BE1018087A5

BE1018087A5 - DEVICE FOR EXCHANGING ENERGY, METHODS FOR USING THEM, ARRANGEMENT FOR SUCH DEVICE, AND METHODS TO IMPROVE ENERGY EXCHANGE DEVICES.

Info

Publication number: BE1018087A5
Application number: BE2008/0209A
Authority: BE
Inventors: Dam Johannes Van
Original assignee: Zen Internat Bv
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2010-05-04
Also published as: WO2009122289A3; EP2276980A2; WO2009122289A2; WO2009122289A4

Abstract

Inrichting voor het uitwisselen van energie van het teruglooptype, omvattende een collector (1) met een uitlaat (12) en een inlaat (11), de uitlaat (12) verbonden door middel van een eerste leiding (4) met een terugloopvat (2) en de inlaat (11) verbonden door middel van een tweede leiding (5) met het terugloopvat (2), waarbij collector (1), terugloopvat (2), eerste leiding (4) en tweede leiding (5) een fluïdumkringloop vormen en waarbij er verder een pomp (3) met regeling is aangebracht in een van de leidingen, waarbij de regeling aangepast is om de pomp (3) zowel continu als gepulst te laten pompen.Device for exchanging energy of the return type, comprising a collector (1) with an outlet (12) and an inlet (11), the outlet (12) connected by means of a first line (4) with a return vessel (2) and the inlet (11) connected by a second conduit (5) to the return vessel (2), wherein collector (1), return vessel (2), first conduit (4) and second conduit (5) form a fluid circuit and wherein furthermore a pump (3) with control is arranged in one of the pipes, the control being adapted to have the pump (3) pump both continuously and pulsed.

Description

INRICHTING VOOR HET UITWISSELEN VAN ENERGIE, METHODES OM DEZE TE GEBRUIKEN, REGELING VOOR DERGELIJKE INRICHTING, EN METHODES OM INRICHTINGEN VOOR HET UITWISSELEN VAN ENERGIE TEDEVICE FOR EXCHANGING ENERGY, METHODS FOR USING THEM, SUCH DEVICE SCHEME, AND METHODS FOR EXCHANGING ENERGY DEVICES

VERBETEREN.IMPROVE.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het uitwisselen van energie, e.g. het opslaan of afstaan van energie, bij voorkeur zonne-energie, en methodes om een dergelijke inrichting goed te doen functioneren, alsook methodes om bestaande inrichtingen te verbeteren.The present invention relates to a device for exchanging energy, e.g. storing or releasing energy, preferably solar energy, and methods for making such a device function properly, as well as methods for improving existing devices.

In de stand der techniek zijn verschillende systemen gekend om zonne-energie te capteren, die gebaseerd zijn op de circulatie van warm water.Various systems are known in the art for capturing solar energy, which are based on the circulation of hot water.

Een voorbeeld van een dergelijk systeem wordt beschreven in EP 0 616 174.An example of such a system is described in EP 0 616 174.

Sommige van die systemen zijn gebaseerd op het opvangen van energie door middel van een fluïdum dat onder invloed van het zonlicht van een lagere naar een hogere temperatuur wordt gebracht, en dat op zijn beurt deze energie kan overdragen aan een watervoorziening in de woning, zoals bijvoorbeeld de inrichting voor warm water of de inrichting voor de verwarming van de woning.Some of these systems are based on the collection of energy by means of a fluid that is brought from a lower to a higher temperature under the influence of sunlight, and which in turn can transfer this energy to a water supply in the home, such as for example the device for hot water or the device for heating the home.

Sommige van deze systemen werken volgens het terugloop of "drain-back" principe. Dit principe kan worden uitgelegd aan de hand van de Figuren 1, 2 en 3.Some of these systems work according to the return or "drain-back" principle. This principle can be explained with reference to Figures 1, 2 and 3.

Het systeem is in zekere zin een fluidumkringloop, bij voorkeur voor een vloeistof, zoals bijvoorbeeld afgebeeld in Fig. 1. Een collector 1 is bijvoorbeeld gemonteerd op het dak van een woning 7 en een uitlaat 12 van de collector is verbonden met een eerste leiding 4 (ook "aanvoerleiding") die langs het andere einde ervan verbonden is met een terugloopvat 2. Dit vat is verder verbonden door middel van een tweede leiding 5 (ook "retourleiding") met de zogenaamde inlaat 11 (retour) van de collector. Deze tweede leiding 5 is verder voorzien van een pomp 3 die tijdens de energiecapterende fase zorgt voor de circulatie van de vloeistof in het systeem. Tussen het terugloopvat 2 en de pomp 3 is er in de tweede leiding 5 typisch ook een warmtewisselaar 8 voorzien die aangebracht is in een opslagvat 9, dat hydraulisch ontkoppeld is van de rest van het systeem. Fig. 1 toont het systeem in rust fase, wanneer er geen of onvoldoende energie valt op te vangen, zoals bijvoorbeeld 's nachts. Het systeem is in rust en de waterniveaus in de eerste en tweede leidingen staan op hetzelfde niveau. Wanneer de condities zodanig zijn dat er energie valt op te vangen, zoals bijvoorbeeld tijdens de dag, in het bijzonder tijdens een voldoende zonrijke periode, wordt de pomp 3 aangeschakeld en wordt vloeistof rondgepompt in de fluidumkringloop. Dit is geïllustreerd in Fig. 2. Hierbij stijgt het niveau in de tweede leiding 5, dat even later het niveau van de inlaat 11 bereikt, waarna de collector wordt 1 gevuld. Wanneer de collector gevuld is loopt er vloeistof langs de uitlaat 12 door de eerste leiding 4 terug naar het terugloopvat 2. De vloeistof boven in de collector, en dat dus naar het terugloopvat wordt gedreven in dit regime, heeft een hogere temperatuur dan het water dat net de collector binnenkomt langs de inlaat 11. De energie van de warme vloeistof kan via de warmtewisselaar 8 overgedragen worden aan de vloeistof in het opslagvat die gebruikt kan worden voor warmwatertoepassingen.The system is in a sense a fluid cycle, preferably for a fluid, as shown for example in FIG. 1. A collector 1 is for instance mounted on the roof of a house 7 and an outlet 12 of the collector is connected to a first pipe 4 (also "supply pipe") which is connected along its other end to a return vessel 2. This vessel is further connected by means of a second line 5 (also "return line") to the so-called inlet 11 (return) of the collector. This second line 5 is further provided with a pump 3 which ensures the circulation of the liquid in the system during the energy-adapting phase. Between the return vessel 2 and the pump 3 there is typically also provided in the second conduit 5 a heat exchanger 8 arranged in a storage vessel 9, which is hydraulically disconnected from the rest of the system. FIG. 1 shows the system in the rest phase when no or insufficient energy can be collected, such as at night. The system is at rest and the water levels in the first and second pipes are at the same level. When the conditions are such that energy can be collected, such as during the day, in particular during a sufficiently sunny period, the pump 3 is switched on and liquid is pumped around in the fluid circuit. This is illustrated in FIG. 2. The level in the second line 5 rises, which reaches the level of the inlet 11 a little later, after which the collector 1 is filled. When the collector is filled, liquid flows along the outlet 12 through the first conduit 4 back to the return vessel 2. The liquid at the top of the collector, and thus driven to the return vessel in this regime, has a higher temperature than the water that is as the collector enters along the inlet 11. The energy of the hot liquid can be transferred via the heat exchanger 8 to the liquid in the storage tank that can be used for hot water applications.

