176410. lajstromszámú szabadalom • Vízmelegítő és tároló berendezés
3 176410 4 A szivattyú beállás e súlyos következménye, a melegvíz szolgáltatás egy idő utáni megszűnése természetesen nemcsak a szándékolt szivattyú beállításnak velejárója, hanem akkor is bekövetkezik, amikor a szivattyú valamilyen műszaki hiba, vagy pl. áramszünet következtében áll le. Emiatt az ilyen vízmelegítő és tároló berendezés üzembiztonsága igen kedvezőtlen. Ennek az üzembiztonsági hátránynak kiküszöbölésére olyan vízmelegítő és tároló kapcsolásokat is alkalmaztak, amelyben a vízmelegítő és a tároló az itt leírt párhuzamos kapcsolás helyett soros kapcsolású. A hidegvíz először a vízmelegítőn, vagy a vízmelegítő első fokozatán átáramolva jut a sorbakapcsolt tárolóba és így nincs szükség a vízmelegítő és tároló berendezésben a szivattyús vízkeringetésre. Ez viszont azzal a súlyos hátránnyá jár, hogy a tárolóba jutott víz megengedhető hőmérséklet vátozása, a tároló kisüthetősége rendkívül kis mértékűre csökken, nincs mód a csökkent fogyasztási periódusokban a tárolt víz fölfűtésére, a vízmelegítő és tároló teljesítményének kihasználására. A párhuzamos kapcsolású vízmelegítő és tároló berendezéseknél nem volt mód arra, hogy ha pl hosszantartó fogyasztási csúcs, vagy más ok miatt a tároló_ kisült és feltelt hideg vízzel, akkor a tárolón keresztül a hidegvíznek a melegvíz elmenő vezetékbe való átfolyását megakadályozzák. Ugyancsak nem volt mód arra, hogy a tároló kisütésére, a tárolt víznek a melegvíz előremenő vezetékbe juttatására akkor, és csak akkor kerüljön sor, amikor a vízmelegítőn tényleges maximális fűtőteljesítménye nem elegendő a fogyasztási igény kielégítésére, mert amikor a melegvíz fogyasztás meghaladja a szivattyú vízszállítását, akkor és csak akkor a tárolón keresztül is a fogyasztóhoz áramlik a víz, míg ellenkező esetben, a szivattyú vízszállításánál kisebb fogyasztás esetén a tárolón keresztül a vízmelegítőhöz visszaáramlás, a tároló feltöltése következik be. Ez azért hátrányos, mert a tároló kisütése vagy a szükségesnél korábban, vagy később következik be, és csak véletlen egybeesés esetén pont időben, így a zavartalan működés érdekében a vízmelegítő és tároló berendezést a valóban szükségesnél nagyobb teljesítményűre kell választani. Hátránya volt továbbá az eddigi megoldásoknak az, hogy még az éjszakai elenyésző fogyasztás idején is folyamatosan biztosítani kellett a vízmelegítő számára a vízmelegítő közeget, és nem volt mód az éjszakai elenyésző fogyasztást a tárolt vízből fedezni. Kedvezőtlen volt a korábban ismert megoldásoknál az is, hogy a melegvíz cirkulációs vezetéken csúcsfogyasztás idején megfordulhatott a vízáramlás iránya és rajta keresztül a melegvíz fogyasztókhoz rendellenesen hidegvíz áramolhatott. Ennek megakadályozására gyakran a melegvíz cirkulációs vezetékbe egy cirkulációs szivattyút iktattak be, és vele tartották fenn a megfelelő irányú vízáramlást. A vízmelegítő és tároló berendezés létesítésének mértékadó kérdése az, hogy a csúcsfogyasztás fedezésére szolgáló tároló miként kapcsolódik a vízmelegítőhöz és miként történik a tároló melegvízzel való feltöltése és a tároló kisütése. A korábban ismert megoldások lényegében két fő csoportra oszthatók: a vízmelegítővel sorbakapcsolt és a vízmelegítővel párhuzamosan kapcsolt tárolókra. A sorbakapcsolt tárolón a vízmelegítőben felmelegedett víz átáramlik és nem kerül többé vissza a vízmelegítőbe újbóli felmelegítés céljára, így a tárolóban levő víz megengedhető hőmérséklet változása, vele a tárolható hőenergia rendkívül kicsi, a tároló térfogat kihasználtsága rossz. E hátrány kiküszöbölésére született Svédországban a vízmelegítővel párhuzamos kapcsolású tárolós rendszer, amit „D rendszerinek is neveznek. Ennek jellemzője, hogy a hidegvízvezeték a hidegvíz vezeték elágazásban kétfelé ágazik. Az egyik ág a vízmelegítő tápvezeték, mely a vízmelegítőhöz a vízmelegítő belépő csonkján keresztül kapcsolódik, majd a melegvíz vezetékben folytatódik a melegvíz vezeték elágazásáig. A másik ág pedig a tároló hidegvízoldali csatlakozó vezetékein keresztül az egy vagy több tárolóhoz csatlakozik, majd a tároló melegvízoldali csatlakozó vezetékén keresztül a melegvíz elágazásba torkollik. Az ily módon párhuzamosan kapcsolt vízmelegítő és tároló berendezés működéséhez elengedhetetlen, hogy a hidegvízvezeték elágazás — vízmelegítő — melegvízelágazás berendezésszakasznak tetszőleges részén a melegvízelágazás irányába vizet szállító szivattyú van, vagy szivattyúk vannak. Ez a szivattyú folyamatosan működik. Amikor a melegvíz fogyasztás kevesebb a szivattyú által szállított vízmennyiségnél, a különbség a melegvízvezeték elágazásnál a tároló irányába áramlik és az általa a tárolóból kiszorított víz a hidegvíz elágazásnál a hidegvízhez keveredve a vízmelegítőhöz áramlik. Ily módon a tároló feltelik melegvízzel. Amikor a szivattyú éppen annyi vizet szállít, mint amennyi a melegvízfogyasztás, a tárolón keresztül nem áramlik a víz. Amikor viszont a vízfogyasztás meghaladja a szivattyú vízszállítását, akkor a különbség a vízmelegítőt megkerülve a tárolón keresztül áramlik a melegvízfogyasztókhoz, a tároló kisül és megtelik hidegvízzel. A tervezés feladata a szivattyú vízszállítását, a vízmelegítő teljesítményét és a tároló térfogatát egymással és a várható fogyasztással összehangoltan úgy megválasztani, hogy a melegvízellátás, a melegvíztároló feltöltése, kisütése zavartalan legyen. A tárolóban a víz hőmérséklet szerinti rétegeződésének zavartalan megőrzése a tároló kapacitás jó kihasználása érdekében kívánatos. Ezért a tároló melegvízoldali csatlakozó vezetékének torkolata a tároló vízterének felső részén van, a tároló hidegvízoldali csatlakozó vezetékének torkolata a tároló vízterének alsó részén van. A szóban forgó megoldás legfőbb hátránya az, hogy a tároló feltöltését és kisütését függetlenül a valóságos hőmérsékleti adottságoktól, a tényleges igénytől csupán a szivattyú vízszállítása és a fogyasztott vízmennyiségtől függően a leírt módon vezérli, és így állandóan működésben kell tartani a szivattyút és így is létre jöhet akár a vízmelegítő közeg időszakos elégtelensége, akár a szivattyú le5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
