RU231368U1 - Распределительный коллектор со встроенным гидравлическим разделителем для системы водяного отопления - Google Patents
Распределительный коллектор со встроенным гидравлическим разделителем для системы водяного отопления Download PDFInfo
- Publication number
- RU231368U1 RU231368U1 RU2024133543U RU2024133543U RU231368U1 RU 231368 U1 RU231368 U1 RU 231368U1 RU 2024133543 U RU2024133543 U RU 2024133543U RU 2024133543 U RU2024133543 U RU 2024133543U RU 231368 U1 RU231368 U1 RU 231368U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- feed
- return
- chamber
- branch pipe
- branches
- Prior art date
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 11
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 60
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к отопительному оборудованию и может быть использована для передачи тепла от одного или нескольких источников тепла к одному или нескольким потребителям. Распределительный коллектор содержит продолговатый полый корпус, внутри которого вдоль него расположена перегородка, разделяющая полость корпуса на камеру подачи и камеру возврата. Перегородка имеет отверстие, сообщающее друг с другом камеры подачи и возврата. С корпусом соединены патрубок подачи и патрубок возврата первичного контура, а также патрубки подачи и патрубки возврата вторичных контуров. Все патрубки подачи сообщены с камерой подачи, а все патрубки возврата сообщены с камерой возврата. Все патрубки расположены со стороны камеры подачи и чередуются вдоль корпуса от одного его торца к другому так, что со стороны одного торца корпуса расположен патрубок возврата первичного контура, за ним расположен патрубок подачи первичного контура, а за патрубком подачи первичного контура расположены последовательно чередующиеся патрубки подачи и возврата вторичных контуров. Отверстие в перегородке образовано на участке между патрубком подачи первичного контура и следующим за ним патрубком подачи первого вторичного контура. Проходное сечение отверстия меньше проходного сечения камеры подачи и камеры возврата. Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности автоматической регулировки подачи теплоносителя на несколько контуров потребителей необходимой температуры за счет создания сбалансированных саморегулирующих потоков подачи и отвода теплоносителя. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Полезная модель относится к отопительному оборудованию и может быть использована для передачи тепла от одного или нескольких источников тепла к одному или нескольким потребителям.
Из уровня техники известен гидравлический коллектор, принятый в качестве наиболее близкого решения к предложенной полезной модели. Такой гидравлический коллектор содержит корпус, внутри которого образованы камеры подачи и возврата, сообщающиеся друг с другом, при этом гидравлический коллектор выполнен с входами и выходами для соединения с контурами, камеры подачи и возврата выполнены сообщающимися друг с другом через отверстие, образованное в перегородке (см. патент RU 2701423, опубликован 26.09.2019).
Недостатком известного решения является отсутствие возможности контроля подачи теплоносителя необходимой температуры на разных потребителей системы отопления, снижение температуры во вторичных контурах одних потребителей в случае выхода из строя одного или нескольких насосов других потребителей, отсутствие возможности автоматической регулировки подачи теплоносителя необходимой температуры на нескольких потребителей.
Технической проблемой, решаемой предложенной полезной моделью, является создание компактного, простого и надежного устройства, обеспечивающего стабильную подачу теплоносителя необходимой температуры на вторичные контуры.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности автоматической регулировки подачи теплоносителя на несколько контуров потребителей необходимой температуры за счет создания сбалансированных саморегулирующих потоков подачи и отвода теплоносителя.
Технический результат полезной модели достигается благодаря тому, что распределительный коллектор содержит продолговатый полый корпус, внутри которого вдоль него расположена перегородка, разделяющая полость корпуса на камеру подачи и камеру возврата, перегородка имеет отверстие, сообщающее друг с другом камеры подачи и возврата, с корпусом соединены патрубок подачи и патрубок возврата первичного контура, а также патрубки подачи и патрубки возврата вторичных контуров, при этом все патрубки подачи сообщены с камерой подачи, а все патрубки возврата сообщены с камерой возврата, все указанные патрубки расположены со стороны камеры подачи и чередуются вдоль корпуса от одного его торца к другому так, что со стороны одного торца корпуса расположен патрубок возврата первичного контура, за ним расположен патрубок подачи первичного контура, а за патрубком подачи первичного контура расположены последовательно чередующиеся патрубки подачи и возврата вторичных контуров, отверстие в перегородке образовано на участке между патрубком подачи первичного контура и следующим за ним патрубком подачи первого вторичного контура, при этом проходное сечение отверстия меньше проходного сечения камеры подачи и камеры возврата.
