190470. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés szekunder körben áramló közeg hőtartalmának legalább két primer körben áramló hőhordozó közeg segítségével történő megváltoztatására
1 190 470 2 A találmány tárgya olyan kapcsolási elrendezés szekunder körben áramló közeg hőtartalmának legalább két, a szekunder körrel hőcserélőn át öszszekapcsolt primer körben áramló, különböző értékű hőhordozó közeg segítségével történő megváltoztatására, amelynél az egyes primer körök vezérelhető zárószerelvénnyel vannak ellátva, és ezek a zárószerelvények a szekunder köri közeg hőmérsékletét érzékelő szervvel rendelkező szabályozóegységekkel vannak összekötve. Ilyen kapcsolási elrendezést alkalmaznak például abban az esetben, amikor két vagy több primer fűtőközeg áll rendelkezésre a szekunder közeg (pl. használati melegvíz) melegítésére, és a primer fűtőközegeket változó igény szerint kell felhasználni. A rendelkezésre álló primer fűtőközegek (pl. kondenzvíz, váltakozó hőmérsékletű forróvíz és gőz) műszaki (kalorikus, termodinamikai) és gazdasági (tüzelőanyag stb.) szempontok szerint értékrendbe sorolhatók. A cél az, hogy az egyes fűtőközegek felhasználása az előre meghatározott sorrendiség szerint alakuljon, tehát először a legértéktelenebb fűtőközeg (az adott esetben a kondenzvíz) hasznosuljon, és az értékesebb fűtőközegek csak akkor lépjenek be, ha a kevésbé értékesek a szükséglet növekedésével már nem tudják fedezni az igényeket. Az ismert kapcsolási elrendezéseknél az egyes primer köröket a szekunder körhöz kapcsoló hőcserélők soros elrendezésben vannak a szekunder körbe iktatva. Ennek a merev soros kapcsolásnak alapvető hiányossága az, hogy az elrendezés eleve meghatároz egy sorrendiséget. Esetünkben a szekunder kör hideg oldalához legközelebb a kondenzvíz hőcserélője van, majd a változó hőmérsékletű forróvizet, végül a gőzt hasznosító hőcserélő következik. Mivel a változó hőmérsékletű forróvíz adott esetben hidegebb is lehet a kondenzvíznél, ilyenkor a második hőcserélő nem fűti, hanem hűti a szekunder közeget. Ezt a problémát egy másik ismert kapcsolási elrendezésnél úgy próbálják kiküszöbölni, hogy zárószervekkel ellátott áthidaló vezetékek segítségével szükség szerint megváltoztatják a hőcserélők soros elrendezésen belüli sorrendjét. Ez a megoldás azonban csak részleges, mivel az említett hűtőhatás ily módon történő kiküszöbölése azzal a hátránynyal jár, hogy a legolcsóbb fűtőközeg nem használható ki maximális mértékben, ugyanis a hozzá tartozó hőcserélőbe már előmelegített, tehát csökkent hőfelvevő képességű szekunder közeg kerül. Ez a kapcsolási elrendezés ugyanakkor bonyolult felépítésű, és szabályozási szempontból is problematikus. A találmány célja a fenti ismert megoldások említett hiányosságainak kiküszöbölése. A találmány feladata olyan, egyszerű felépítésű kapcsolási elrendezés létrehozása, amelynél maradéktalanul érvényesül az előírt sorrendiség, és amely szabályozástechnikai szempontból is előnyösebb az ismert megoldásoknál. A feladat megoldása olyan kapcsolási elrendezés szekunder körben áramló közeg hőtartalmának legalább két, a szekunder körrel hőcserélőn át öszszekapcsolt primer körben áramló, különböző értékű hőhordozó közeg segítségével történő megváltoztatására, amelynél az egyes primer körök vezérelhető zárószerelvénnyel vannak ellátva, és ezek a zárószerelvények a szekunder köri közeg hőmérsékletét érzékelő szervvel rendelkező szabályozó egységekkel vannak összekötve, és amelynél a találmány értelmében a legértéktelenebb hőhordozó közeget tartalmazó első primer kör hőcserélőjének szekunder oldala a szekunder kör egy első ágába, az értékesebb hőhordozó közeget tartalmazó második és minden esetleges további primer kör hőcserélőjének szekunder oldala pedig a szekunder kör egy második, az elsővel párhuzamos ágába van beiktatva, és a szekunder kör első és második ágának kilépő oldala vezérelhető keverőszelepen át van közösítve. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy előnyös kiviteli alakjánál kondenzvízzel fűtött első, változó hőmérsékletű forróvízzel fűtött második és gőzzel fűtött harmadik hőcserélőt alkalmazunk. Előnyös, ha a szekunder kör második ágában a második primer kör hőcserélője a belépő oldal felől, a harmadik primer kör hőcserélője pedig a kilépő oldal felől van elrendezve. Előnyös továbbá, ha az első primer kör és a keverőszelep szabályozó egysége a szekunder kör első ágában fennálló közeghőmérsékletet érzékelő szervvel, a második és harmadik primer kör szabályozó egysége pedig a szekunder kör második ágában fennálló közeghőmérsékletet érzékelő szervvel van összekötve. Végül előnyös, ha az első és második primer kör, valamint a keverőszelep szabályozó egysége azonos, a harmadik primer kör szabályozó egysége ennél alacsonyabb hőmérséklet alapértékre van beállítva. A találmányt az alábbiakban a csatolt rajzon vázolt kiviteli példa kapcsán ismertetjük. Az ábra a példa szerinti kapcsolási elrendezés elvi vázlata. A bemutatott kapcsolási elrendezésnél hálózati hidegvízből használati melegvizet előállító szekunder körbe két, egymással párhuzamos A, B ág van iktatva. Az első A ágba első primer kör 1 hőcserélőjének szekunder oldala van bekötve, míg a második B ágba második és harmadik primer kör 2 és 3 hőcserélőjének szekunder oldala van egymással sorosan bekapcsolva. Az 1, 2 hőcserélők szekunder oldalainak belépő vége a szekunder kör hideg oldalához, az 1,3 hőcserélők szekunder oldalainak kilépő vége vezérelhető 5 keverőszelep b, illetve a ágán, továbbá közös c ágán át a szekunder kör meleg oldalához van csatlakoztatva. Az első 1 hőcserélő primer körének belépő oldala 12 kondenzvízvezetékkel van összekötve, kilépő oldala pedig vezérelhető 6 váltószelepre van csatlakoztatva, amely a két oldalt rövidrezáró vezetékszakasszal van összekötve. A második 2 hőcserélő primer körének belépő oldala változó hőmérsékletű forróvizet szolgáltató vezetékre van csatlakoztatva, kilépő oldala a fentihez hasonló módon 8 váltószelepre van kötve, amelyhez szintén egy a két oldalt rövidrezáró vezetékszakasz csatlakozik. A harmadik 3 hőcserélő primer körének belépő oldala gőzt szolgáltató vezetékkel, kilépő oldala a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
