Способ водоснабжения жилого дома и система для его осуществления

 

Использование: в системах водоснабжения жилого дома. Сущность изобретения: воду в аккумулирующей емкости разделяют на две последовательно соединенные части, одну из которых подогревают, заданный уровень воды в обеих частях обеспечивают одновременно с помощью одних регулирующих средств, а система водоснабжения имеет аккумулирующую емкость в виде двух сосудов, последовательно связанных между собой снизу трубой с клапаном, причем в одном сосуде установлен датчик уровня воды, а во втором - водонагреватель и температурный датчик, соединенные со средством для автоматического контроля и управления, причем емкость может быть расположена выше кранов и каждый сосуд может быть размещен в теплоизолирующем материале. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к системам водоснабжения населения, в частности к водоснабжению жилого дома.

Известны способ и система питания водой под давлением из бутыли (США патент N 4852621, кл. B 62 B 1/30, 1989). Известный способ заключается в принудительном наполнении аккумулирующей емкости водой, поддержании заданного уровня воды в указанной емкости, раздаче воды по кранам, ее подогреве перед поступлением в один из кранов. Известная система питания водой содержит аккумулирующую емкость, средство для наполнения ее водой, связанные между собой трубопроводом, сливные краны, соединенные с указанной емкостью, средство для нагревания воды, установленное перед одним из кранов, датчик уровня воды в емкости, средство автоматического контроля и управления параметрами системы, электрически связанное со средством для наполнения водой и датчиком уровня воды, и приспособление для отвода сточных вод.

Недостатком известного способа и системы является потребность в мощном водонагревателе, чтобы обеспечить в течение короткого времени нагревание воды до высокой температуры при большом ее расходе с сохранением стабильности температуры воды в изливе или душе. Это происходит из-за того, что нагревание проточной воды осуществляется в процессе ее слива. В результате возникает значительный расход электроэнергии. (Пальгунов П.П. Исаев В.Н. Санитарно-технические устройства и газоснабжение зданий, М. Высшая школа 1982, с. 56 58, 99 104, 112).

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, экономия электроэнергии при обеспечении стабильности температуры при сливе и обеспечение непрерывности работы системы.

Для этого в способе, заключающемся в принудительном наполнении аккумулирующей емкости водой, поддержании заданного уровня воды в указанной емкости, раздаче воды по кранам, ее подогреве перед поступлением в один из кранов, указанную воду в аккумулирующей емкости делят на две последовательно соединенные между собой части, вторую из которых подогревают, а заданный уровень воды в обеих частях обеспечивают одновременно.

Поставленная цель достигается также и тем, что в данном способе заданный уровень воды в обеих частях обеспечивают общими регулирующими средствами.

Для осуществления данного способа в системе водоснабжения, содержащей аккумулирующую емкость, средство для наполнения ее водой, связанные между собой трубопроводом, сливные краны, соединенные с указанной емкостью, водонагреватель, установленный перед одним из кранов, датчик уровня воды в емкости, средство автоматического контроля и управления параметрами системы, электрически связанное со средством для наполнения водой и датчиком уровня воды, указанная аккумулирующая емкость имеет два сосуда, последовательно связанных между собой внизу трубой, снабженной клапаном, причем в первом из них установлен датчик уровня воды, а во втором водонагреватель и температурный датчик, соединенные со средством для автоматического контроля и управления.

Указанная цель дополнительно достигается тем, что аккумулирующая емкость расположена выше кранов, а также и тем, что каждый сосуд емкости размещен в теплоизолирующем материале.2 Таким образом, предложенные способ и система для его осуществления удовлетворяют критерию "новизна".

При проведении патентного поиска признаков, сходных с заявляемой совокупностью отличительных признаков, не обнаружено. Поэтому заявитель считает, что предложенные способ и система удовлетворяют критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 дана общая схема системы водоснабжения жилого дома, на фиг. 2 вертикальное сечение аккумулирующей емкости, изображенной на фиг. 1.

Система содержит погружной насос 1, опущенный в воду 2 источника, трубу 3, связывающую насос 1 с верхней частью аккумулирующей емкости 4. Емкость 4 имеет сосуд 5 для холодной воды и сосуд 6 для горячей воды, которые соединены между собой в нижней части трубой 7. На конце трубы 7 в сосуде 6 установлен клапан 8. Труба 7 соединена трубой 9 с краном 10 холодной воды. Сосуд 6 соединен трубой 11 с краном 12 горячей воды. Краны 10 и 12 соединены со смесителем 13, который снабжен изливом 14 и душем 15. Система имеет также приспособление 16 для отвода сточных вод.