Кроме того, в камере подачи и камере возврата может быть установлена соответствующая поперечная перемычка, перемычки расположены на противоположных стенках корпуса, при этом перемычки лежат в одной плоскости, проходящей через середину отверстия перегородки.
Кроме того, корпус может быть снабжен патрубками отвода воздуха, сообщенными с камерой подачи и расположенными с торцевых сторон корпуса.
Кроме того, корпус может быть снабжен каналами отвода осадков (шлама) системы отопления, сообщенными с камерой возврата и расположенными с торцевых сторон корпуса, а также с обеих сторон от перемычки камеры возврата.
Кроме того, проходное сечение камеры подачи, преимущественно, равно проходному сечению камеры возврата.
Кроме того, с концом патрубка подачи первичного контура, расположенного в камере подачи, может быть соединен отвод, и с концом патрубка возврата первичного контура, расположенного в камере возврата, может быть соединен отвод.
Полезная модель поясняется чертежами, где
на фиг. 1 показан предложенный распределительный коллектор;
на фиг. 2 - то же (без одной боковой грани корпуса) и расположение элементов внутри коллектора;
на фиг. 3 показано расположение элементов коллектора в зоне образования гидравлического разделителя.
Предложенный распределительный коллектор со встроенным гидравлическим разделителем для системы водяного отопления содержит продолговатый цельнометаллический полый корпус 1, однако корпус 1 может быть выполнен из любого иного прочного материала, способного выдерживать высокие температуры и давление, например, из жесткого пластика, керамики и т.п. Корпус 1 выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, имеющего две боковые грани, две торцевые грани, а также нижнее и верхнее основания. Внутри корпуса 1 вдоль него и перпендикулярно боковым граням установлена перегородка 2, разделяющая полость корпуса 1 на камеру 3 подачи теплоносителя (горячего теплоносителя, по которой подается самая высокая температура на потребителей тепла, например, радиаторы отопления) и камеру 4 возврата теплоносителя (принимающей обратный охлажденный теплоноситель). Для обеспечения равномерности прохождения потоков теплоносителя и обеспечения стабильности сбалансированных потоков, проходное сечение камеры 3 подачи равно проходному сечению камеры 4 возврата.
Корпус 1 может быть образован из единой цельнометаллической коробки, внутри которой расположена и жестко зафиксирована (закреплена) перегородка 2, либо корпус 1 может быть образован путем соединения друг с другом профильных труб одинакового сечения, а примыкающие друг к другу стенки труб являются перегородкой 2.
С корпусом 1 соединены патрубок 5 подачи и патрубок 6 возврата первичного контура (основного отопительного котла), а также патрубки 7 подачи и патрубки 8 возврата вторичных контуров (потребителей). Все патрубки подачи (патрубки 5, 7) соединены и сообщены с камерой 3 подачи, а все патрубки возврата (патрубки 6, 8) соединены и сообщены с камерой 4 возврата. Патрубок 5 предназначен для соединения с трубой подачи основного отопительного котла, а патрубок 6 предназначен для соединения с трубой возврата основного отопительного котла.
Число патрубков 7 подачи и патрубков 8 возврата может быть любым и зависит от числа потребителей (числа вторичных контуров) в зависимости от поставленной задачи. То есть, например, первый вторичный контур - это теплые полы, второй вторичный контур - радиаторы отопления, третий вторичный контур - тепловентиляторы, и так далее. При этом каждый вторичный контур имеет один патрубок 7 подачи и один патрубок 8 возврата.
Все патрубки 5, 6, 7, 8 выполнены, преимущественно, из стали (либо могу быть выполнены из любого иного прочного материала, например, жесткого пластика и т.п.), имеют, преимущественно, круглую форму поперечного сечения (либо квадратную, прямоугольную, овальную форму поперечного сечения) и соединены с корпусом 1 путем сварки (либо иным способом, обеспечивающим жесткое соединение, например, запрессовкой). Все указанные патрубки 5, 6, 7, 8 соединены с корпусом 1 со стороны верхнего его основания и расположены со стороны камеры 3 подачи. При этом все патрубки 5, 6, 7, 8 чередуются вдоль корпуса 1 (вдоль верхнего основания) от одного его торца (от одной торцевой грани) к другому торцу (к другой торцевой грани) так, что со стороны одной торцевой грани корпуса 1 расположен патрубок 6 возврата первичного контура, за ним расположен патрубок 5 подачи первичного контура, далее за патрубком 5 подачи первичного контура расположены последовательно чередующиеся патрубки 7 подачи и патрубки 8 возврата вторичных контуров, т.е. после патрубка 5 расположен патрубок 7 подачи первого вторичного контура, далее патрубок 8 возврата первого вторичного контура, далее патрубок 7 подачи второго вторичного контура, далее патрубок 8 возврата вторичного контура, далее патрубок 7 подачи третьего вторичного контура, далее патрубок 8 возврата третьего вторичного контура и так далее до последнего вторичного контура.
