ПОВТОРНОЕ НАГРЕВАНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ Российский патент 2020 года по МПК F24D17/00 F24D17/02 F24D10/00 F24D19/10 

Уровень техники

В рамках предоставления услуг по снабжению горячей хозяйственно-питьевой водой (DHW, от англ. Domestic Hot Water), с целью обеспечения высокого уровня комфорта, как правило, применяется система циркуляции DHW, которая характеризуется минимальным временем ожидания DHW после открытия крана.

Энергию для нагревания DHW и обеспечения циркуляции DHW получают из системы централизованного теплоснабжения (DH, от англ. District Heating), системы отопления с использованием солнечной энергии или любых других систем теплоснабжения.

Одним из важных параметров эффективной работы систем DH является уровень температуры среды в обратном трубопроводе DH. Чем ниже температура среды в обратном трубопроводе, тем ниже потери при распределении тепла, тем выше эффективность источника энергии, тем больше источников становятся доступными и тем выше тепловая мощность сети DH. Таким образом, предпочтительной является низкая температура DH.

Температура циркуляции DHW, как правило, составляет 55°С в прямом потоке и 50°С в обратном потоке; однако возможны другие подходящие значения температур.

В случае если энергия, необходимая для нагревания циркулирующей DHW, передается посредством теплообменника, температура среды в обратном трубопроводе системы DH будет выше 50°С; при этом такая температура считается высокой.

В случае если энергия, необходимая для нагревания циркулирующей DHW, забирается из резервуара для DHW, температура среды в обратном трубопроводе системы DH из резервуара также будет высокой.

В этой связи, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить систему, которая обеспечит более низкую температуру среды в обратном трубопроводе системы DH, и опционально температуру среды в питающем трубопроводе системы DH, но одновременно с этим позволит получить дешевое и энергосберегающее нагревание хозяйственно-питьевой воды для ее использования.

Раскрытие сущности изобретения

Поставленные задачи решены посредством системы, раскрытой в прилагаемой формуле изобретения. В настоящем изобретении предложена нагревательная система, содержащая линию подачи горячей хозяйственно-питьевой воды и соединенная с возможностью теплообмена с источником, причем указанная линия подачи горячей хозяйственно-питьевой воды обеспечивает подачу к водопроводным кранам нагретой воды; причем предлагаемая система отличается тем, что с указанной линией подачи горячей хозяйственно-питьевой воды соединен теплопередающий блок, который обеспечивает передачу тепловой энергии от текучей среды в первом соединении с возможностью передачи текучей среды к текучей среде во втором соединении с возможностью передачи текучей среды теплопередающего блока, причем указанный теплопередающий блок выполнен с возможностью передачи тепловой энергии от первой текучей среды ко второй текучей среде, причем вторая текучая среда горячее, чем первая текучая среда.

В одном из вариантов осуществления, второе соединение с возможностью передачи текучей среды подключено к каналу сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды линии подачи горячей хозяйственно-питьевой воды и имеет впускное отверстие, соединенное с возвратной частью указанной линии подачи горячей хозяйственно-питьевой воды, расположенной ниже по потоку от первого из водопроводных кранов, и выпускное отверстие второго соединения, соединенное с питающей частью указанной линии подачи горячей хозяйственно-питьевой воды, расположенной выше по потоку от первого из водопроводных кранов, посредством канала сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды, которые совместно образуют циркуляционный контур, в котором тепловая энергия в теплопередающем блоке передается в воду из возвратной части и далее направляется в питающую часть.

В одном из вариантов осуществления, с указанным каналом сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды соединен насосный блок, выполненный с возможностью его подключения либо между впускным отверстием, соединенным с возвратной частью, либо выпускным отверстием, соединенным с питающей частью.

В одном из вариантов осуществления имеется резервуар или теплообменник, соединенный в качестве источника воды с линией нагревания хозяйственно-питьевой воды, причем она нагревается посредством указанного источника. Резервуар или теплообменник согласно данному варианту расположен выше по потоку от первого крана, соединенного с линией подачи горячей хозяйственно-питьевой воды, (или выше по потоку от питающей части) и ниже по потоку от канала сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды (или возвратной части).