Wanneer nu de condities veranderen en de energieopname van het zonlicht niet meer mogelijk is, zoals bijvoorbeeld bij zonsonderang, gebeurt er het volgende in een terugloopsysteem, geïllustreerd in Fig.3; de pomp 3 wordt stilgezet en doordat het systeem van communicerende vaten terug naar evenwicht streeft zal de vloeistofkolom in de aanvoer, dus in de eerste leiding, breken. De vloeistof die zich boven deze breuk bevindt wordt aangezogen door de collector, die ook leeg loopt langs de terugloop uitgang 11 richting terugloopvat 2. De vloeistof die zich onder deze breuk bevindt loopt naar beneden in het terugloopvat 2.If now the conditions change and the energy absorption of the sunlight is no longer possible, such as, for example, at sunset, the following happens in a return system, illustrated in Fig. 3; the pump 3 is stopped and because the system of communicating vessels returns to equilibrium, the liquid column in the supply, i.e. in the first line, will break. The liquid that is above this fracture is drawn in by the collector, which also drains along the return outlet 11 towards the return vessel 2. The liquid that is below this fracture flows down into the return vessel 2.

Enkele voordelen van systemen van het teruglooptype zijn bijvoorbeeld de volgende; -geen risico tot overhitting -collectors zijn leeg in rust fase -hogere performantie -geen risico bij uitval van de voeding van de pomp -geen extra expansievat nodig -vloeistof kan puur water zijn, wat zijn voordeel heeft in vergelijking met bijvoorbeeld glycol bevattende vloeistoffen, die degraderen. Verder is er door de afwezigheid van chemicaliën geen bijdrage tot vervuiling, -kompaktSome advantages of return-type systems are, for example, the following; - no risk of overheating - collectors are empty in the rest phase - higher performance - no risk of failure of the pump power supply - no additional expansion vessel required - liquid can be pure water, which has its advantage compared to, for example, liquids containing glycol, they degrade. Furthermore, due to the absence of chemicals, there is no contribution to pollution

De installatie van een systeem van het teruglooptype dient met grote zorgvuldigheid te gebeuren. Wanneer dit niet gebeurt kunnen er verschillende problemen ontstaan. Zo kan het gebeuren dat er bij een onjuiste installatie vloeistof blijft staan in de leidingen op niveaus die corresponderen met niet vorstbestendige ruimten, met andere woorden dat de vloeistof bevroren zou geraken, wat een risico voor beschadiging van de leidingen en het systeem inhoudt.The installation of a return type system must be done with great care. If this does not happen, various problems may arise. For example, in the event of improper installation, liquid may remain in the pipes at levels corresponding to non-frost-resistant rooms, in other words, the liquid could get frozen, which entails a risk of damage to the pipes and the system.

Wanneer termen als "eerste", "tweede", "derde" enzovoort worden gebruikt, betekent dit niet noodzakelijk dat een opeenvolgende of dat een chronologische volgorde moet worden aangenomen.When terms such as "first", "second", "third" and so on are used, this does not necessarily mean that a consecutive or chronological order must be assumed.

De term "bevattende", moet zodanig worden geïnterpreteerd dat het geen andere elementen of stappen uitsluit.The term "containing" must be interpreted in such a way that it does not exclude other elements or steps.

De termen "boven" en "onder" corresponderen voor deze beschijving met het respectievelijk "hoger" en het "lager" zijn van een eerste object ten opzichte van een tweede object, waarbij de hoogte van een object wordt bepaald als de afstand van het object tot het massamiddelpunt van de aarde.The terms "above" and "below" for this description correspond to being "higher" and "lower", respectively, of a first object relative to a second object, the height of an object being determined as the distance of the object to the earth's center of mass.

Verwijzingssymbolen in de figuren zijn zodanig gekozen dat ze dezelfde zijn voor vergelijkbare of dezelfde elementen of eigenschappen in verschillende figuren of tekeningen.Reference symbols in the figures are selected to be the same for similar or the same elements or properties in different figures or drawings.

De stand van de techniek waarop de aanhef van conclusie 1 is gebaseerd, houdt het risico in dat er, in het geval er delen met verkeerde afschot in een van de leidingen van de vloeistofkringloop aanwezig zijn, geen volledige of voldoende terugloop plaatsvindt van de vloeistof naar het terugloopvat. Deze vloeistof kan achter blijven in de leidingen op plaatsen waar vriestemperaturen kunnen bestaan, kan dus bevriezen en kan hierbij de leidingen en dus het systeem beschadigen.The state of the art on which the preamble of claim 1 is based entails the risk that, in the event that parts with an incorrect slope are present in one of the pipes of the liquid circuit, there is no complete or sufficient return of the liquid to the return vessel. This liquid can remain in the pipes in places where freezing temperatures can exist, can therefore freeze and thereby damage the pipes and therefore the system.

De onderhavige uitvinding beoogt het bovenvermeld probleem te reduceren of op te lossen.It is an object of the present invention to reduce or solve the above-mentioned problem.

Dit wordt bereikt door de maatregelen van het kenmerk van conclusie 1. Het effect van deze maatregelen is dat terugloop wordt bevorderd en dat een totale of voldoende terugloop wordt verwezenlijkt naar het terugloopvat, zodanig dat er een verminderd of geen risico is op bevriezen van de vloeistof en schade aan het systeem.This is achieved by the features of the feature of claim 1. The effect of these features is that backflow is promoted and that a total or sufficient backflow is achieved to the backflow vessel such that there is a reduced or no risk of the fluid freezing and damage to the system.

Een eerste aspect van de onderhavige uitvinding is een inrichting voor het uitwisselen, e.g. het opslaan of afstaan van energie van het teruglooptype, omvattende een collector (1) met een uitlaat (12) en een inlaat (11), de uitlaat (12) verbonden door middel van een eerste leiding (4) met een terugloopvat (2) en de inlaat (11) verbonden door middel van een tweede leiding (5) met het terugloopvat (2), waarbij collector (1), terugloopvat (2), eerste leiding (4) en tweede leiding (5) een fluidumkringloop vormen en waarbij er verder een pomp (3) met regeling is aangebracht in een van de leidingen, met het kenmerk, dat de regeling aangepast is om de pomp (3) zowel continu als gepulst te laten pompen.A first aspect of the present invention is a device for exchanging, eg storing, or releasing energy of the return type, comprising a collector (1) connected to an outlet (12) and an inlet (11), the outlet (12) by means of a first line (4) with a return vessel (2) and the inlet (11) connected by means of a second line (5) to the return vessel (2), wherein collector (1), return vessel (2), first conduit (4) and second conduit (5) form a fluid circuit and furthermore a pump (3) with control is arranged in one of the conduits, characterized in that the control is adapted to the pump (3) both continuously and pulsed pumping.

De inlaat wordt ook wel retour genoemd en de uitlaat wordt ook wel aanvoer genoemd in de stand der techniek. De uitlaat van de collector is bij voorkeur hoger dan de inlaat van de collector.The inlet is also referred to as return and the outlet is also referred to as supply in the prior art. The outlet of the collector is preferably higher than the inlet of the collector.