Такое расположение всех патрубков с учетом выполнения проходного сечения камер 3 и 4 обеспечивает компактное выполнение распределительного коллектора и одновременно равномерную подачу теплоносителя от основного котла (первичного контура) ко всем потребителям (вторичным контурам), начиная с первого вторичного контура и далее, а также равномерный отвод отработанного теплоносителя, обеспечивая сбалансированную циркуляцию потоков рабочего и отработанного теплоносителя.
Патрубки 5, 6, 7, 8 могут иметь дюймовую трубную резьбу, нарезанную как снаружи, так и внутри, либо фланцы, либо фитинги, либо иные известные соединительные элементы (в зависимости от мощности отопительной системы и способа подключения), обеспечивающие надежное подключение системы отопления.
С корпусом 1 со стороны одной торцевой грани (ближе к расположению патрубка 6) могут быть соединены дополнительный патрубок 9 подачи, сообщенный с камерой 3 подачи, и дополнительный патрубок 10 возврата, сообщенный с камерой 4 возврата, вспомогательного контура (резервного котла), необходимые для подачи и возврата теплоносителя от резервного котла в случае остановки работы основного котла.
Для увеличения числа потребителей (вторичного контура) со стороны другой торцевой грани с корпусом 1 могут быть соединены дополнительный патрубок 11 подачи на дополнительный вторичный контур, сообщенный с камерой 3 подачи, и дополнительный патрубок 12 возврата с дополнительного вторичного контура, сообщенный с камерой 4 возврата.
Для обеспечения формирования равномерно направленных потоков подачи и отвода теплоносителя внутри камер 3 и 4, а также для улучшения процесса циркуляции потоков, с концами патрубков 5 и 6, расположенных соответственно внутри камер 3 и 4, могут быть соединены изогнутые отводы 13 и 14, оси выходных отверстий которых направлены вдоль соответственно камеры 3 и камеры 4.
Перегородка 2 имеет отверстие 15, сообщающее друг с другом камеру 3 подачи и камеру 4 возврата. Отверстие 15 образовано на участке между патрубком 5 подачи первичного контура и следующим за ним первым патрубком 7 подачи первого вторичного контура. Проходное сечение отверстия 15 меньше проходного сечения камеры 3 подачи и камеры 4 возврата. Отверстие 15 выполняет роль гидравлического разделителя.
В зависимости от конструкции распределительного коллектора, его размеров и мощности, площадь проходного сечения отверстия 15 меньше на 10 - 20% площади проходного сечения камеры 3, и соответственно меньше на 10 - 20% площади проходного сечения камеры 4. Такая площадь проходного сечения отверстия 15 обеспечивает равномерное прохождение потоков теплоносителя, позволяя создать сбалансированные саморегулирующие потоки подачи и отвода теплоносителя, в результате чего обеспечивается автоматическая регулировка подачи теплоносителя на несколько контуров потребителей необходимой температуры.
Благодаря указанному расположению отверстия 15 на участке между патрубком 5 и первым к нему патрубком 7, а также благодаря выполнению проходного сечения отверстия 15 меньше, чем проходное сечение камеры 3 и камеры 4, обеспечивается автоматическая регулировка рабочего потока теплоносителя и отработанного теплоносителя, то есть автоматическая регулировка подачи и возврата теплоносителя. Поток теплоносителя идет по пути наименьшего сопротивления по камерам 3 и 4, и в случае создания сопротивления со стороны потребителей вторичного контура (закрытая задвижка потребителя, не работает насос или иная частичная, или полная блокировка потока), основной поток теплоносителя, поступающий от патрубка 5 подачи, автоматически возвращается в котел через патрубок 6 возврата. При этом возможен возврат либо части основного потока, либо полностью. Кроме того, такое выполнение позволяет исключить работу насосов на закрытую задвижку и предотвратить преждевременный выход из строя при повышенных нагрузках, поскольку обеспечивается частичный или полный возврат потоков отработанного теплоносителя от потребителей по направлению потока 25 в случае срабатывания клапана возврата теплоносителя на первичном контуре основного котла (потока от патрубка 5 на патрубок 6) и частичной или полной блокировки зоны первичного контура основного котла.