В одном из вариантов осуществления, первое соединение теплопередающего блока имеет впускное отверстие, соединенное с питающей линией источника посредством нагревательного впускного канала сообщения, и выпускное отверстие, соединенное с возвратной линией источника посредством нагревательного выпускного канала сообщения.

В одном из вариантов осуществления, первая взаимосвязывающая линия соединяет нагревательный впускной канал сообщения с нагревательным выпускным каналом сообщения, причем для обеспечения циркуляции текучей среды от выпускного отверстия первого соединения с возможностью передачи текучей среды к первому впускному отверстию через первую взаимосвязывающую линию подключен контрольный клапан и насосный блок.

В одном из вариантов осуществления, предусмотрен теплообменник, в котором первый канал образует часть нагревательного впускного канала сообщения, и второй канал образует часть канала сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды, с обеспечением возможности передачи тепловой энергии от более горячей к более холодной из соответствующих текучих сред.

В одном из вариантов осуществления, первая взаимосвязывающая линия соединена с нагревательным впускным каналом сообщения в канале между теплообменником и впускным отверстием первого соединения с возможностью передачи текучей среды теплопередающего блока.

В одном из вариантов осуществления, дополнительно предусмотрен первый клапан управления потоком (или насос), выполненный с возможностью управления расходом текучей среды, циркулирующей от выпускного отверстия первого соединения с возможностью передачи текучей среды к впускному отверстию через первую взаимосвязывающую линию.

В одном из вариантов осуществления, предусмотрена вторая взаимосвязывающая линия, соединяющая возвратную линию с проточным каналом между теплообменником и теплопередающим блоком и опционально оснащенная вторым клапаном управления потоком.

В одном из вариантов осуществления, предусмотрена третья взаимосвязывающая линия, соединяющая нагревательный впускной канал сообщения с возвратной линией или нагревательным впускным каналом сообщения и опционально оснащенная третьим клапаном управления потоком.

В одном из вариантов осуществления, предусмотрен второй теплообменник, имеющий первую сторону, соединенную, соответственно, с питающей линией и возвратной линией, или с двумя точками возвратной линии.

В одном из вариантов осуществления, предусмотрен теплообменник, в котором первый канал соединен с питающей линией посредством впускной линии теплообменника и с нагревательным впускным каналом сообщения посредством выпускной линии теплообменника, причем второй канал теплообменника образует часть канала сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды, с обеспечением возможности передачи тепловой энергии от более горячей к более холодной из соответствующих текучих сред.

В одном из вариантов осуществления, предусмотрен теплообменник, в котором первый канал образует часть нагревательного впускного канала сообщения, а второй канал образует часть канала сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды, что с обеспечением возможности передачи тепловой энергии от более горячей к более холодной из соответствующих текучих сред, причем первое соединение указанного теплопередающего блока имеет впускное отверстие, соединенное с выпускным отверстием первого канала, и выпускное отверстие первого соединения, соединенное с возвратной линией источника посредством нагревательного выпускного канала сообщения, причем выпускное отверстие второго канала соединено с впускным отверстием второго соединения.

В одном из вариантов осуществления, канал сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды напрямую соединен с горячей секцией резервуара, соединенного в качестве источника воды с линией нагревания хозяйственно-питьевой воды, которая нагревается посредством указанного источника.

В одном из вариантов осуществления, теплопередающий блок напрямую соединен с резервуаром посредством отводной линии, подсоединенной к холодной или средней секции резервуара, с разветвлением для соединения, соответственно, с впускным отверстием первого соединения (и впускным отверстием второго соединения) указанного теплопередающего блока.

В одном из вариантов осуществления, теплопередающий блок представляет собой тепловой насос.

В одном из вариантов осуществления, температура у впускного отверстия первого соединения ниже температуры у впускного отверстия второго соединения.

В одном из вариантов осуществления, температура у выпускного отверстия первого соединения ниже температуры у выпускного отверстия второго соединения.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан первый вариант осуществления нагревательного контура согласно настоящему изобретению, содержащего теплопередающий блок, соединенный с линией подачи горячей хозяйственно-питьевой воды.

На фиг. 2 показан второй вариант осуществления нагревательного контура согласно настоящему изобретению, содержащего теплопередающий блок, соединенный с линией подачи горячей хозяйственно-питьевой воды и первой взаимосвязывающей линией.

