175395. lajstromszámú szabadalom • Használati melegvízellátó berendezés
3 175395 4 mathoz vezet és egyben a berendezés teljesítő képességének rendkívüli leromlásával jár együtt. E hátrányos következményre tekintettel ilyen esetekben a hőátadó felületen kiváló vízkő gyakori, gyors mechanikai vagy vegyi stb. úton való eltávolítása válik szükségessé, és ez az üzemeltetési költségeket tetemesen megnöveli, vagy pedig a berendezés létesítésekor a vízkövesedésből adódó jelentős teljesítmény romást eleve számításba kell venni és a vízkő kiválás nélkül szükséges hőátadó felület többszörösét építik be, a vízkövesedés miatt túlméretezik a berendezést. Ismertek olyan hőcserélő berendezések is, amelyek hőátadási jellemzői nem olyan intenzívek, hogy rajtuk a kiváló vízkő hőszigetelő hatása számottevő hőátbocsátási romlást okozna. Ezek a hőcserélők általában sík hőátadó felülettel rendelkeznek és a rajtuk kiváló vízkő vastagodása a folyadék áramlási képét és így hőátadási tényezőjét nem változtatja meg számottevő mértékben. Ezeknél tehát a vízkő kiválás hátrányos hatása főként a vízkő réteg hőszigetelő tulaj donságáwal áll összefüggésben. Ezek a kis hőátadás intenzitású hőcserélő készülékek a vízkő kiválásos alkalmazási területeken általában előnyösen használhatók lennének üzemeltetési szempontból, mert a kivált vízkövet csak ritkán kell felületükről eltávolítani, azonban beruházási költségük egyrészt e hőcserélő készülékekből szükséges nagy hőátadó felület miatt, másrészt e terjedelmes készülékek épületen belüli elhelyezésének költségei miatt igen drágák voltak. Ismertek olyan berendezések és eljárások is, amelyek a felmelegített vízből kiváló vízkőnek a hőátadó felületeken való lerakódását célozzák megakadályozni, azonban ezek költségességük vagy bizonytalan eredményességük miatt a gyakorlatban nem terjedtek el. Külön figyelmet érdemel az eddig ismert megoldások azon hátránya, hogy a használati melegvíz fogyasztás időbeli változásától függően a használati melegvíz hőcserélő hőátadó felületének más más részei mentén érte el a víz a vizkőkiválás fokozódó mértékével járó 35—40 °C hőmérséklet értéket. Akkor, amikor a használati melegvíz fogyasztás kis értékű, vagy akár szünetel a fogyasztás, (mint például ez lakóépületek esetén éjszaka történni szokott), akkor a hőcserélő felületnek a hideg víz bevezetéséhez közel álló szakaszánál már a viz a használati melegvíz hőfokáig, vagy akár a fűtőközeg hőmérsékletét megközelítő magas hőmérsékletig felmelegítésre kerül. így a vízkő kiválása itt a hideg víz bevezetés környezetében levő hőátadó felület mentén következik be. A használati melegvíz csúcsfogyasztása esetén viszont e hőátadó felület mentén még alig felmelegedett víz áramlik, itt tehát a vízkő kiválása jelentéktelen mértékű, és a viz a hőátadó felületnek a használati melegvíz kilépő csonkja környezetében levő felülete mentén éri el az intenzív vizkő kiválási hőmérsékletét. Ezen a területen válik ilyenkor ki a vízkő. A használati melegvízellátó berendezéseknek olyan fajtája is ismert, ahol a vizet nem egyetlen hőcserélő berendezésen egy fokozatban, hanem két fokozatúra megosztott hőcserélőn melegítik föl. E két hőcserélő fokozat közül a hidegvízzel először érintkezésbe kerülő hőcserélő fokozatot előfűtő hőcserélőnek, a vele hidegvíz oldalon sorba kapcsolt második hőcserélő fokozatot pedig utófűtő hőcserélőnek nevezik. E hőcserélő e megosztása elsősorban a fűtőberendezésekhez, távfűtő berendezésekhez kapcsolódó melegvízellátó berendezéseknél kerül alkalmazásra, éspedig úgy, hogy az előfűtő hőcserélőn a fűtőberendezésben már lehűlt alacsony hőmérsékletű vizet vezették át, az utófűtő hőcserélőn viszont általában a hőforrásból rendelkezésre álló magasabb hőmérsékletű hőhordozó közeggel fűtötték. E hőcserélő megosztásnak és a fűtőközeg oldali számos ismert kapcsolási elrendezésnek célja az, hogy a hőforrásból rendelkezésre álló hőhordozó közegből a fűtőberendezés és a használati melegvízellátó berendezés együttesen a lehető legkevesebb hőhordozó közeget fogyasszon és így a hőforrás kapacitásából a lehető legkevesebbet vegye igénybe. Az ilyen ismert kétfokozatú használati-melegvízellátó berendezés általában az előfűtő hőcserélő számára és az utófűtő hőcserélő számára egy-egy külön automatikus teljesítmény szabályozóval rendelkezik. Ezeknek a teljesítmény szabályozóknak alapjele a használati melegvíz fogyasztás igényelt, a 40 °C-ot meghaladó hőmérsékleti tartományban van. Ennek következtében mind az előfűtő hőcserélő, mind az utófűtő hőcserélő a hőátadó felület elvízkövesedése szempontjából ugyan olyan hátrányos tulajdonságokkal rendelkezik, mint a korábban ismertetett egyfokozatú használati melegvizellátó berendezések hőcserélői. A találmány célja olyan használati melegvízellátó berendezés és azon belül olyan hőcserélő kapcsolási elrendezés, amely a korábbi megoldások hiányosságait kiküszöböli. A cél a hőátadó felület egyik részét még a csökkent használati melegvíz fogyasztás időszakára is mentesíteni a víznek az intenzív vízkő kiválási hőmérsékletig való felmelegedésétől, és ezáltal lehetővé tenni, hogy e hőátadó felületrészre nagy hőátbocsátású, intenzív hőcserélő fajtát gazdaságosan alkalmazhassunk. így ugyanis rajta jelentős mennyiségű vízkő kiválással nem kell számolni. A hőcserélő berendezés hőátadó felületének másik részét, amelyik viszont a csökkent teljesítményű és csúcshőteljesítmény szükséglet idején egyaránt az intenzív vizkőkiválás hőmérsékleti tartományába kerül, a célul tűzött használati melegvízellátó berendezés esetén a vizkő kiválásra érzéketlenebb, kis hőátadás intenzitású hőcserélő fajtából készítsük. Feladata a találmánynak e célkitűzésen belül az is, hogy a vízmelegedés és használati melegvíz tárolás feladatait a vizkő kiválás szempontjából megosztott két hőcserélő fokozatával előnyösen egyesítse. Ugyancsak feladata a találmánynak az említett célkitűzéseken belül az is, hogy a vízmelegítés és tárolás feladatait a használati melegvízellátó csővezetéken lehűlő víz cirkuláltatásával, a használati melegvízellátó berendezésben való újbóli felmelegítéssel előnyösen egyesítse. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti használati melegvízellátó berendezés, ahol a berendezés az energiát tetszőleges fajta hőforrásból 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