На фиг. 2 изображено, что в сосуде 5 установлены датчик 17 нижнего и датчик 18 верхнего уровней воды в сосуде. В верхней части указанного сосуда выше заливного отверстия 19 имеется отверстие 20 для слива избыточной воды при аварийной ситуации. В сосуде 6 расположены датчик 21 температуры воды и нагреватель 22, установленный в нижней части сосуда 6. Каждый сосуд 5 и 6 аккумулирующей емкости 4 окутан со всех сторон теплоизолирующим материалом 23, чтобы исключить влияние указанных сосудов друг на друга.

Система снабжена, как показано на фиг. 1, средством 24 автоматического контроля и управления параметрами ее работы, которое электрически связано с насосом 1, датчиками 17 и 18 уровня воды, температурным датчиком 21 и нагревателем 22.

Изобретение работает следующим образом. Вода 2 из источника насосом 1 через трубу 3 накачивается в сосуд 5 аккумулирующей емкости 4. Затем вода самотеком, как в сообщающихся сосудах, через трубу 7 перетекает в сосуд 6. При достижении водой в сосуде 5 уровня датчика 18 насос 1 выключается средством 24. Так как в сосуде 6 температура воды близка к температуре в источнике, то температурный датчик 21 подает сигнал средству 24, и оно включает нагреватель 22. После достижения заданной температуры по команде температурного датчика 21 средство 24 отключает нагреватель 22. На этом процесс подготовки системы к эксплуатации закончен, и теперь можно начать ее эффективное использование.

В случае слива воды из сосуда 6 через кран 12 уровень воды в нем понижается, и вода из сосуда 5 перетекает в сосуд 6. При этом температура воды в сосуде 6 понижается, и средство 24 включает водонагреватель 22. Кроме того, уровень воды понижается и в сосуде 5. Если уровень воды в сосуде 5 понизился до нижнего уровня, то об этом сигналит датчик 17. Тогда средство 24 включает насос 1, который будет накачивать воду в сосуд 5 до тех пор, пока уровень воды в сосуде 5 не достигнет заданного датчиком 18 верхнего уровня.

Если вода сливается из сосуда 5 через кран 10, то изменение уровня воды происходит только в сосуде 5, так как клапан 8 не дает возможности перетекать воде из сосуда 6 в сосуд 5, как это имеет место в случае сообщающихся сосудов. Поэтому как только уровень воды в сосуде 5 достиг заданной нижней отметки, датчик 17 подает об этом сигнал средству 24, которое включает насос 1. Последний накачивает воду в сосуд до заданного верхнего уровня. При этом, если уровень воды в сосуде 6 ниже заданного верхнего уровня в сосуде 5, то в сосуде 6 повышение уровня воды происходит до тех пор, пока уровни в обоих сосудах не выравняются.

Отработанная вода стекает в приспособление для отвода сточных вод.

Положительный эффект от применения предложенных технических решений обеспечивается подогреванием уже теплой воды, но охлажденной за счет дополнительного количества холодной воды, поступающей во второй сосуд.

Вместимость аккумулирующей емкости около 80 литров, емкость сосуда 5 - около 30 литров, емкость сосуда 6 около 50 литров. Нижний уровень воды 10 15 литров сосуда 5. Верхний уровень воды около 30 литров сосуда 5. Колебания температуры в сосуде 6 в пределах 50-55^oC плюс-минус 10% Однако возможны и другие варианты осуществления изобретения.

Описанные способ и система опробованы на опытно-промышленной установке. Испытания принесли положительные результаты, что дало основания для организации промышленного производства изделий.

Формула изобретения

1. Способ водоснабжения жилого дома, заключающийся в принудительном наполнении аккумулирующей емкости водой, поддержании заданного уровня воды в емкости, раздаче воды по кранам, подогрев воды перед поступлением в один из кранов, отличающийся тем, что воду в аккумулирующей емкости разделяют на две последовательно соединенные части, одну из которых подогревают, а заданный уровень воды в обеих частях обеспечивают одновременно.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заданный уровень воды в обеих частях обеспечивают одним регулирующим устройством.

3. Система водоснабжения жилого дома, содержащая аккумулирующую емкость, средство для наполнения ее водой, связанные между собой трубопроводом, сливные краны, соединенные с емкостью, водонагреватель, установленный перед одним из кранов, датчик уровня воды в емкости, средство автоматического контроля и управления параметрами системы, электрически связанные со средством для наполнения водой и датчиком уровня воды, отличающаяся тем, что аккумулирующая емкость включает два сосуда, последовательно связанные между собой внизу трубой, снабженной клапаном, причем в одном из сосудов установлен датчик уровня воды, а во втором водонагреватель и температурный датчик, соединенные со средством автоматического контроля и управления.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что аккумулирующая емкость расположена выше кранов.

5. Система по п.3 или 4, отличающаяся тем, что каждый сосуд размещен в теплоизолирующем материале.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2