопровод из которого подключен к входу теплообменника 36 циркуляционного контура с нагреваемой стороны. а выходной трубопровод из него подсоединен к распределительной сети 37 горячего водоснабжения, при этом теплообменная поверхность 26 и теплообменник 36 циркуляционного контура включены параллельно и подсоединены к гелионагревателю 38 с одной стороны через регулятор температуры 39 с трехходовым краном, а с другой - через насос 40, причем один из выходных патрубков трехходового крана трубопроводом соединен с входом теплообменной поверхности, а другой - с входом теплообменника с греющей стороны. В состав теплового насоса входят, кроме испарителя 31 и конденсатора 35. компрессор с приводом 41 и дроссельный вентиль 42. На10 разветвлении трубопроводов установлены вентили 43 и 44, позволяющие изменять соотношение потоков воды, направляемой в распределительные сети горячей 37 и холодной 33 воды. Между распределительными сетями горячей 37 и холодной 33 воды установлена перемычка 45, на которой размещен насос 46 и регулятор температуры 47 с температурным датчиком, установленным на распределительной сети 37 горячей воды, а линия подпиточной воды 48 через параллельно включенные регулируемый вентиль 49 и эапорный вентиль 50 подключена к выходному трубопроводу испарителя 32. К распределительной сети 33 холодной воды подключен вентиль 51, управляемый уровнемером, установленным в бакеаккумуляторе 12 холодной воды. Все трубопроводы и аппараты системы тепло изолированы (на схеме не показано).Система горячего водоснабжения работает следующим образом.В периоды водораэбора горячая и холодная вода из баков-аккумуляторов горя чей 1 и холодной 12 воды с помощьюнасосов 5 и 14 соответственно подается через краны горячей 8 и холодной 16 воды в смесители 19, а после использования сливается через приемники слива 20 (раковины, 30 ванны и т,д.) в сливной трубопровод 21. Помере движения по сливному трубопроводу 21 вода проходит последовательно две стадии очистки: предварительную от механических примесей и основную, включающую 35 химическую, биологическую и другие видыобработки воды. Для предварительной очистки сливной воды используется отстойник 22 и фильтр 24, При накоплении отстоя в отстойнике 22 до заданного уровня по сиг налу от уровнемера открывается вентиль 23и отстой сливается в канализацию. Тонкая очистка Сливной воды от механических примесей осуществляется в фильтрах 24, которые периодически поочередно промы ваются, После предварительной очистки вода сливается в бак-аккумулятор 25 с размещенным в нем уроанемером и вмонтированной в его нижнюю часть теплообменной поверхностью 26. Насос 27 может 50 включаться в работу как по сигналу уровнемера при достижении верхнего уровня сливной воды в баке-аккумуляторе 25, который одновременно с включением насоса 27 открывает регулируемый вентиль 28 и включа ет привод компрессора 41 тепловогонасоса, так и по команде оператора в период ночного провала нагрузки. При включении насоса 27 и теплового насоса сливная вода из бака-аккумулятора 25 поступает в химподготовительную установку 29, где онаше заданного значения, по сигналу температурного датчика, установленного на распределительной сети 37 горячей воды, открывается вентиль регулятора температуры 47 и включается насос 46. В результате холодная вода иэ распределительной сети холодной воды 33 подмешивается с горячей, снижая ее температуру до заданного значения. Если вода в баке-аккумуляторе 1 горячей воды достигает верхнего уровня, по сигналу уровнемера закрывается вентиль 3 и выключается тепловой насос. При достижении верхнего уровня воды в баке-аккумуляторе 12 холодной воды по сигналу уровнемера открывается вентиль 51, через который излишек холодной воды сливается в канализацию. В случае снижения уровня воды в баке-аккумуляторе 12 холодной воды до нижней отметки по сигналу уровнемера открывается вентиль 49 на линии приточной воды, если при этом уровень воды в баке-аккумуляторе 25 ниже нижнего уровня.