De eerste leiding (4) is bij voorkeur verbonden met het het terugloopvat (2) op een hoger niveau dan de eerste leiding (5) verbonden is met dit terugloopvat (2).The first line (4) is preferably connected to the return vessel (2) at a higher level than the first line (5) is connected to this return vessel (2).

De inrichting kan bij voorkeur zonne-energie capteren, maar andere energievormen zijn niet uitgesloten. Zo kan elke bron van thermische energie gebruikt worden om de collector op te warmen.The device can preferably capture solar energy, but other forms of energy are not excluded. For example, any source of thermal energy can be used to heat up the collector.

Zo kan bijvoorbeeld de condensor van een installatie van het warmtepomp type (bijvoorbeeld een airconditioning installatie) warmte afgeven (als alternatief voor warmte-energie van de zon) die kan opgevangen worden met een collector en systeem volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding.For example, the condenser of an installation of the heat pump type (for example an air conditioning installation) can give off heat (as an alternative to heat energy from the sun) which can be collected with a collector and system according to embodiments of the invention.

In andere uitvoeringsvormen kan een warmtewisselaar of radiator die deel uitmaakt van een centrale verwarmings kringloop (CV kringloop) energie leveren aan een collector en systeem volgens de uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding, dat dus verder op het terugloopprincipe is gebaseerd. Ook stand der techniek terugloopsystemen kunnen gecombineerd worden met een centrale verwarmingskringloop zoals hierboven beschreven. Op deze manier kunnen systemen opgebouwd worden die minstens twee thermisch gekoppelde subsystemen omvatten en die om praktische redenen hydraulisch onkoppeld moeten worden, ontkoppeld worden. In het bijzonder kan een thermisch aan het CV systeem gekoppeld terugloopsysteem gebruikt worden om zones die aan vrieskou zouden blootgesteld zijn bij het uitvallen van het CV systeem, te verwarmen. Wanneer de CV dan zou uitvallen, stopt de opwarming van de collector door de warmtewisselaar van het CV systeem, stopt de pomp van het terugloopsysteem, en zal er terugloop plaatvinden in het terugloopsysteem, zodat er geen bevriezing kan gebeuren van de vloeistof en zodat er bijgevolg geen schade aan het CV systeem kan plaatsvinden, wat wel het geval zou zijn moest er in de plaats van dit thermisch niet hydraulisch gekoppeld systeem gewoon een leiding van de CV aanwezig zijn.In other embodiments, a heat exchanger or radiator that is part of a central heating circuit (central heating circuit) can supply energy to a collector and system according to the embodiments of the present invention, which is thus further based on the return principle. State-of-the-art return systems can also be combined with a central heating circuit as described above. In this way, systems can be set up which comprise at least two thermally coupled subsystems and which, for practical reasons, have to be hydraulically decoupled can be decoupled. In particular, a return system thermally coupled to the central heating system can be used to heat zones that would be exposed to freezing cold in the event of the central heating system failing. If the central heating should fail, the heating of the collector by the heat exchanger of the central heating system will stop, the pump of the return system will stop, and there will be a return flow in the return system, so that no liquid can freeze and consequently no damage to the central heating system can take place, which would be the case if there were just a central heating pipe in place of this thermally not hydraulically coupled system.

De fluïdumkringloop is bij voorkeur een gesloten kringloop, maar kan in principe ook een open kringloop zijn, al worden er dan bij voorkeur maatregelen genomen om corrosie en kalkafzetting ten gevolge van verdamping van de vloeistof tegen te gaan.The fluid cycle is preferably a closed cycle, but can in principle also be an open cycle, although measures are then preferably taken to prevent corrosion and lime deposits due to evaporation of the liquid.

Volgens een uitvoeringsvorm, kan de collector intern zelf ten minste één leiding bevatten die de inlaat en de uitlaat verbindt. Deze collectorleiding(en) is/zijn bij voorkeur op afschot geplaatst.According to an embodiment, the collector may itself contain at least one conduit connecting the inlet and the outlet. These collector pipe (s) are preferably placed on a slope.

Volgens een uitvoeringsvorm, is de regeling aangepast om de fluïdumpomp minstens één puls te laten genereren na een bepaalde wachttijd die volgt op een periode van continu pompen waarbij een fluïdum werd gecirculeerd in de fluïdumkringloop.According to an embodiment, the control is adapted to cause the fluid pump to generate at least one pulse after a certain waiting time following a continuous pumping period in which a fluid was circulated in the fluid circuit.

Volgens een uitvoeringsvorm, is de regeling aangepast om de fluïdumpomp continu te laten pompen of te stoppen in functie van de waarde van een parameter, die hoofdzakelijk het temperatuursverschil tussen de vloeistof in het terugloopvat en de omgeving vertegenwoordigt. Deze parameter kan bijvoorbeeld het temperatuursverschil tussen de vloeistof in het terugloopvat en de omgeving zijn.According to an embodiment, the control is adapted to continuously pump or stop the fluid pump as a function of the value of a parameter, which essentially represents the temperature difference between the liquid in the return vessel and the environment. This parameter can be, for example, the temperature difference between the liquid in the return vessel and the environment.

Volgens een uitvoeringsvorm, is de regeling aangepast om een reeks van opeenvolgende pulsen te genereren.According to an embodiment, the control is adapted to generate a series of successive pulses.

Volgens een uitvoeringsvorm, is de regeling aangepast om pulsen te genereren die elkaar opvolgen met een constant tijdsinterval.According to an embodiment, the control is adapted to generate pulses that follow each other with a constant time interval.

Volgens een uitvoeringsvorm, is de regeling aangepast om pulsen te genereren die elkaar opvolgen met een telkens kleiner wordend tijdsinterval.According to an embodiment, the control is adapted to generate pulses that follow each other with a time interval that decreases each time.

Volgens een uitvoeringsvorm, is de regeling aangepast om pulsen te genereren die elkaar eerst opvolgen met een telkens kleiner wordend tijdsinterval, en later met een constant tijdsinterval.According to an embodiment, the control is adapted to generate pulses which follow each other first with an ever-decreasing time interval, and later with a constant time interval.

Volgens voorkeursuitvoeringsvormen is de regeling aangepast om de reeks van opeenvolgende pulsen te genereren binnen een tijdsbestek dat in verhouding staat met de afkoelingssnelheid en/of temperatuur van de buitenomgeving.According to preferred embodiments, the control is adapted to generate the sequence of successive pulses within a time frame that is proportional to the cooling rate and / or temperature of the outside environment.

Volgens voorkeursuitvoeringsvormen is de regeling aangepast om de reeks van opeenvolgende pulsen te genereren binnen een tijdsbestek dat in verhouding staat met de snelheid waarmee het systeem naar hydraulisch evenwicht terugkeert.According to preferred embodiments, the control is adapted to generate the sequence of successive pulses within a time frame that is proportional to the speed at which the system returns to hydraulic equilibrium.

Volgens voorkeursuitvoeringsvormen is de regeling aangepast om de reeks van opeenvolgende pulsen te genereren binnen een tijdsbestek dat in verhouding staat met de snelheid waarmee het systeem naar hydraulisch evenwicht terugkeert en met de afkoelingssnelheid en/of temperatuur van de buitenomgeving.According to preferred embodiments, the control is adapted to generate the sequence of successive pulses within a time frame that is proportional to the speed at which the system returns to hydraulic equilibrium and to the cooling rate and / or temperature of the outside environment.