Внутри камеры 3 подачи, а также внутри камеры 4 возврата на противоположных стенках корпуса (на нижнем и верхнем основаниях) жестко установлены поперечные перемычки 16 и 17. Перемычка 16 установлена так, что ее одна продольная кромка соединен с внутренней стороной верхнего основания корпуса 1, а торцевые кромки соединены с боковыми гранями корпуса 1. Перемычка 17 установлена так, что ее одна продольная кромка соединен с внутренней стороной нижнего основания корпуса 1, а торцевые кромки соединены с боковыми гранями корпуса 1. При этом перемычки 16 и 17 лежат в одной плоскости, проходящей через середину отверстия 15 перегородки 2.
Перемычки 16 и 17 представляют собой частичные перегородки, которые частично перекрывают соответственно камеру 3 подачи и камеру 4 возврата. Перемычка 16 осуществляет разделение камеры 3 подачи на две зоны - зону подачи и зону потребителя. Перемычка 17 разделает камеру 4 возврата также на две зоны - зону возврата и зону потребителя.
В процессе заполнения системы отопления теплоносителем (вода или антифризы) в нем присутствуют растворенные газы, иногда в больших количествах, которые, укрупняясь, завоздушивают систему отопления. Также частым явлением бывает наличие остаточного воздуха в системе отопления, который образуется при неправильном проектировании и монтаже системы отопления. Такое завоздушивание системы отопления приводит к частичной или полной блокировке циркуляции теплоносителя в системе отопления. Перемычки 16 и 17 позволяют осуществить завихрение потоков теплоносителя, что способствует укрупнению пузырьков воздуха, который растворен в теплоносителе, исключая блокировку воздухом контуров системы отопления, по которым подается теплоноситель в системе. Благодаря укрупнению пузырьков обеспечивается выведение растворенных газов из теплоносителя всей системы отопления. Перемычки 16 и 17, расположенные посередине отверстия 15, завихряя поток теплоносителя, укрупняя растворенные пузырьки воздуха, позволяют направить пузырьки воздуха (в том числе через отверстие 15) к торцевым граням корпуса 1. Поскольку весь собираемый в системе отопления воздух укрупняется, предложенный коллектор обеспечивает дополнительно функцию фильтрации от растворенного воздуха в теплоносителе, это обеспечивает быстрый вывод пузырьков воздуха, благодаря чему потоки теплоносителя проходят более равномерно, исключая создание воздушного сопротивления, при этом обеспечивается стабильный сбалансированный поток рабочего и отработанного теплоносителя.
В процессе прохождения потоков теплоносителя, внутри корпуса 1 могут скапливаться осадки в виде грязи (шлама). Перемычка 17 позволяет остановить осадки в потоке, накапливая их в месте расположения перемычки 17 с обеих ее сторон для последующего их вывода и сохранения стабильности сбалансированного потока теплоносителя.
Для отвода пузырьков воздуха, которые накапливаются в зоне торцевых граней, корпус 1 снабжен патрубками 18 отвода воздуха, которые соединены с корпусом 1 (приварены, запрессованы и т.п.) и выходят из корпуса 1 с возможностью сообщения камеры 3 с окружающим корпус 1 пространством. Патрубки 18 соединены с корпусом 1 со стороны верхнего основания, расположены с торцевых сторон (со стороны торцевых граней) корпуса 1 и сообщены с камерой 3 подачи. Патрубки 18 могут быть выполнены в виде стальных муфт с внутренней резьбой, либо могут иметь наружную резьбу, с которыми соединяются сбросные краны (с воздухоотводчиками или без них). Таким образом, наличие патрубков 18 и их расположение в местах наибольшего скопления пузырьков воздуха, позволяет своевременно и быстро вывести воздух из коллектора, сохраняя стабильность потока теплоносителя, исключая сопротивления потоков.
Для отвода осадков из полости корпуса 1 (из камеры 4 возврата), которые скапливаются в зоне торцевых граней, а также в месте расположения перемычки 17, корпус 1 снабжен каналами 19 отвода осадков. Каналы 19 образованы со стороны нижнего основания корпуса 1, расположены с торцевых сторон (со стороны нижнего основания) корпуса 1, а также с обеих сторон от перемычки 17 и сообщены с камерой 4 возврата. Каналы 19 могут быть образованы стальными муфтами с внутренней резьбой, либо стальными патрубками с наружной резьбой (либо патрубками из жесткого пластика и т.п.), которые приварены к нижнему основанию корпуса 1 (либо запрессованы), при этом с такими муфтами/патрубками могут быть соединены шаровые краны для обеспечения простого и быстрого сброса осадков (шлама, грязи). Таким образом, наличие каналов 19 и их расположение в местах наибольшего скопления осадков, позволяет своевременно и быстро вывести осадки из коллектора, освободив камеру 4 для свободного прохождения отработанного потока теплоносителя, сохраняя стабильность потока теплоносителя, исключая сопротивления потоков.