На фиг. 3 показан третий вариант нагревательного контура согласно настоящему изобретению, содержащего теплопередающий блок, соединенный с линией подачи горячей хозяйственно-питьевой воды и теплообменником.

На фиг. 4 показан четвертый вариант осуществления нагревательного контура согласно настоящему изобретению, содержащего теплопередающий блок, соединенный с линией подачи горячей хозяйственно-питьевой воды и теплообменником, и первую взаимосвязывающую линию.

На фиг. 5 показан пятый вариант осуществления нагревательного контура согласно настоящему изобретению, содержащего теплопередающий блок, соединенный с теплообменником линии подачи горячей хозяйственно-питьевой воды, и первую, вторую и третью взаимосвязывающие линии.

На фиг. 6 показан шестой вариант осуществления нагревательного контура согласно настоящему изобретению, аналогичного системе с фиг. 5, но содержащего второй теплообменник.

На фиг. 7 показан седьмой вариант осуществления нагревательного контура согласно настоящему изобретению, содержащего теплопередающий блок, соединенный с линией подачи горячей хозяйственно-питьевой воды, содержащей теплообменник с выпускным отверстием, соединенным с нагревательным выпускным каналом сообщения.

На фиг. 8 показан восьмой вариант осуществления нагревательного контура согласно настоящему изобретению, аналогичного системе с фиг. 3, но в данном варианте осуществления теплопередающий блок и теплообменник соединены иначе.

На фиг. 9 показан девятый вариант осуществления нагревательного контура согласно настоящему изобретению, в котором канал сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды напрямую соединен с резервуаром.

На фиг. 10 показан десятый вариант осуществления нагревательного контура согласно настоящему изобретению, в котором теплопередающий блок соединен с впускным отверстием, соединенным с резервуаром.

Осуществление изобретения

Следует понимать, что подробное описание и конкретные примеры, относящиеся к различным вариантам осуществления настоящего изобретения, приведены лишь в иллюстративных целях, поскольку специалисту в данной области техники, после ознакомления с данным описанием, станут очевидными различные изменения и модификации, не выходящие за пределы защиты и сущность настоящего изобретения.

На фиг. 1 показан первый вариант осуществления настоящего изобретения, согласно которому нагревательная система (1) содержит линию (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды для подачи к водопроводным кранам (5) нагретой воды. Нагретая вода сбрасывается из нагревательного резервуара или теплообменника (11), который соединен с возможностью теплообмена с системой (3, 4) теплоснабжения, содержащей питающую линию (3) и возвратную линию (4), в частности, но не ограничиваясь, с сетью централизованного теплоснабжения. В приведенных ниже вариантах осуществления, раскрытых и проиллюстрированных на прилагаемых чертежах, используется, например, резервуар (11), однако в любом из этих вариантов вместо него может быть использован теплообменник (11). Нагревательный резервуар/теплообменник (11) имеет отверстие для впуска воды, как правило, холодной воды. В варианте осуществления с резервуаром (11), вода вводится у основания, или секции с холодной водой, резервуара (11). Поскольку тепло поднимается вверх, в резервуаре, как правило, происходит постепенное увеличение температуры от основания к верхушке, причем далее по тексту, без нарушения общности, резервуар (11) будет обозначен, как имеющий секцию с холодной водой, которая, обычно, находится в нижней части, и секцию с горячей водой, которая, обычно, находится в верхней части резервуара. В основном, холодная вода вводится у основания, в самую холодную часть, и сбрасывается в линию (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды у верхушки, из самой горячей части.

Система (3, 4) теплоснабжения обычно соединена с возможностью теплообмена с секцией холодной воды, то есть, с нижней половиной резервуара (11).

В альтернативном варианте, как было раскрыто ранее, вместо резервуара (11) предусмотрен теплообменник (11). В данном случае система (3, 4) теплоснабжения, в соответствии с существующей практикой, соединена с одним каналом (обычно именуемым первичной стороной) теплообменника, при этом второй канал (обычно именуемый вторичной стороной) теплообменника соединен с системой подачи холодной воды. При протекании текучей среды, тепло передается от более горячей нагревающей текучей среды, входящей в первый канал из питающей линии (3), к более холодной текучей среде, текущей во втором канале, который имеет выпускное отверстие, соединенное с линией (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды. Кроме того, как отмечалось ранее, данная компоновка может быть применима, в целом, в отношении любого из вариантов осуществления за счет замены резервуара (11) теплообменником (11).