Volgens voorkeursuitvoeringsvormen is de regeling aangepast om de reeks van opeenvolgende pulsen te genereren binnen een tijdsbestek dat kleiner is dan 60 minuten, bij voorkeur kleiner dan 40 minuten, of kleiner dan 30, 25, 20, 15, 10, 5, 4, 3, 2, 1 minuten na het einde van de periode van continu pompen waarbij een fluïdum werd gecirculeerd in de fluïdumkringloop.According to preferred embodiments, the control is adapted to generate the sequence of successive pulses within a time frame that is less than 60 minutes, preferably less than 40 minutes, or less than 30, 25, 20, 15, 10, 5, 4, 3, 2, 1 minutes after the end of the continuous pumping period during which a fluid was circulated in the fluid circuit.

Volgens voorkeursuitvoeringsvormen is de regeling aangepast om de reeks van opeenvolgende pulsen te genereren binnen een tijdsbestek van 30 seconden tot 60 minuten, meer bij voorkeur tussen 1 minuut en 40 minuten, of tussen 10 minuten en 30 minuten na het einde van de periode van continu pompen waarbij een fluïdum werd gecirculeerd in de fluïdumkringloop.According to preferred embodiments, the control is adapted to generate the sequence of consecutive pulses within a time frame of 30 seconds to 60 minutes, more preferably between 1 minute and 40 minutes, or between 10 minutes and 30 minutes after the end of the continuous pumping period wherein a fluid was circulated in the fluid circuit.

Volgens een uitvoeringsvorm, is de regeling aangepast om steeds korter wordende opeenvolgende pulsen te genereren.According to an embodiment, the control is adapted to generate ever shorter successive pulses.

Volgens een uitvoeringsvorm, is er in een van de leidingen minstens één leidingdeel (61) met verkeerd afschot of sifon. Volgens een uitvoeringsvorm, zijn er in de leidingen minstens twee leidingdelen (61, 62) met verkeerd afschot of sifon. Deze leidingdelen kunnen bijvoorbeeld in de eerste leiding (4), in de tweede leiding (5) of in beide leidingen aanwezig zijn.According to an embodiment, in one of the pipes there is at least one pipe part (61) with incorrect slope or siphon. According to an embodiment, there are at least two pipe sections (61, 62) in the pipes with the wrong slope or siphon. These pipe parts can for instance be present in the first pipe (4), in the second pipe (5) or in both pipes.

Volgens een uitvoeringsvorm, is het leidingdeel met verkeerd afschot geïnstalleerd in een ruimte waar de temperatuur kan zakken onder 0 graden Celsius.According to an embodiment, the pipe part with incorrect slope is installed in a room where the temperature can drop below 0 degrees Celsius.

Volgens een uitvoeringsvorm, is het leidingdeel met verkeerd afschot geïnstalleerd zodanig dat de waterkolom die boven dit leidingdeel achterblijft bij het teruglopen van de vloeistof bij het einde van een continu bedrijf van de pomp, zich in een een ruimte bevindt waar de temperatuur kan zakken onder de bevriestemperatuur van de vloeistof, bijvoorbeeld onder de 0 graden Celsius voor water.According to an embodiment, the pipe part with incorrect slope is installed such that the water column that remains above this pipe part when the liquid returns at the end of a continuous operation of the pump is located in a space where the temperature can drop below the freezing temperature of the liquid, for example below 0 degrees Celsius for water.

Volgens een typische uitvoeringsvorm, omvat de inrichting verder een warmtewisselaar (8) en een hiermee thermisch gekoppeld opslagvat (9). Deze warmtewisselaar (8) kan in de kringloop geplaatst zijn ("interne" warmtewisselaar), zoals bijvoorbeeld in de leiding (5) of in de leiding (4). In het alternatief kan de warmtewisselaar (8) ook extern aan het terugloopvat gekoppeld zijn ("externe" warmtewisselaar) door middel van een bijkringloop (B), die mogelijk ook een verdere pomp (3') omvat. Dit is geïllustreerd in Fig. 12.According to a typical embodiment, the device further comprises a heat exchanger (8) and a storage vessel (9) thermally coupled thereto. This heat exchanger (8) can be placed in the circuit ("internal" heat exchanger), such as, for example, in the pipe (5) or in the pipe (4). In the alternative, the heat exchanger (8) can also be coupled externally to the return vessel ("external" heat exchanger) by means of a supplementary circuit (B), which possibly also comprises a further pump (3 '). This is illustrated in FIG. 12.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm, is de inrichting gevuld met een vloeistof en een gas.According to a preferred embodiment, the device is filled with a liquid and a gas.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm, is de inrichting gevuld met water en lucht.According to a preferred embodiment, the device is filled with water and air.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm, bevat de vloeistof water. De vloeistof kan verder antivries middelen bevatten die gebruikt worden voor antivriesdoeleinden, zoals bijvoorbeeld glycol en glycolderivaten.According to a preferred embodiment, the liquid contains water. The fluid may further contain antifreeze agents used for antifreeze purposes, such as, for example, glycol and glycol derivatives.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm, zijn het terugloopvat en de warmtewisselaar een en dezelfde eenheid. Met andere woorden het terugloopvat kan ook aangepast en ingericht zijn zodat die ook dient als warmtewisselaar. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren door het terugloopvat de vorm te geven van een buis met relatief grote doormeter, die verder bij voorkeur een spiraalvorm heeft, zodat er een voldoende groot volume beschikbaar is zodat er bij teruglopen van het systeem het terugloop vat niet volledig wordt gevuld. Deze vulling kan bijvoorbeeld minder dan 100%, minder dan 95%, minder dan 90%, minder dan 80%, minder dan 70% of minder zijn. Deze vulling kan bij voorkeur tussen de 70% en 95% zijn, meer bij voorkeur tussen de 80% en 95%.According to a preferred embodiment, the return vessel and the heat exchanger are one and the same unit. In other words, the return vessel can also be adapted and arranged so that it also serves as a heat exchanger. This can be done, for example, by giving the return vessel the shape of a tube with a relatively large diameter, which further preferably has a spiral shape, so that a sufficiently large volume is available so that the return vessel is not completely filled when the system returns. This filling can be, for example, less than 100%, less than 95%, less than 90%, less than 80%, less than 70% or less. This filling can preferably be between 70% and 95%, more preferably between 80% and 95%.

Het op te vangen volume varieert in functie van de schaal van het systeem, maar is voor typische woongerelateerde toepassingen bij voorkeur tussen de 5 en 20 liter, meer bij voorkeur tussen de 5 en 15 liter of tussen de 10 en 20 liter. De buis kan een diameter hebben groter dan 10mm, meer bij voorkeur groter dan 15mm, groter dan 20mm, groter dan 25mm, groter dan 30mm, groter dan 40 mm of groter, in functie van de grootte van het systeem. Voor typische woongerelateerde toepassingen is de diameter bij voorkeur tussen 25 en 50 mm.The volume to be collected varies depending on the scale of the system, but for typical residential-related applications it is preferably between 5 and 20 liters, more preferably between 5 and 15 liters or between 10 and 20 liters. The tube may have a diameter greater than 10 mm, more preferably greater than 15 mm, greater than 20 mm, greater than 25 mm, greater than 30 mm, greater than 40 mm or greater, depending on the size of the system. For typical residential-related applications, the diameter is preferably between 25 and 50 mm.