Для контроля температуры теплоносителя внутри камеры 3 подачи и камеры 4 возврата с корпусом 1 (например, с боковыми его гранями) могут быть соединены муфты 20, 21, в которые вкручены термометры с погружной гильзой.
С корпусом 1 со стороны нижнего основания могут быть соединены ножки 22, которые могут иметь крепежные отверстия для резьбового соединения с полом помещения, в котором расположен гидравлический коллектор с системой отопления.
Предложенный распределительный коллектор может иметь любые размеры в зависимости от мощности системы отопления и количества потребителей (вторичных контуров), при этом он может использоваться при тепловой мощности, преимущественно, от 80 кВт до 1,5 МВт.
Работает предложенный распределительный коллектор следующим образом.
Патрубки 5 и 6 подключают к основному отопительному котлу системы отопления, а патрубки 9 и 10 (при их наличии) подключают к резервному котлу системы отопления. Патрубки 7 и 8 подключают к потребителям. К патрубкам 7 подачи подключают циркуляционные насосы контуров отопления, которые забирают нагретый теплоноситель и нагнетают его на свой отопительный контур.
При работе системы отопления циркуляционный насос основного котла забирает нагретый теплоноситель из котла и подает на приемный патрубок 5 подачи.
Контуры отопления могут быть разными, например, первый контур - теплый пол офисного здания, второй контур - радиаторы офисного здания, третий контур - тепловентиляторы производственного помещения и т.д.
Распределительный коллектор с гидравлическим разделителем дает возможность организовать подачу разной температуры теплоносителя на каждый контур отопления. Например, первый контур - теплые полы, +35°C, второй контур - радиаторы, + 60°C, третий контур - тепловентиляторы, +75°C.
Снижение температуры контура отопления осуществляется трехходовым смесительным клапаном, с тремя выводами, который подключают одним выводом к патрубку 7 подачи нагретого теплоносителя, а вторым выводом присоединяют к трубе обратной линии контура, который подключают к патрубку 8, который принимает возвратной охлажденный теплоноситель. Третий вывод со смешенным теплоносителем с необходимой температурой подают на контур отопления своим насосом. Трехходовой смесительный клапан, насосы, краны и прочая арматура подключаются к распределительному коллектору с гидравлическим разделителем путем сварки, на резьбовые соединения, на фланцы, фитинги, либо любым иным известным способом.
Охлажденный теплоноситель из контуров отопления возвращается в патрубки 8 коллектора, попадает в камеру 4 возврата, собирается в один поток 23 и попадает в патрубок 6 возвратного теплоносителя (например, через отвод 14, либо без него), а далее возвращается на основной котел отопления для его последующего нагрева.
Вышеописанное выполнение и расположение отверстия 15 (гидравлического разрыва) решает следующие задачи:
- позволяет возвращать часть потока 24 неиспользованного теплоносителя в диапазоне от 10% до 100% всего потока. Это происходит в случае, когда потребление контуров отопления (потребителей) снижается в результате работы трехходовых смесительных клапанов или отключения насоса загрузки бойлера ГВС;
- подкачивает поток 25 теплоносителя из камеры 4 возврата теплоносителя в случае, если насос основного котла рассчитан неверно и не справляется со снабжением всех контуров (потребителей) системы отопления на пиковых нагрузках, либо сработал трехходовой клапан подмеса обратной линии на котловом контуре. Отверстие 15 исключает вариант работы циркуляционных насосов на закрытую задвижку, что значительно продлевает их ресурс.
Патрубки 9 и 10 дают возможность подключить резервный котел, например, дизельный или электрический. Это дает возможность отключить основной котел для обслуживания или ремонта без остановки работы системы отопления. Патрубки 9 и 10 также дают возможность запустить резервный котел совместно с основным котлом в случае экстремальных морозов. В этом случае потоки 26, 27, 23, 28 работают совместно. При отключении основного котла и включении резервного котла работоспособность распределительного коллектора с гидравлическим разделителем полностью сохраняется, и потребители тепла не заметят разницы по комфорту отопления.