Теплопередающий блок (6) соединен с нагревательной системой (1), передающей тепловую энергию от первого соединения (7) с возможностью передачи текучей среды ко второму соединению (8) с возможностью передачи текучей среды теплопередающего блока (6). Теплопередающий блок (6) выполнен с возможностью передачи тепловой энергии от первой текучей среды ко второй текучей среде, причем вторая текучая среда горячее первой текучей среды, причем указанный теплопередающий блок (6) переносит тепловую энергию от текучей среды в первом соединении (7) с возможностью передачи текучей среды к текучей среде во втором соединении (8) с возможностью передачи текучей среды теплопередающего блока (6).

В некоторых вариантах осуществления, температура у впускного отверстия первого соединения (7) ниже температуры у впускного отверстия второго соединения (8).

В некоторых вариантах осуществления, температура у выпускного отверстия первого соединения (7) ниже температуры у выпускного отверстия (8) второго соединения.

В некоторых вариантах осуществления, температура у впускного отверстия первого соединения (7) выше температуры у впускного отверстия второго соединения (8).

В некоторых вариантах осуществления температура у выпускного отверстия первого соединения (7) выше температуры у выпускного отверстия второго соединения (8).

Второе соединение (8) с возможностью передачи текучей среды соединено с линией (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды. Теплопередающий блок (6) может представлять собой тепловой насос в обычном его значении.

В проиллюстрированном варианте осуществления, второе соединение (8) с возможностью передачи текучей среды соединено с каналом (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды линии (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды, а впускное отверстие соединено с возвратной частью указанной линии (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды, которая находится ниже по потоку от первого, и возможно последнего, из водопроводных кранов (5). Выпускное отверстие второго соединения (8) с возможностью передачи текучей среды соединено с питающей частью указанной линии (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды, расположенной выше по потоку от первого из водопроводных кранов (5), посредством канала (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды. Совместно они образуют циркуляционный контур, в котором тепловая энергия в теплопередающем блоке (6) передается в воду из возвратной части и далее направляется в питающую часть.

На любом из чертежей, указанные температуры приведены лишь для того, чтобы способствовать объяснению работы предлагаемой системы, и, таким образом, они не представляют собой типичные температуры и не ограничивают фактические температуры.

В варианте осуществления с фиг. 1, соответствующие температуры на входе и выходе их второго соединения (8) с возможностью передачи текучей среды составляют, например, 50°С и 55°С; таким образом, неиспользованная вода возвращается в питающую часть линии (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды после повышения ее температуры в теплопередающем блоке (6).

Температура в питающей линии (3) может иметь любое значение, такое, чтобы она превышала температуру текучей среды, протекающей в линии (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды, например, 70°С; однако в альтернативных вариантах она может быть ниже, в результате чего температура в секции горячей воды резервуара (11) также оказывается низкой.

В проиллюстрированном варианте осуществления, нагревательный впускной канал (13а) сообщения соединяет питающую линию (3) с впускным отверстием первого соединения (7) с возможностью передачи текучей среды теплопередающего блока (6), а нагревательный выпускной канал (13b) сообщения - его выпускное отверстие с возвратной линией (4).

Для перемещения потока через канал (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды и второе соединение (8) с возможностью передачи текучей среды, с каналом (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды может быть соединен насосный блок (10), который может быть соединен либо между впускным отверстием, соединенным с возвратной частью, либо выпускным отверстием, соединенным с питающей частью.