Een tweede aspect van de onderhavige uitvinding is Regeling voor het aansturen van een pomp (3) voor gebruik in een systeem zoals hierboven beschreven, met het kenmerk, dat de regeling aangepast is om de pomp (3) zowel continu als gepulst te laten pompen.A second aspect of the present invention is Control for controlling a pump (3) for use in a system as described above, characterized in that the control is adapted to cause the pump (3) to be pumped both continuously and pulsed.

Een derde aspect van de onderhavige uitvinding is een werkwijze om een inrichting voor het uitwisselen van energie, e.g. het opslaan of afstaan van energie, bijvoorbeeld warmte-energie, van het teruglooptype, omvattende een terugloopvat (2) en een pomp (3) met regeling voor deze pomp in een fluidumkringloop, te verbeteren, met het kenmerk, dat de regeling van de pomp aangepast wordt om de pomp (3) na elk continu bedrijf gepulst te laten pompen.A third aspect of the present invention is a method for a device for exchanging energy, for example storing or releasing energy, for example heat energy, of the return type, comprising a return vessel (2) and a pump (3) with control for this pump in a fluid circuit, characterized in that the control of the pump is adjusted to allow the pump (3) to be pulsed after each continuous operation.

Een vierde aspect van de onderhavige uitvinding is een werkwijze om de terugloop van een vloeistof te verbeteren in een inrichting voor het uitwisselen van energie, e.g. het opslaan of afstaan van energie van het teruglooptype, omvattende een terugloopvat (2) en een pomp (3) in een fluidumkringloop, met het kenmerk, dat de pomp minstens één puls genereert na een wachttijd die volgt op een periode van continu pompen waarbij een fluïdum werd gecirculeerd in de fluidumkringloop.A fourth aspect of the present invention is a method to improve the return of a liquid in a device for exchanging energy, eg storing or releasing energy of the return type, comprising a return vessel (2) and a pump (3) in a fluid circuit, characterized in that the pump generates at least one pulse after a waiting period following a continuous pumping period in which a fluid was circulated in the fluid circuit.

Volgens een uitvoeringsvorm, genereert de pomp een reeks van opeenvolgende pulsen, bij voorkeur telkens opnieuw evenwicht afwachtend.According to one embodiment, the pump generates a series of successive pulses, preferably each time waiting for equilibrium.

Volgens een uitvoeringsvorm, genereert de pomp pulsen die elkaar opvolgen met een telkens kleiner wordend tijdsinterval.According to an embodiment, the pump generates pulses that follow each other with an ever-decreasing time interval.

Volgens een uitvoeringsvorm, genereert de pomp pulsen die elkaar eerst opvolgen met een telkens kleiner wordend tijdsinterval, en later met een constant tijdsinterval.According to an embodiment, the pump generates pulses which follow each other first with an ever-decreasing time interval, and later with a constant time interval.

Volgens een uitvoeringsvorm, genereert de pomp steeds korter wordende opeenvolgende pulsen.According to one embodiment, the pump generates ever shorter successive pulses.

De uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn toepasbaar in elke omgeving waar warmtetransport wensbaar kan zijn. Het kan gebruikt worden voor doeleinden als bijvoorbeeld, maar niet alleen, verwarming. Het kan gebruikt worden in de bebouwde omgeving, zoals bijvoorbeeld in de woning of in de industrie.The embodiments of the invention are applicable in any environment where heat transfer may be desirable. It can be used for purposes such as, but not only, heating. It can be used in the built environment, such as in the home or in industry.

Het valt op te merken dat, de hierboven beschreven uitvoeringsvormen niet enkel toepasbaar zijn voor systemen met energieopname van een externe energiebron, maar evenzeer kunnen gebruikt worden voor systemen waarin energie wordt afgestaan aan de omgeving. Zo kan bijvoorbeeld de warmte afkomstig van een koeling toepassing, opgevangen door een warmtewisselaar (die inzekere zin dan collector wordt) afgevoerd worden via de collector (die in zekere zin dan warmtewisselaar wordt) naar de relatief koudere buitenwereld. Zulke systemen kunnen vanzelfsprekend dezelfde probleem van niet volledig of onvoldoende teruglopen vertonen die verminderd of opgelost kunnen worden met de uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding hierboven beschreven.It is to be noted that the embodiments described above are not only applicable to systems with energy absorption from an external energy source, but can also be used for systems in which energy is released to the environment. For example, the heat from a cooling application collected by a heat exchanger (which in a certain sense then becomes a collector) can be dissipated via the collector (which in a sense becomes a heat exchanger) to the relatively colder outside world. Such systems may, of course, exhibit the same problem of incomplete or inadequate rollback that can be reduced or solved with the embodiments of the present invention described above.

Het valt verder op te merken dat de eigenschappen aanwezig in de beschrijving van verschillende aspecten van de uitvinding, eveneens toepasbaar zijn op de andere aspecten zoals dit zal begrepen worden door een vakman.It is further to be noted that the features present in the description of various aspects of the invention are also applicable to the other aspects as will be understood by those skilled in the art.

De bovenstaande en andere voordelige eigenschappen en doelen van de uitvinding zullen duidelijker worden en de uitvinding zal beter begrepen worden aan de hand van de volgende gedetailleerde beschrijving wanneer ze wordt gelezen in combinatie met de respectievelijke tekeningen.The above and other advantageous features and objects of the invention will become more apparent and the invention will be better understood with reference to the following detailed description when read in conjunction with the respective drawings.

De beschrijving van de aspecten van de onderhavige uitvinding gebeurt door middel van specifieke uitvoeringsvormen en met verwijzing naar, maar niet beperkt tot, bepaalde tekeningen. De afgebeelde figuren zijn slechts schematisch en zouden niet als beperkend moeten worden beschouwd. Bijvoorbeeld bepaalde elementen of eigenschappen kunnen buiten proportie of schaal zijn voorgesteld in verhouding tot andere elementen.The description of the aspects of the present invention takes place by means of specific embodiments and with reference to, but not limited to, certain drawings. The figures shown are merely schematic and should not be construed as limiting. For example, certain elements or properties may be presented out of proportion or scale in relation to other elements.

In de beschrijving van bepaalde uitvoeringsvormen volgens de onderhavige uitvinding, zijn verschillende eigenschappen soms gegroepeerd in een enkele uitvoeringsvorm, figuur, of beschrijving daarvan met als doel bij te dragen tot het begrip van een of meer van de verschillende inventieve stappen. Dit mag niet geïnterpreteerd worden alsof alle eigenschappen van de groep noodzakelijk aanwezig zijn om een specifiek probleem op te lossen.In the description of certain embodiments of the present invention, various features are sometimes grouped in a single embodiment, figure, or description thereof for the purpose of contributing to the understanding of one or more of the various inventive steps. This should not be interpreted as if all the properties of the group are necessarily present to solve a specific problem.