При течении теплоносителя в камерах 3 и 4, перемычки 16 и 17 завихряют теплоноситель, укрупняя пузырьки воздуха, растворенного в теплоносителе, в результате чего они быстро поступают в места их отвода, при этом с помощью патрубков 18 выводят воздух из камеры 3, исключая создание сопротивления движению теплоносителя.
Скапливаемые в камере 4 осадки (шлам, грязь) с помощью каналов 19 выводят из камеры 4.
Благодаря описанному выполнению предложенного коллектора, в частности указанному расположению патрубков 5, 6, 7, 8, наличию описанного отверстия 15, сообщающего камеры 3 и 4, а также описанного его расположения, происходит автоматическая регулировка потоков 24, 26 подачи и потоков 23, 25 возврата, которая зависит от сопротивления. В случае если циркуляционный насос закрылся (закрылся клапан насоса), либо выключился, создается дополнительное сопротивление подкачки и при этом осуществляется автоматическая регулировка потоков подачи и возврата. При разблокировке сопротивления со стороны потребителя поток 24 может опять автоматически идти на потребителя.
В случае если насос первичного контура (основного котла) неверно рассчитан, либо сработал трехходовой смесительный клапан защиты от котла от холодной обратной линии, что создает частичное сопротивление или полностью блокирует проток теплоносителя на патрубке 6, то обратный поток 23 не может вернуться в патрубок 6 возврата. В данном случае этот поток 23 разворачивается, переходя в поток 25, заходя в камеру 3 подачи теплоносителя, либо весь полностью подается на патрубки 7 подачи теплоносителя, либо частично смешивается с основным потоком 26 подачи горячего теплоносителя на потребители вторичного контура потребителей. В этом случае автоматика контуров отопления фиксирует снижение температуры подачи и корректирует сервоприводами смешивание теплоносителя с помощью трехходовых смесительных клапанов, установленных на патрубки 7 подачи теплоносителя. Таким образом, это не влияет на комфорт, и потребители не заметят изменений в работе отопительной системы здания.
На горизонтальных участках камер 3, 4 площадь протекания теплоносителя больше по сравнению с площадью отверстия 15, поэтому сопротивление потоков снижено, а в зоне отверстия 15 сопротивление увеличено. За счет такого решения теплоноситель естественным образом протекает напрямую на потребителей вторичного контура и возвращается без смешивания и потерь.
Почему потоки не смешиваются?
Ниже приведен пример по аналогии.
В природе существуют внутренние течения, например, Гольфстрим в северной части Атлантического Океана. Это течение имеет толщину в срезе 700-1000м и протекает на глубине 400м на протяжении примерно 10000 км. Температура потока составляет около 25 градусов Цельсия, а основная часть толщи воды океана около 10-15 градусов Цельсия. За счет разности плотности воды потоки не смешиваются, даже пройдя большие расстояния.
В результате проведенных тестов на тепловизоре, была четко зафиксированная граница разделения температур теплоносителя в предложенном коллекторе. Например, в камере 3 поток 26 находится в верхней части камеры 3, а поток 25 в нижней части камеры 3. Теплоноситель начинает протекать из камеры 3 в камеру 4 или из камеры 4 в камеру 3 только принудительно. Если возникает небольшое сопротивление на потребителе или на котле, отверстие 15 (гидравлический разрыв) автоматически включается в работу. Если потребитель создает сопротивление, то часть потока разворачивается и идет на котел, а часть на потребителя. Поскольку теплоноситель идет по пути наименьшего сопротивления, он принудительно в случае наличия сопротивления автоматически возвращается на котел.
Таким образом происходит надежная работа системы отопления, все потоки подачи и возврата сбалансированы между собой и при создании сопротивления потоки автоматически сбалансированно распределяются в системе, сохраняя стабильность работы с обеспечением той же необходимой температуры в системе отопления.
Потоки протекают строго в определенном месте, а где имеется температурное расслоение, теплоноситель не смешивается (в районе отверстия 15). При этом все потоки регулируются автоматически либо со стороны котла, либо со стороны потребителя, путем балансировки за счет создаваемого сопротивления и температурного расслоения. Описанное расположение отверстия 15 и его размер проходного сечения (меньше проходного сечения камер 3 и 4), а также описанное расположение патрубков 5, 6, 7, 8 позволяет исключить конфликт между насосами потребителя, поскольку при изменении сопротивления потоков за счет создаваемого легкого принуждения все идет на потребителя и происходит саморегуляция, что значительно улучшает функциональность коллектора.