На фиг. 2 представлена по существу такая же нагревательная система (1), что и на фиг. 1, за исключением того, что в ней предусмотрена первая взаимосвязывающая линия (14), соединяющая нагревательный впускной канал (13а) сообщения и нагревательный выпускной канал (13b) сообщения. При этом для обеспечения циркуляции текучей среды от выпускного отверстия к впускному отверстию первого соединения (7) с возможностью передачи текучей среды через первую взаимосвязывающую линию (14) подключен контрольный клапан (15) и насосный блок (16). Такая компоновка обеспечивает возможность циркуляции текучей среды, выходящей из выпускного отверстия, причем ее часть может быть смешана с текучей средой в нагревательном впускном канале (13а) сообщения до вхождения во впускное отверстие первого соединения (7) с возможностью передачи текучей среды теплопередающего блока (6), что позволяет поддерживать низкую температуру на входе в (7), а также отбирать из него увеличенную долю тепловой энергии. Примерная температура в 70°С в питающей линии (3) обеспечивается посредством нагревательного впускного канала (13а) сообщения в точке смешивания, в которой они соединяются с первой взаимосвязывающей линией (14), что позволяет снизить температуру, подаваемую во впускное отверстие первого соединения (7) с возможностью передачи текучей среды. Как можно видеть из проиллюстрированного примера, после смешивания, температура на входе в первое соединение (7) с возможностью передачи текучей среды составляет 45°С, причем температура текучей среды в теплопередающем блоке (6) снижается до 30°С, при этом некоторая ее часть может быть подана обратно в возвратную линию (4) через нагревательный выпускной канал (13b) сообщения, а также некоторая ее часть поступает в нагревательный впускной канал (13а) сообщения через первую взаимосвязывающую линию (14).

На фиг. 3 проиллюстрирован пример, содержащий теплообменник (17), в котором первый канал (17а) образует часть нагревательного впускного канала (13а) сообщения, а второй канал (17b) образует часть канала (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды, что позволяет передавать тепловую энергию от более горячей к более холодной из соответствующих текучих сред. В данном варианте осуществления, теплообменник (17) передает тепловую энергию от текучей среды, проходящей через первую часть (17а), к текучей среде, проходящей через вторую часть (17b), которая имеет более низкую температуру по сравнению с температурой первой части (17а). При этом в данном варианте осуществления используется характеристика, соответственно, теплопередающего блока (6) (например, теплового насоса) и теплообменника (17), причем температура, поступающая из нагревательного впускного канала (13а) сообщения (например, 70°С) снижается (например, до 53°С) за счет теплопередачи в текучую среду во второй части (17b) (например, ее температура увеличивается с 52°С до 55°С), в результате чего температура подачи во впускном отверстии первого соединения (7) теплопередающего блока (6) близка к температуре текучей среды, входящей во впускное отверстие второго соединения (8) (например, она составляет 50°С). Это позволяет уменьшить размеры теплопередающего блока (6) или приводит к довольно значительному снижению выходной температуры у выпускного отверстия первого соединения (7) с возможностью передачи текучей среды (например, до 35°С).

На фиг. 4 показана комбинация вариантов осуществления с фиг. 2 и 3, причем первая взаимосвязывающая линия (14) соединена с нагревательным впускным каналом (13а) сообщения в канале между теплообменником (17) и впускным отверстием первого соединения (7). При этом дополнительно предусмотрен первый клапан (18) управления потоком, предназначенный для управления расходом текучей среды, циркулирующей из выпускного отверстия первого соединения (7) с возможностью передачи текучей среды во впускное отверстие через первую взаимосвязывающую линию (14), и обеспечения, тем самым, циркуляции части потока, соответственно, в контуре в первой взаимосвязывающей линии (14) и возврата посредством нагревательного выпускного канала (13b) сообщения. Альтернативно, можно управлять скоростью насоса и, таким образом, контролировать расход. Аналогичный первый клапан (18) управления потоком также может быть предусмотрен в варианте осуществления с фиг. 2 и в других вариантах осуществления, содержащих первую взаимосвязывающую линию (14).

На фиг. 5 показан вариант осуществления, связанный с вариантом с фиг. 4, но в нем также предусмотрена дополнительная вторая взаимосвязывающая линия (19), соединяющая возвратную линию (4) с проточным каналом между выпускным отверстием первого канала (17а) теплообменника (17) и впускным отверстием первого соединения (7) с возможностью передачи текучей среды теплопередающего блока (6), причем опционально она оснащена вторым клапаном (20) управления потоком для управления расходом через линию. На чертеже также показана дополнительная третья взаимосвязывающая линия (13'а), соединяющая питающую линию (4) с проточным каналом между выпускным отверстием первого канала (17а) теплообменника (17) и впускным отверстием первого соединения (7) с возможностью передачи текучей среды теплопередающего блока (6). В качестве альтернативы прямому соединению с питающей линией (3), она может быть соединена с нагревательным впускным каналом (13а) сообщения. Третья взаимосвязывающая линия (13'а) опционально оснащена третьим клапаном (22) управления потоком. Он обеспечивает более точное управление температурой смешанной текучей среды, поступающей в первое соединение (7) с возможностью передачи текучей среды, благодаря тому, что в этом случае также имеется сообщение с горячей нагревающей текучей средой в питающей линии (3), и охлажденной нагревающей текучей средой в возвратной линии (4), причем соответствующие потоки контролируются посредством второго (20) и третьего (22) клапанов управления потоком. В данном варианте осуществления, энергия может быть доставлена из возвратной линии (4), так что даже большая часть остаточной температуры в линии, соответствующая тепловой энергии, будет использована для обеспечения процесса нагревания.