Terwijl sommige hierin beschreven uitvoeringsvormen sommige maar geen andere eigenschappen begrepen in andere uitvoeringsvormen omvatten, zijn combinaties of eigenschappen van verschillende uitvoeringsvormen bedoeld om zich binnen het bereik van de uitvinding te bevinden, en verschillende uitvoeringsvormen te vormen, zoals begrepen zou worden door de vakman.While some embodiments described herein include some but no other features included in other embodiments, combinations or features of different embodiments are intended to be within the scope of the invention, and to form different embodiments, as would be understood by those skilled in the art.

Er zijn experimenten uitgevoerd waarin het probleem van foutieve installatie waarbij delen van de fluidumkringloop een verkeerd afschot (de helling van een vlak waarlangs water afloopt) of helling vertonen werd bestudeerd.Experiments have been conducted in which the problem of faulty installation in which parts of the fluid cycle exhibit an incorrect slope (the slope of a surface along which water runs) or slope is studied.

Een collector werd, via een eerste leiding verbonden met de uitlaat van de collector, verbonden met een terugloopvat. Een tweede leiding werd aangebracht tussen het terugloopvat en de inlaat van de collector om zodoende de voor het probleem relevante elementen van een energiecapterend systeem van het teruglooptype op te stellen.A collector was connected via a first line to the outlet of the collector and connected to a return vessel. A second line was provided between the return vessel and the collector inlet to thereby establish the elements of a return type energy-adapting system relevant to the problem.

Bij eerste experimenten werd verder een warmtewisselaar aangebracht in de kringloop. De pomp werd eerst aangezet zodat continue vloeistofcirculatie plaatsvond zoals dat tijdens de energiecapterende fase zou plaastvinden, waarna de pomp werd stilgezet en werd gewacht tot het systeem in evenwicht kwam, zoals dat in de rust fase zou gebeuren. De experimenten toonden aan dat vloeistof in een niet op afschot geplaatste warmtewisselaar spiraal (warmtewisselaar in de vorm van een spiraal) niet volledig terugloopt. Zulk een warmtewisselaar spiraal kan gezien worden als deel uitmakend van een leiding.In the first experiments, a heat exchanger was also installed in the cycle. The pump was first turned on so that continuous fluid circulation took place as it would occur during the energy-adapting phase, after which the pump was stopped and waited for the system to equilibrate, as would happen in the rest phase. The experiments showed that liquid in a non-sloping heat exchanger coil (heat exchanger in the form of a coil) does not return completely. Such a heat exchanger coil can be seen as part of a pipe.

Het bleek dat dit kon opgelost worden door de pomp nog enkele seconden in te schakelen nadat het systeem enkele minuten de tijd had gehad om terug te lopen,It turned out that this could be solved by switching on the pump for a few seconds after the system had a few minutes to walk back,

In verdere experimenten werd een zelfde systeem beschouwd als hierboven beschreven, zonder de warmtewisselaar. Verder werden er in de eerste en tweede leidingen opzettelijk lussen aangebracht die delen met een verkeerd afschot vertegenwoordigden.In further experiments, the same system was considered as described above, without the heat exchanger. In addition, loops were deliberately provided in the first and second pipes that represented parts with a wrong slope.

De experimenten werden uitgevoerd met leidingen met een doorsnede van 10xl2mm, lussen met een diameter van ongeveer 150mm en een hoogteverschil van 8m tussen de uitlaat van de collector en de inlaat van het terugloopvat. Het experimentele systeem wordt ook geïllustreerd met Fig. 8.The experiments were performed with pipes with a diameter of 10 x 12 mm, loops with a diameter of approximately 150 mm and a height difference of 8 m between the outlet of the collector and the inlet of the return vessel. The experimental system is also illustrated with FIG. 8.

Er werd een regeling of schakeling gebouwd en geprogrammeerd om de napulsen nauwkeurig te kunnen uittesten, te bepalen en te optimaliseren. Het collector circuit werd eerst normaal gevuld totdat na ongeveer 400 seconden alle lucht uit het collector circuit verdwenen was. Vervolgens werd de pomp uitgeschakeld. De experimenten toonden aan dat vloeistof in een niet op afschot geplaatste leiding niet volledig terugloopt en blijft hangen in de sifons of het leidingdeel met verkeerd afschot. Dit kan men verklaren als volgt: het deel van de vloeistof dat bij het afzetten van de pomp langs de eerste leiding naar beneden stroomt ondergaat een turbulent en dynamisch process zodat luchtinsluitingen of luchtruimtes ontstaan in de eerste leiding. Als er geen verkeerd afschot zou zitten in de eerste leiding (ook wel afvoerleiding genoemd) dan verzamelt dit deel van de vloeistof, alsook een weinig vloeistof dat achter gebleven is op de wanden van de eerste leiding boven het niveau van de breuk, en dat niet is teruggelopen langs de collector en de inlaat, zich in het terugloopvat en verdwijnt de lucht vanzelf weer naar boven in het collectorcircuit. Maar met leidingdelen met verkeerd afschot zal de lucht zich verzamelen in deze delen of sifons. Een waterkolom kan dan vervolgens boven de sifon (leidingdeel met verkeerd afschot) blijven staan. De hoogte van de waterkolom kan variëren al naar gelang de afmetingen van de leidingen van het systeem, maar kan bijvoorbeeld enkele meters bedragen, wat dan voor bevriezing zal zorgen indien dit leidingdeel zich in een niet vorstvrij gebied bevindt.A control or circuit was built and programmed to accurately test, determine and optimize post pulses. The collector circuit was initially filled normally until after approximately 400 seconds all air had disappeared from the collector circuit. The pump was then switched off. The experiments showed that liquid in a pipe that is not placed on a slope does not completely return and remains stuck in the siphons or the pipe section with a slope. This can be explained as follows: the part of the liquid that flows downwards when the pump is deposited along the first pipe undergoes a turbulent and dynamic process so that air inclusions or air spaces are created in the first pipe. If there was no wrong slope in the first pipe (also called drain pipe) then this part of the liquid, as well as a little liquid that remained on the walls of the first pipe, will collect above the level of the fracture, and not is recirculated along the collector and the inlet, is in the return tank and the air automatically disappears upwards in the collector circuit. But with pipe sections with incorrect slope, the air will collect in these sections or siphons. A water column can then remain above the siphon (pipe section with incorrect slope). The height of the water column can vary depending on the dimensions of the pipes of the system, but can for instance be a few meters, which will then cause freezing if this pipe part is located in a non-frost-free area.

In Fig. 4 is een stabiele situatie weergegeven die kan ontstaan na het uitschakelen van de pomp. De luchtruimtes tussen terugloopvat en waterkolom Y en tussen waterkolom Y en X staan onder een verhoogde druk door de erboven staande waterkolommen. Het totaal van de waterkolommen links en rechts gelijk is bovendien gelijk.In FIG. 4 shows a stable situation that may arise after the pump has been switched off. The air spaces between return tank and water column Y and between water column Y and X are under increased pressure due to the water columns above. The total of the water columns on the left and right is also equal.

Aangezien de vloeistof (typisch water) hiervoor vrij hoog in de kolommen kan blijven staan, leidt deze situatie in de praktijk tot mogelijke bevriezingschade en defecten van het systeem. Dit kan gebeuren wanneer de waterkolom in een van de leidingen aan vorst kan worden blootgesteld. Dit kan bijvoorbeeld plaatvinden wanneer de waterkolom in een van de leidingen, bijvoorbeeld eerste leiding (4), onder boven een gegeven niveau (N) zou reiken.As the liquid (typically water) for this purpose can remain quite high in the columns, this situation leads in practice to possible freezing damage and system malfunctions. This can happen when the water column in one of the pipes can be exposed to frost. This can be found, for example, if the water column in one of the pipes, for example first pipe (4), reaches below a given level (N).