Автономная система горячего водоснабжения позволяет использовать сливную воду как в качестве низкопотенциального источника теплоты, так и повторно после соответствующей очистки и обработки в качестве горячей и холодной воды в системе горячего водоснабжения с возможностью регулирования температуры горячей воды на водозаборе, что позволяет экономить не только энергию, но также и питьевую водопроводную воду со значительным снижением затрат на магистральные сети. Кроме того, существенно расширяется область применения такой системы, так как она не связана с внешним низкопотенциальн ым источником теплоты, Что же касается использования солнечной энергии в качестве источника теплоты, то теплоприемником солнечного излучения могут быть элементы конструкции здания, например стены и крыши, в которые вмонтирован змеевик, по которому проходит нагреваемый в нем теплоноситель. Данная система позволяет использовать всю теплоту, получаемую гелионагревателем в течение дня, как низкого потенциала, так и высокого, Достоинством этой системы является также и то, что она не загрязняет окружающую среду тепловыми выбросами и сточными водами,гая его часть нагревается в конденсаторе 35 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 проходит химическую, биологическую и другие виды обработки. Часть потока очищенной и обработанной воды охлаждается в испарителе 31 до температуры 4-5 С, а друтеплового насоса и затем может дополнительно подогреваться в теплообменнике 36 циркуляционного контура. Нагретая и охлажденная вода после теплового насоса и теплообменника 36 циркуляционного контура поступает в распределительные сети горячей 37 и холодной 33 воды, откуда она подается в местные системы горячего водоснабжения и холодной воды. Поскольку в данной схеме предполагается неподвижная установка гелионагревателя 38, то интенсивность потока солнечного излучения, падающего на теплоприемную поверхность гелионагревателя 38, будет изменяться в течение дня, а следовательно, будет изменяться температура теплоносителя, проходящего через него. В зависимости от температуры теплоносителя на выходе из гелионагревателя 38 терморегулятор 39 будет направлять его поток либо в теплообменник 36, либо в теплообменную поверхность 26. Если температура теплоносителя эа гелионагревателем 38 выше температуры сетевой воды, подогреваемой в конденсаторе 35 теплового насоса, то терморегулятор 39 переключает поток теплоносителя на теплообменник 36, в котором он подогревает сетевую воду. Охлажденный теплоноситель с помощью насоса 40 возвращается в гелионагреватель 38 для повторного нагревания. Если температура теплоносителя эа гелионагревателем 38 ниже температуры сетевой воды, подогреваемой в конденсаторе 35 теплового насоса, то терморегулятор 39 переключает поток теплоносителя на теплообменную поверхность 26, которая отдает свою теплоту сливной воде, собираемой в баке-аккумуляторе 25, Иэ распределительных сетей 37 и 33 вода соответственно поступает в баки-аккумуляторы горячей 1 и холодной 12 воды, Если температура воды после теплообменника 36 ниже заданного значения, догрев ее производится доводчиком температуры 2, установленном в баке-аккумуляторе 1 горячей воды. В качестве доводчика температуры может использоваться нагреватель, в котором использована теплота сетевой воды из подающей или обратной линии тепловой сети, Для подогрева горячей воды может также использоваться пиковый подогреватель 6, когда абоненту в течение непродолжительного времени требуется вода с повышенной температурой. В случае, когда температура воды после конденсатора выформула и зоб ре те н и я Автономная система горячего водоснабжения, содержащая баки-аккумуляторы горячей и холодной воды, установленные в трубопроводах горячей и холодной воды соответственно, тепловой насос и испарителем и конденсатором, линию подпиточной1818507 Составитель И.АтмановТехред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец Редактор Заказ 1932 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 воды от магистрального трубопровода и сливной трубопровод, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения затрат на магистральные сети путем использования теплоты сливной воды, система дополнительно содержит замкнутый контур гелионагревателя, установленные на сливном трубопроводе отстойник и соединенные с его выходом и последовательно расположенные фильтр, бак-аккумулятор сливной воды и химводоподготовительную установку, выход которой одновременно подключен к входам конденсатора и иснарителя, соответственные линии нагрева и охлаждения которых подключены к соединенным перемычкой с насосом и регулятором температуры трубопроводам горячей и холодной 5 воды, бак-аккумулятор сливной воды и трубопровод горячей воды снабжены теплообменниками, подключенными параллельно к контуру гелионагревателя, причем бак-аккумулятор горячей воды снабжен вмонтиро ванным в него доводчиком температуры, ана трубопроводе горячей воды после бака- аккумулятора дополнительно установлен пиковый подогреватель горячей воды,