На фиг. 6 показана аналогичная система, что и на фиг. 5, причем здесь показан второй теплообменник (23), имеющий первую сторону (22а), соединенную, соответственно, с питающей линией (3) и возвратной линией (4) (или альтернативно может иметь оба соединения с возвратной линией (4), что не проиллюстрировано на чертежах). Схожий второй теплообменник (23) может быть аналогичным образом введен в любой из вариантов осуществления настоящего изобретения. В результате, тепло в источнике (3, 4), дополнительно к нагреванию в резервуаре (11), может быть использовано для других нагревательных процессов. В данном варианте осуществления, тепло может быть доставлено из возвратной линии (4), так что еще большая часть остаточной температуры в линии, соответствующая тепловой энергии, будет использована для других нагревательных процессов.

На фиг. 7 показан другой вариант осуществления, в котором теплообменник (17) не соединен напрямую с теплопередающим блоком 6), а расположен так, что первый канал (17а) соединен с питающей линией (3) посредством впускной линии (24) теплообменника и с нагревательным выпускным каналом (13b) сообщения через выпускную линию (25) теплообменника, причем второй канал (17b) теплообменника (19) образует часть канала (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды, что позволяет передавать тепловую энергию от более горячей к более холодной из соответствующих текучих сред.

При этом, два устройства (6, 17) работают независимо друг от друга для нагревания текучей среды в канале (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды. Данный вариант также можно объединить с вариантом осуществления с фиг. 5, в котором предусмотрена третья взаимосвязывающая линия (21). В одном из смежных вариантов осуществления, положения двух устройств (6, 17) можно менять.

На фиг. 8 показан альтернативный вариант осуществления, в котором теплообменник (17) выполнен так, что его первый канал (17а) образуют часть нагревательного впускного канала (13а) сообщения, а второй канал (17b) образует часть канала (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды, благодаря чему происходит передача тепловой энергии от более горячей к более холодной из соответствующих текучих сред, причем первое соединение (7) указанного теплопередающего блока (6) имеет впускное отверстие, соединенное с выпускным отверстием первого канала (17а), и выпускное отверстие, соединенное с возвратной линией (4) источника посредством нагревательного выпускного канала (13b) сообщения, причем выпускное отверстие второго канала (17b) соединено с впускным отверстием второго соединения (8) с возможностью передачи текучей среды.

На фиг. 9 показан другой вариант осуществления, в котором канал (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды, вместо прямого подсоединения к линии (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды, соединен с горячей секцией резервуара (11). При этом, повторно нагретая возвратная хозяйственно-питьевая вода не возвращается непосредственно в линию (2) нагревания хозяйственно-питьевой воды, а смешивается с нагретой текучей средой в резервуаре (11). Соединение обычно происходит в верхней части резервуара (11), а именно в верхней половине, или верхней трети или четверти, резервуара. В альтернативном варианте осуществления, в котором предусмотрен теплообменник (11), а не резервуар (11), канал (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды будет далее смешиваться с входящей холодной водой.

На фиг. 10 показана альтернатива варианту с фиг. 9, где теплопередающий блок (6) напрямую подсоединен к резервуару (11) посредством отводной линии (26), соединенной с холодной или средней секцией резервуара (11). Отводная линия (26) разветвляется для соединения, соответственно, с впускным отверстием первого соединения (7) и впускным отверстием второго соединения (8) с возможностью передачи текучей среды указанного теплопередающего блока (6). Это приводит к перемещению тепловой энергии в пределах резервуара (11) за счет теплопередающего блока (6) от холодной секции к горячей секции. Относительные потоки в ответвлениях контролируются с помощью клапанов (27а, 27b). В данном варианте осуществления, поддерживается тепловая стратификация, причем в точке (4) можно получить более низкие возвратные температуры из змеевика резервуара.