De uitgevoerde studie en experimenten toonden aan dat het geven van napulsen door het genereren van een discontinu of pulserend pomppatroon de terugloop van de vloeistof naar het terugloopvat verbetert.The study and experiments carried out showed that giving pulses by generating a discontinuous or pulsed pumping pattern improves the return of the liquid to the return vessel.

Het grootste effect werd bereikt met een puls die 5 min. na het teruglopen de pomp voor 3 seconden inschakelde.The greatest effect was achieved with a pulse that switched on the pump for 3 seconds 5 minutes after the return flow.

Door de pomp enkele seconden in te schakelen, gebeurt het volgende: water wordt omhooggepompt in de retour richting collector zodat de waterkolommen en luchtruimtes in de collector aanvoer naar het terugloopvat gezogen worden. Het meeste water blijft achter in het terugloopvat en slechts een klein gedeelte zal in de sifons (of leidingdelen met verkeerd afschot) blijven hangen.By switching on the pump for a few seconds, the following happens: water is pumped up in the return direction to the collector so that the water columns and air spaces in the collector supply are drawn to the return tank. Most of the water remains in the return tank and only a small part will remain in the siphons (or pipe sections with a wrong slope).

De evenwicht situatie geïllustreerd in Fig. 5 ontstaat: het grootste deel van de waterkolommen is verdwenen. De sifons zullen zich echter nog vullen met aanhangend water dat weer terugloopt vanuit de leidingen en/of de collector.The equilibrium situation illustrated in FIG. 5: the majority of the water columns have disappeared. However, the siphons will still be filled with adjoining water that flows back from the pipes and / or the collector.

Als wederom de hiervoor geschetste hydraulische evenwichtstoestand is bereikt na enkele minuten en we schakelen de pomp vervolgens wederom enkele seconden (maar bij voorkeur korter dan de eerste keer) in dan wordt het water omhooggepompt in de retour richting collector zodat de waterkolommen en luchtruimtes in de collector aanvoer naar het terugloopvat gezogen worden en het meeste water achterblijft in het terugloopvat, met slechts een klein gedeelte dat in de sifons (leidingdelen met verkeerd afschot) blijven hangen. De evenwichts situatie van Fig. 6 ontstaat dan, waarbij een nog groter deel van de waterkolommen is verdwenen. De sifons zullen zich vervolgens weer vullen met aanhangend water dat weer terugloopt vanuit de leidingen en/of de collector. Dit zal echter minder zijn dan na de eerste puls omdat de pomp nu een kortere puls heeft gekregen.Once again the hydraulic equilibrium condition described above has been reached after a few minutes and we then switch on the pump again for a few seconds (but preferably shorter than the first time) then the water is pumped up in the return direction to the collector so that the water columns and air spaces in the collector supply to the return vessel and most of the water remains in the return vessel, with only a small portion remaining in the siphons (pipe sections with incorrect slope). The equilibrium situation of FIG. 6 then arises, whereby an even larger part of the water columns has disappeared. The siphons will then fill up again with adjoining water that runs back from the pipes and / or the collector. However, this will be less than after the first pulse because the pump has now received a shorter pulse.

Het herhalen van de pulsen met steeds kortere tijden resulteert uiteindelijk in een situatie waarin de sifons bijna leeg zijn en praktisch al het water naar het terugloopvat is gebracht (zie Fig. 7). De aldus ontstane situatie is ook vorstbestendig wanneer de sifons (verkeerd op afschot geplaatste leidingdelen) gedeeltelijk gevuld zijn met water en in een niet vorstvrije ruimte zijn geïnstalleerd en aldus aan vriestemperaturen zouden worden blootgesteld.Repeating the pulses with increasingly shorter times ultimately results in a situation where the siphons are almost empty and almost all of the water has been brought to the return vessel (see Fig. 7). The situation thus created is also frost-resistant if the siphons (incorrectly placed conduit sections) are partially filled with water and installed in a room that is not frost-free and would thus be exposed to freezing temperatures.

Na diverse praktische proeven met grotere en kleinere sifons in zowel de eerste leiding ( aanvoer leiding) als de tweede leiding (retour leiding), bleek de pulstrein of serie van opeenvolgende pulsen zoals afgeheeld in Fig. 9 zeer goed resultaat op te leveren. De duur van de opeenvolgende pulsen neemt bij voorkeur af. Verder neemt het tijdsinterval tussen 2 opeenvolgende pulsen bij voorkeur steeds af, of neemt dit interval eerst af voor een eerste aantal pulsen, waarna het verder constant blijft. In Fig. 9 wordt een pulstrein voorgesteld met respectievelijke tijdsintervallen tussen opeenvolgende pulsen van 300seconden, 180 seconden, 60 seconden, 60 seconden, 60 seconden en 60 seconden en met pulsen die respectievelijk 3 s, 2 s, 1 s, 0.5 s, 0.4 s, 0.3 s. De pulstijden dienen echter bij voorkeur korter te zijn dan de tijd nodig om het water of de vloeistof door de collector in de eerste leiding (aanvoer) terecht te laten komen, waarbij normale circulatie zou optreden.After various practical tests with larger and smaller siphons in both the first pipe (supply pipe) and the second pipe (return pipe), the pulse train or series of successive pulses as shown in Fig. 9 very good result. The duration of the successive pulses preferably decreases. Furthermore, the time interval between 2 consecutive pulses preferably always decreases, or this interval first decreases for a first number of pulses, whereafter it further remains constant. In FIG. 9, a pulse train is represented with respective time intervals between consecutive pulses of 300 seconds, 180 seconds, 60 seconds, 60 seconds, 60 seconds and 60 seconds and with pulses that are 3 s, 2 s, 1 s, 0.5 s, 0.4 s, 0.3 s, respectively . However, the pulse times should preferably be shorter than the time required for the water or liquid to enter the first line (supply) through the collector, whereby normal circulation would occur.

De pomp dient bij voorkeur steeds ingeschakeld te worden op 100% vermogen. Dit geeft de grootste versnelling van de water kolommen waardoor de luchtkolommen zo volledig mogelijk meegezogen worden.The pump should preferably always be switched on at 100% power. This gives the greatest acceleration of the water columns so that the air columns are sucked in as fully as possible.

Voor de gebruikte experimentele osptelling moest de eerste puls ongeveer 3 seconden lang zijn om eventueel meerdere sifons achter elkaar leeg te kunnen trekken.For the experimental ox count used, the first pulse had to be about 3 seconds long to possibly empty several siphons one after the other.

Langere pulstijden dan 3 seconden konden dan weer leiden weer tot het probleem dat bij korte collector circuits het water opnieuw door de collector in de aanvoer terecht komt.Longer pulse times than 3 seconds could again lead to the problem that in the case of short collector circuits, the water again enters the supply through the collector.

Kortere pulstijden dan 0,3 seconden hadden te weinig effect in de gebruikte experimentele opstellingen omdat de pomp dan niet op snelheid kon komen, maar voor andere pompen is dit niet uitgesloten.Shorter pulse times than 0.3 seconds had too little effect in the experimental setups used because the pump could then not get up to speed, but this is not excluded for other pumps.