Использование патрубков 18 и каналов 19 позволяет освободить камеры 3 и 4 от воздуха и осадков, освобождая проходное сечение камер 3 и 4 от создаваемого дополнительного сопротивления, что позволяет сохранить сбалансированность потоков и саморегуляцию, а также создаваемое легкое принуждение подачи потоков.
Кроме того, описанное выполнение коллектора (в частности описанное расположение патрубков 5, 6, 7, 8 с описанным расположением гидравлического разделителя) позволяет уменьшить его габариты, обеспечить компактность выполнения коллектора, позволяя его установить в небольших помещениях, где невозможно в иных случаях расположить большое количество насосов, габаритные котлы и т.п.
Описанная конструкция предложенного коллектора позволяет:
существенно сократить занимаемое пространство за счет компактных размеров распределительного коллектора со встроенным гидравлическим разделителем. Размеры коллектора в два раза меньше, чем у типовых аналогов, что позволяет размещать его в ограниченных пространствах котельных;
упростить конструкцию коллектора и снизить материалоемкость за счет интегрированного гидравлического разделителя (отверстия 15, расположенного в строго определенном месте внутри полости корпуса 1), который не выделяется в отдельный массивный элемент, а скрыт внутри корпуса 1. Это позволяет сократить количество используемых материалов и упростить изготовление устройства;
повысить функциональность коллектора за счет встроенного гидравлического разделителя, его расположения и размера, обеспечивающего автоматическую сбалансированную регулировку потоков на все контуры, при этом сохраняя компактный размер и эстетичный внешний вид устройства. Гидравлический разделитель не выделяется визуально, но выполняет свою роль в обеспечении гидравлического баланса системы;
оптимизировать размещение (компоновку) и монтаж отопительной системы благодаря тому, что распределительный коллектор со встроенным гидравлическим разделителем может быть плотно прижат к полу. Это позволяет свободно размещать насосные группы на комфортной высоте и создает дополнительное пространство в котельной для установки другого оборудования;
повысить эргономичность и удобство обслуживания системы отопления. Компактное размещение насосной группы непосредственно на корпусе 1 коллектора, а не на стене или отдельно, обеспечивает лучшую доступность оборудования для монтажа и технического обслуживания;
повысить универсальность и гибкость применения распределительного коллектора. Его компактные размеры и возможность плотной установки к полу позволяют интегрировать коллектор в ограниченные пространства котельных, что расширяет область применения устройства;
упростить и оптимизировать трубопроводную обвязку системы отопления. Благодаря вертикальному подключению труб подачи и возврата от котла к верхней части коллектора, монтаж трубопроводов становится более компактным и рациональным по сравнению с аналогами;
повысить надежность и увеличить срок службы распределительного коллектора. Использование прочных конструктивных решений, включая крепление к полу, а также интеграция гидравлического разделителя в единую конструкцию со строгим расположением его внутри полости корпуса 1, обеспечивают высокую механическую устойчивость устройства.
Claims (6)
1. Распределительный коллектор, содержащий продолговатый полый корпус, внутри которого вдоль него расположена перегородка, разделяющая полость корпуса на камеру подачи и камеру возврата, перегородка имеет отверстие, сообщающее друг с другом камеры подачи и возврата, с корпусом соединены патрубок подачи и патрубок возврата первичного контура, а также патрубки подачи и патрубки возврата вторичных контуров, при этом все патрубки подачи сообщены с камерой подачи, а все патрубки возврата сообщены с камерой возврата, отличающийся тем, что все указанные патрубки расположены со стороны камеры подачи и чередуются вдоль корпуса от одного его торца к другому так, что со стороны одного торца корпуса расположен патрубок возврата первичного контура, за ним расположен патрубок подачи первичного контура, а за патрубком подачи первичного контура расположены последовательно чередующиеся патрубки подачи и возврата вторичных контуров, отверстие в перегородке образовано на участке между патрубком подачи первичного контура и следующим за ним патрубком подачи первого вторичного контура, при этом проходное сечение отверстия меньше проходного сечения камеры подачи и камеры возврата.
2. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что в камере подачи и камере возврата установлена соответствующая поперечная перемычка, перемычки расположены на противоположных стенках корпуса, при этом перемычки лежат в одной плоскости, проходящей через середину отверстия перегородки.
3. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что корпус снабжен патрубками отвода воздуха, сообщенными с камерой подачи и расположенными с торцевых сторон корпуса.
4. Коллектор по п.2, отличающийся тем, что корпус снабжен каналами отвода осадков, сообщенными с камерой возврата и расположенными с торцевых сторон корпуса, а также с обеих сторон от перемычки камеры возврата.
5. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что проходное сечение камеры подачи равно проходному сечению камеры возврата.
6. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что с концом патрубка подачи первичного контура, расположенного в камере подачи, соединен отвод, и с концом патрубка возврата первичного контура, расположенного в камере возврата, соединен отвод.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU231368U1 true RU231368U1 (ru) | 2025-01-24 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2431782C2 (ru) * | 2005-12-09 | 2011-10-20 | Ес Пауер А/С | Устройство для распределения текучих сред |
CN104776480A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-07-15 | 倍适莱茵(北京)节能科技有限公司 | 二次分集水器 |
WO2016075676A1 (en) * | 2014-11-12 | 2016-05-19 | Rea David Patrick | A manifold, a buffer tank comprising the manifold, and a method for operating a heat exchange system |
RU2680183C1 (ru) * | 2018-03-29 | 2019-02-18 | Манук Лусегенович Чориев | Коллекторный блок |
RU2701423C1 (ru) * | 2018-03-28 | 2019-09-26 | Манук Лусегенович Чориев | Гидравлический коллектор (варианты) |
PL72443Y1 (pl) * | 2019-11-05 | 2022-03-07 | FINISH A Anna Dryjak Spółka Jawna | Dwukomorowy rozdzielacz z wbudowaną, z płynnie regulowaną komorą zwrotnicy hydraulicznej, do układów centralnego ogrzewania |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2431782C2 (ru) * | 2005-12-09 | 2011-10-20 | Ес Пауер А/С | Устройство для распределения текучих сред |
WO2016075676A1 (en) * | 2014-11-12 | 2016-05-19 | Rea David Patrick | A manifold, a buffer tank comprising the manifold, and a method for operating a heat exchange system |
CN104776480A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-07-15 | 倍适莱茵(北京)节能科技有限公司 | 二次分集水器 |
RU2701423C1 (ru) * | 2018-03-28 | 2019-09-26 | Манук Лусегенович Чориев | Гидравлический коллектор (варианты) |
RU2680183C1 (ru) * | 2018-03-29 | 2019-02-18 | Манук Лусегенович Чориев | Коллекторный блок |
PL72443Y1 (pl) * | 2019-11-05 | 2022-03-07 | FINISH A Anna Dryjak Spółka Jawna | Dwukomorowy rozdzielacz z wbudowaną, z płynnie regulowaną komorą zwrotnicy hydraulicznej, do układów centralnego ogrzewania |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3726145B1 (en) | District thermal energy distribution system | |
KR20150036594A (ko) | 가정용 온수 히터들을 위한 시스템, 모듈 및 밸브 | |
RU2454609C2 (ru) | Установка для производства горячей хозяйственно-питьевой воды | |
EP3199884B1 (en) | Hot-water supply and heating system | |
RU231368U1 (ru) | Распределительный коллектор со встроенным гидравлическим разделителем для системы водяного отопления | |
CN115523524A (zh) | 模块化供暖站 | |
CN115523531A (zh) | 带旁路的单件式供暖站 | |
SK500062018U1 (sk) | Spôsob a systém chladenia pri výrobe tepla spaľovaním | |
CN211695097U (zh) | 一种水力模块 | |
CN215723599U (zh) | 全自动无人值守机组 | |
CN107543240B (zh) | 一种供热系统分区转换装置 | |
DE19527830A1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Heizanlage und Heizanlage | |
RU230395U1 (ru) | Прикотловой распределитель тепловых потоков | |
ITMI20070615A1 (it) | Impianto di riscaldamento a integrazione di energia solare e metodo di riscaldamento attuabile mediante tale impianto | |
KR102584026B1 (ko) | 온수 분배기 결합 병렬형 급탕 가열 유닛 | |
CN215062324U (zh) | 一种基于燃气冷凝锅炉与中深层地热混合的多元清洁供热系统 | |
CN221052734U (zh) | 核电站直流供水系统循环水泵房 | |
JP5988704B2 (ja) | 熱源装置 | |
CN213040631U (zh) | 燃气供热供水系统 | |
EP4124801A1 (en) | Heat supply apparatus | |
WO2019073322A1 (en) | COMPACT THERMAL EXCHANGER UNIT WITH MULTIPLE CIRCUITS | |
CN211372373U (zh) | 锅炉排污水利用系统 | |
JP2007120782A (ja) | 熱湯循環システム | |
CN111623400A (zh) | 一种水力模块 | |
FI72200C (fi) | Varmvattensberedningssystem. |