В любом из раскрытых вариантов осуществления, теплопередающий блок (6) может работать с текучей средой в первом соединении (7) с возможностью передачи текучей среды, которое является самой горячей частью по сравнению с текучей средой во втором соединении (8) с возможностью передачи текучей среды, или наоборот.

Настоящее изобретение относится к нагревательной системе, содержащей линию подачи горячей хозяйственно-питьевой воды и соединенной с возможностью теплообмена с источником, причем указанная линия подачи горячей хозяйственно-питьевой воды обеспечивает подачу к водопроводным кранам нагретой воды, причем предлагаемая система отличается тем, что с указанной линией подачи горячей хозяйственно-питьевой воды соединен теплопередающий блок, который обеспечивает передачу тепловой энергии от текучей среды в первом соединении с возможностью передачи текучей среды к текучей среде во втором соединении с возможностью передачи текучей среды теплопередающего блока, причем указанный теплопередающий блок выполнен с возможностью передачи тепловой энергии от первой текучей среды ко второй текучей среде, причем вторая текучая среда горячее, чем первая текучая среда. 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Нагревательная система (1), содержащая линию (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды и соединенная с возможностью теплообмена с источником (3, 4), причем указанная линия (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды обеспечивает подачу к водопроводным кранам (5) нагретой воды, отличающаяся тем, что с указанной линией (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды соединен теплопередающий блок (6), который обеспечивает передачу тепловой энергии от текучей среды в первом соединении (7) с возможностью передачи текучей среды к текучей среде во втором соединении (8) с возможностью передачи текучей среды теплопередающего блока (6), причем указанный теплопередающий блок (6) выполнен с возможностью передачи тепловой энергии от первой текучей среды ко второй текучей среде, причем вторая текучая среда горячее, чем первая текучая среда.

2. Нагревательная система (1) по п. 1, отличающаяся тем, что второе соединение (8) с возможностью передачи текучей среды подключено к каналу (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды линии (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды и имеет впускное отверстие, соединенное с возвратной частью указанной линии (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды, расположенной ниже по потоку от первого из водопроводных кранов (5), и выпускное отверстие второго соединения (8), соединенное с питающей частью указанной линии (2) подачи горячей хозяйственно-питьевой воды, расположенной выше по потоку от первого из водопроводных кранов (5) посредством канала (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды, которые совместно образуют циркуляционный контур, в котором тепловая энергия в теплопередающем блоке (6) передается в воду из возвратной части и далее направляется в питающую часть.

3. Нагревательная система (1) по п. 2, отличающаяся тем, что с указанным каналом (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды соединен насосный блок (10), выполненный с возможностью его подключения либо между впускным отверстием, соединенным с возвратной частью, либо выпускным отверстием, соединенным с питающей частью.

4. Нагревательная система (1) по п. 3, отличающаяся тем, что имеется резервуар или теплообменник, (11) соединенный в качестве источника воды с линией (2) нагревания хозяйственно-питьевой воды, причем она нагревается посредством указанного источника (3, 4).

5. Нагревательная система (1) по любому из пп. 2-4, отличающаяся тем, что первое соединение (7) теплопередающего блока (6) имеет впускное отверстие, соединенное с питающей линией (3) источника посредством нагревательного впускного (13а) канала сообщения, и выпускное отверстие, соединенное с возвратной линией (4) источника посредством нагревательного выпускного канала (13b) сообщения.

6. Нагревательная система (1) по п. 5, отличающаяся тем, что предусмотрена первая взаимосвязывающая линия (14), которая соединяет нагревательный впускной канал (13а) сообщения с нагревательным выпускным каналом (13b) сообщения, причем для обеспечения циркуляции текучей среды от выпускного отверстия первого соединения (7) с возможностью передачи текучей среды к первому впускному отверстию через первую взаимосвязывающую линию (14) подключен контрольный клапан (15) и насосный блок (16).