In een regeling ontworpen voor gebruik in uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan er bij voorkeur een programmeerbare parameter beschikbaar te zijn die deze functie activeert of deactiveert (default op actief).In a control designed for use in embodiments of the present invention, there may preferably be a programmable parameter that activates or deactivates this function (default on active).

In een regeling kan er bij voorkeur een programmeerbare parameter beschikbaar te zijn waarmee de tijdslijn (duur van de tijdsintervallen tussen opeenvolgende pulsen en duur van de pulsen) kan worden uitgerekt tot minimaal 200%. Deze functie is nuttig voor schaling naar de grootte van het systeem; grotere systemen zouden meer "tijdsrekking" nodig hebben. Zowel de pulstijd als de intervaltijd kan met hetzelfde percentage uitgerekt worden. Deze parameter kan bijvoorbeeld ingesteld worden tussen 100 en 200%.In a control, it is preferable for a programmable parameter to be available with which the time line (duration of the time intervals between successive pulses and duration of the pulses) can be stretched to a minimum of 200%. This function is useful for scaling to the size of the system; Larger systems would require more "time". Both the pulse time and the interval time can be stretched by the same percentage. This parameter can for example be set between 100 and 200%.

Het stroom diagram van Fig. 10 geeft een overzicht van de functionaliteiten van een mogelijke controller of regeling volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding.The flow chart of FIG. 10 provides an overview of the functionalities of a possible controller or control according to embodiments of the present invention.

De werkelijke pompsnelheid zal typisch variëren in functie van het niveau van zonnestraling. Hoge niveaus van zonnestraling zullen resulteren in een hoog temperatuursverschil (Delta-T=TC-TS) tussen het opslagsysteem (met temperatuur TS) en de collector (met temperatuur TC). Dit kan aanzetten tot het versnellen van de pomp. De minimale pompsnelheid PN is bijvoorbeeld 30% bij bijvoorbeeld TC-TS=5°C. De maximale pomp snelheid kan bijvoorbeeld 100% zijn bij bijvoorbeeld TC-TS=20°C.The actual pumping speed will typically vary depending on the level of solar radiation. High levels of solar radiation will result in a high temperature difference (Delta-T = TC-TS) between the storage system (with temperature TS) and the collector (with temperature TC). This can encourage the pump to accelerate. The minimum pump speed PN is, for example, 30% at, for example, TC-TS = 5 ° C. The maximum pump speed can for example be 100% at for example TC-TS = 20 ° C.

In Fig. 11 wordt er wat meer detail gegeven over de relatie tussen de pompsnelheid en de Delta-T. Elke 2°C (DA) hogere Delta-T zal de pompsnelheid met 10% laten toenemen. Elke 2°C (DA) lagere Delta-T zal de pompsnelheid met 10% laten afnemen.In FIG. 11 a little more detail is given about the relationship between the pump speed and the Delta-T. Every 2 ° C (DA) higher Delta-T will increase the pump speed by 10%. Every 2 ° C (DA) lower Delta-T will reduce the pump speed by 10%.

Bij het omslaan van Delta-T van stijgend naar dalend, kan er een drempel worden ingebouwd zodat het pompregime eenmalig meer temperatuursverschil nodig heeft om effectief de pompsnelheid te verlagen. Zo kan er bijvoorbeeld een drempelwaarde van 3°C (DH) worden ingesteld vooraleer de pompsnelheid met 10% wordt verlaagd. Omgekeerd, wanneer de Delta-T van dalend naar stijgend omslaat kan er een gelijkaardige drempel worden voorzien. Zo kan er bijvoorbeeld een drempelwaarde van 3°C (DH) worden ingesteld vooraleer de pompsnelheid met 10% wordt verhoogd.When switching Delta-T from ascending to descending, a threshold can be built in so that the pump regime needs a one-off more temperature difference to effectively reduce the pump speed. For example, a threshold value of 3 ° C (DH) can be set before the pump speed is reduced by 10%. Conversely, when the Delta-T changes from falling to rising, a similar threshold can be provided. For example, a threshold value of 3 ° C (DH) can be set before the pump speed is increased by 10%.

Terwijl de beginselen van de uitvinding hierboven beschreven zijn in verband met specifieke uitvoeringsvormen, moet het duidelijk begrepen worden dat deze beschrijving slechts gemaakt is bij wijze van voorbeeld, en niet beperkend is voor het bereik van bescherming die bepaald is door de toegevoegde conclusies.While the principles of the invention have been described above in connection with specific embodiments, it is to be clearly understood that this description is made by way of example only, and is not limitative of the scope of protection defined by the appended claims.

Claims

A return type energy exchange device, comprising a collector (1) with an outlet (12) and an inlet (11), the outlet (12) connected by a first line (4) to a return vessel ( 2) and the inlet (11) connected by means of a second line (5) to the return vessel (2), the collector (1), return vessel (2), first line (4) and second line (5) forming a fluid cycle and wherein further a pump (3) with control is arranged in one of the conduits, the control being adapted to cause the pump (3) to be pumped both continuously and pulsed, characterized in that the control is adapted to at least supply the fluid pump having one pulse generated after a certain waiting time following a continuous pumping period in which a fluid was circulated in the fluid circuit.

Device as claimed in any of the claims 1, characterized in that the control is adapted to allow the fluid pump to be continuously pumped or stopped in function of the value of a parameter, which is essentially the temperature difference between the liquid in the return vessel and the environment represents.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control is adapted to generate a series of successive pulses.

Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the control is adapted to generate pulses that follow each other with a time interval that decreases each time.

5. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the control is adapted to generate pulses which follow each other first with a time interval that becomes smaller each time, and later with a constant time interval.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control is adapted to generate successively shorter successive pulses.

Device according to one of the preceding claims, further comprising a heat exchanger (8) and a storage vessel (9) thermally coupled thereto.

Device as claimed in any of the foregoing claims, which is filled with liquid and gas.

Control for controlling a pump (3) for use in a system according to one of claims 1 to 8, the control being adapted to have the pump (3) pump both continuously and pulsed, characterized in that the control is adapted to cause the fluid pump to generate at least one pulse after a certain waiting time following a continuous pumping period in which a fluid was circulated in the fluid circuit.

Method for improving a return-exchange energy device, comprising a return vessel (2) and a pump (3) with control for this pump in a fluid circuit, characterized in that the control of the pump is adapted is to have the pump (3) generate at least one pulse after each continuous operation after a certain waiting time following a continuous pumping period.

A method for improving the return of a liquid in a return exchange energy device, comprising a return vessel (2) and a pump (3) in a fluid circuit, characterized in that the pump generates at least one pulse after a waiting time following a continuous pumping period in which a fluid was circulated in the fluid circuit.

A method according to claim 11, characterized in that the pump generates a series of successive pulses, each time waiting for equilibrium.

Method according to claim 12, characterized in that the pump generates pulses which follow each other with a time interval that decreases each time.

A method according to claim 12, characterized in that the pump generates pulses which follow each other first with an ever-decreasing time interval, and later with a constant time interval.

Method according to one of the preceding claims 11 to 14, characterized in that the pump generates successively shorter successive pulses.