203402. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés zárt hidraulikai, célszerűen fűtési rendszerek biztosítására
1 HU 203 402 B 2 A találmány kapcsolási elrendezés zárt hidraulikai rendszerek, célszerűen zárt fűtési rendszerek biztosítására, amely megoldás arra a célra szolgál, hogy a zárt fűtési rendszerek folyadéktartalmának hőmérsékletváltozás következtében létrejött térfogatváltozását lehetővé tegye, eközben a zárt fűtési rendszer belső nyomásviszonyait megszabott határok között tartsa - ugyanakkor azonban a zárt fűtési rendszer teljes tágulási térfogatának csak egy célszerűen meghatározott részét tárolja a rendszer nyomásán, az e célszerűen meghatározott részmennyiségen felüli tágulási térfogat tárolását pedig atmoszférikus nyomáson biztosítja A fűtéstechnikában a fűtési hálózatok méretének növekedése, az alkalmazott hőmérsékleti paraméterek változása a nagyobb hőmérsékletek irányába az ellátott létesítmények geometriai méreteinek változatossága (pl. az épületek magassága), a hőtermelő és az ellátandó épületek távolságának növekedése, a tömbhőközpontok kialakulása - e folyamatok összességükben és egyenként is olyan fejlődési irányt vontak maguk után világszerte, mely a korábban alkalmazott ún. nyitott fűtési rendszerekkel szemben a zárt hidraulikai rendszereket részesítette előnyben. A fűtési rendierekben - de egyben valamennyi hidraulikus rendszerben - a hőhordozó közeg hőmérsékletváltozása a hidraulikus közeg térfogatváltozását is magával hozza. G térfogatváltozás kiegyenlítése a hidraulikai rendszer megbízható és biztonságos működésének alapfeltétele. A zárt fűtési rendszerek biztosítására alapvetően két úton indult meg a fejlesztés: a zárt tágulási tartályok kialakítása, illetve a szivattyús nyomástartás irányában. Ezen belül a szivattyús nyomástartás lényege az, hogy a zárt fűtési rendszer víztere, s valamely folyadéktárdó-tartály közé csővezetéki összeköttetést létesítenek, melybe szivattyút építenek be, s ez a szivattyú állandóan működve, a nulla vízszállításhoz tartozó munkapontjának megfelelő nyomást tart a rendszerben. Ez a megoldás azt igényli, hogy ezek a szivattyúk állandóan üzemeljenek. Emiatt energiafogyasztásuk jelentős, üzembiztonságuk kicsi, s fentiek miatt nem tudtak széles körben elterjedni. Tágulási tartályt tartalmazó melegvízkészítő rendszert tartalmaz például a DE OS 2 249 691 számú leírás, ilyen, valamint szivattyús nyomástartású rendszert mutat be Homonnayné-Molnár Fűtéstechnika c. könyve a 157-158. oldalon. A zárt tágulási tartályok területén a fejlesztési munka igen intenzív volt. Két alapvetően különböző irányban fejlődtek ezek a berendezések. Az egyik alapmegoldás az állandó gáztöltésű tartály, melyben a gáz és folyadékteret rendszerint gumimembrán választja el egymástól - így oldják meg azt a problémát, hogy a fűtési rendszerben áramló víz ne oldja be és ne szállítsa el a tartály működéséhez szükséges gáztöltést E tartályokat úgy építik be a fűtési rendszerekbe, hogy hasznos térfogatuk egyenlő legyen a biztosított fűtési rendszer teljes tágulási térfogatával. E tartályok - nem túlságosan kiterjedt, nagy tágulási térfogatú fűtési rendszerek esetében igen jól és gazdaságosan üzemeltethetőek. Jelentős hátrányuk azonban az, hogy működésüket az általános gáztörvényben leírt módon fejtik ki, amely azt jelenti, hogy a térfogatváltozáshoz azzal arányos nyomásváltozás is tartozik - viszont a fűtési rendszerek a nyomásváltozást csak bizonyos, szűk korlátok között tűrik el. Ebből az következik, hogy nagyméretű fűtési rendszerek biztosítására gazdaságtalanul nagyméretű, vagy kisebb, de nagyobb darabszámú állandó gáztöltésű tartályt kell alkalmazni. Ezért ez a megoldás kiterjedt fűtési rendszerek biztosítására nem tudott elterjedni. A fejlődés másik irányát képviselik a változó gáztöltésű zárt tágulási tartályok. Ezek a megoldások az állandó gáztöltésű tartály hátrányainak kiküszöbölése céljából fejlődtek ki. Működésük alapelve az, hogy a fűtési rendszerben megengedett nyomás felső határánál a gáztöltet egy része automatikusan kibocsátásra kerül a tartály gázteréből, míg a nyomás csökkenése esetében a gáztér gáztöltése növelésre kerül. A gáztöltet tömegének növelésére rendszerint gázpalackot, vagy kompresszort alkalmaznak. A korszerű berendezésekben a gázterct és a folyadékteret gumimembránnal választják el, annak érdekében, hogy a hőhordozó közeg ne oldja magába és hordja el a tartályból a gáztöltésű A változó gáztöltésű zárt tágulási tartályok hátrányos jellemzője a magas beruházási költség, s bonyolult üzemeltetési és ellenőrzési tulajdonságok, valamint a gumimembrán miatt a berendezés érzékenysége a hőmérsékleti igénybevételekre - ez utóbbi miatt ún. előtét tartályokat is kell alkalmazni. Bár nagyméretű, kiterjedt fűtési rendszerekben ez utóbbi zárt tágulási tartályok megfelelő műszaki megoldást jelentenek, mégiscsak kényszerűen alkalmazzák azokau mert költséges, nehezen üzemeltethető megoldást jelentenek. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés zárt fűtési rendszerek biztosítására azon a felismerésen alapszik, hogy lehetséges a zárt fűtési rendszerek tágulási térfogatának jelentős részét atmoszférikus nyomáson is tartani, ugyanakkor a fűtési rendszer nyomásviszonyait szűk határok között tartani, amennyiben a fűtési rendszer tágulási térfogatának csak egy részére méretezett térfogatú légtartályt építünk be, ugyanakkor a fűtési rendszer tágulási térfogatának feleslegét vagy hiányát egyéb gépészeti megoldásokkal elvezetjük, illetve pótoljuk. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egyik kiviteli alakja szerint a zárt fűtési rendszer folyadékterének kompresszibilitását biztosító légtartály bármely ismert kialakítású zárt tágulási tartály is leheU A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy másik kiviteli alakja szerint a zárt fűtési rendszer nyomáscsökkenése által előálló vízhiányt a rendszerben szivattyúk beépítésével és vezérelt működtetésével pótoljuk, illetve szüntetjük meg. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy harmadik kiviteli alakja szerint a zárt fűtési rendszer nyomáscsökkenése által előálló és jelzett vízhiányt a rendszerben valamely rezervoárként tekinthető, a fűtési rendszernél nagyobb nyomású hidraulikai rendszerrel (például: távfűtési rendszer, vízvezetékrendszer) létesített, szabályozott összeköttetés révén oldjuk meg. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy következő kiviteli alakja szerint a pótolt víz mérésére mennyiségmérőt építünk be, amely alkalmas arra, hogy a szükséges tágulási térfogattal összevetve a pótvíz mennyiségét, következtetni lehessen a zárt fűtési rendszer tömítetlenségére. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy továb5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