7. Нагревательная система (1) по п. 5 или 6, отличающаяся тем, что предусмотрен теплообменник (17), в котором первый канал (17а) образует часть нагревательного впускного канала (13а) сообщения, а второй канал (17b) образует часть канала (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды, с обеспечением возможности передачи тепловой энергии от более горячей к более холодной из соответствующих текучих сред.

8. Нагревательная система (1) по п. 7, отличающаяся тем, что первая взаимосвязывающая линия (14) соединена с нагревательным впускным каналом (13а) сообщения в канале между теплообменником (17) и впускным отверстием первого соединения (7) с возможностью передачи текучей среды теплопередающего блока (6).

9. Нагревательная система (1) по любому из пп. 6-8, отличающаяся тем, что дополнительно предусмотрен первый клапан (18) управления потоком, выполненный с возможностью управления расходом текучей среды, циркулирующей от выпускного отверстия первого соединения (7) с возможностью передачи текучей среды к впускному отверстию через первую взаимосвязывающую линию (14).

10. Нагревательная система (1) по любому из пп. 7-9, отличающаяся тем, что предусмотрена вторая взаимосвязывающая линия (19), соединяющая возвратную линию (4) с проточным каналом между теплообменником (17) и теплопередающим блоком (6) и опционально оснащенная вторым клапаном (20) управления потоком.

11. Нагревательная система (1) по любому из пп. 7-10, отличающаяся тем, что предусмотрена третья взаимосвязывающая линия (13'а), соединяющая нагревательный впускной канал (13а) сообщения с возвратной линией (4) или нагревательным впускным каналом (13а) сообщения и опционально оснащенная третьим клапаном (22) управления потоком.

12. Нагревательная система (1) по любому из пп. 5-11, отличающаяся тем, что предусмотрен второй теплообменник (23), имеющий первую сторону (22а), соединенную, соответственно, с питающей линией (3) и возвратной линией (4), или с двумя точками возвратной линии (4).

13. Нагревательная система (1) по п. 5 или 6, отличающаяся тем, что предусмотрен теплообменник (17), в котором первый канал (17а) соединен с питающей линией (3) посредством впускной линии (24) теплообменника и с нагревательным выпускным каналом (13b) сообщения посредством выпускной линии (25) теплообменника, причем второй канал (17b) теплообменника (17) образует часть канала (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды, с обеспечением возможности передачи тепловой энергии от более горячей к более холодной из соответствующих текучих сред.

14. Нагревательная система (1) по п. 5, отличающаяся тем, что предусмотрен теплообменник (17), в котором первый канал (17а) образует часть нагревательного впускного канала (13а) сообщения, а второй канал (17b) образует часть канала (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды, с обеспечением возможности передачи тепловой энергии от более горячей к более холодной из соответствующих текучих сред, причем первое соединение (7) указанного теплопередающего блока (6) имеет впускное отверстие, соединенное с выпускным отверстием первого канала (17а), и выпускное отверстие первого соединения (7), соединенное с возвратной линией (4) источника посредством нагревательного выпускного канала (13b) сообщения, причем выпускное отверстие второго канала (17b) соединено с впускным отверстием второго соединения (8).

15. Нагревательная система (1) по п. 2, отличающаяся тем, что канал (9) сообщения для возврата хозяйственно-питьевой воды напрямую соединен с горячей секцией резервуара (11), соединенного в качестве источника воды с линией (2) нагревания хозяйственно-питьевой воды, которая нагревается посредством указанного источника (3, 4).

16. Нагревательная система (1) по п. 15, отличающаяся тем, что теплопередающий блок (6) напрямую соединен с резервуаром (11) посредством отводной линии (26), подсоединенной к холодной или средней секции резервуара, с разветвлением для соединения, соответственно, с впускным отверстием первого соединения (7) и впускным отверстием второго соединения (8) указанного теплопередающего блока (6).

17. Нагревательная система (1) по любому из пп. 1-16, отличающаяся тем, что теплопередающий блок (6) представляет собой тепловой насос.

18. Нагревательная система (1) по любому из пп. 1-17, отличающаяся тем, что температура у впускного отверстия первого соединения (7) ниже температуры у впускного отверстия второго соединения (8).

19. Нагревательная система (1) по любому из пп. 1-18, отличающаяся тем, что температура у выпускного отверстия первого соединения (7) ниже температуры у выпускного отверстия второго соединения (8).