BE1020328A3

BE1020328A3 - RESERVOIR FOR THERMAL ENERGY STORAGE, INSTALLATION EQUIPPED WITH SUCH RESERVOIR AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH RESERVOIR.

Info

Publication number: BE1020328A3
Application number: BE2011/0682A
Authority: BE
Inventors: Bernardus Abbeel
Original assignee: Proactive House Nv
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2013-08-06
Also published as: BE1020728A3

Description

Reservoir voor thermische energieopslag, installatie voorzien van zulk reservoir en werkwijze voor het vervaardigen van zulk reservoir.Thermal energy storage reservoir, installation provided with such reservoir and method for manufacturing such reservoir.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een reservoir voor thermische energieopslag.The present invention relates to a reservoir for thermal energy storage.

Meer speciaal een reservoir dat een thermisch geïsoleerd en vloeistofdicht vat omvat voor de oplag van een buffervloeistof waarvan de warmte kan worden aangewend in een verwarmingsinstallatie van een gebouw en dat hiertoe is voorzien van een warmtewisselaar in het voornoemde vat, welke warmtewisselaar is verbonden met een inlaat- en uitlaatopening voor een vloeistof.More specifically, a reservoir comprising a thermally insulated and liquid-tight vessel for storing a buffer liquid whose heat can be used in a heating installation of a building and which is provided for this purpose with a heat exchanger in the aforementioned vessel, which heat exchanger is connected to an inlet - and outlet opening for a liquid.

Men kent reeds tal van technologieën voor het nuttig aanwenden van natuurlijke warmtebronnenvoor het verwarmen van gebouwen, zoals bijvoorbeeld de aanwending van geothermische energie door middel van een warmtepomp of het gebruik van de stralingswarmte van de zon door middel van een zonnecollector.Numerous technologies are already known for the useful use of natural heat sources for heating buildings, such as, for example, the use of geothermal energy by means of a heat pump or the use of radiant heat from the sun by means of a solar collector.

De uitvinding heeft tot doel om zulke warmte te kunnen opslaan in de voornoemde buffervloeistof om op een gewenst tijdstip te worden aangewend voor het verwarmen.It is an object of the invention to be able to store such heat in the aforementioned buffer liquid so that it can be used for heating at a desired time.

De huidige uitvinding beoogt aldus een reservoir dat geschikt is om te worden toegepast in een installatie voor het verwarmen van een gebouw, waarbij minimale thermische verliezen doorheen de wand van het reservoir en minimale materiaal- en constructiekosten worden nagestreefd.The present invention thus contemplates a reservoir which is suitable for use in an installation for heating a building, wherein minimal thermal losses through the wall of the reservoir and minimal material and construction costs are pursued.

Hiertoe betreft de uitvinding een reservoir dat een thermisch geïsoleerd en vloeistofdicht vat omvat voor de oplag van een buffervloeistof waarvan de warmte kan worden aangewend in een verwarmingsinstallatie van een gebouw en dat hiertoe is voorzien van een warmtewisselaar in het voornoemde vat, welke warmtewisselaar is verbonden met een inlaat- en uitlaatopening voor een vloeistof, waarbij, volgens het bijzonder kenmerk van de uitvinding, het reservoir verder een betonnen kuip omvat waarin het voornoemde vat is aangebracht en waarbij deze betonnen kuip eveneens thermisch geïsoleerd is.To this end, the invention relates to a reservoir which comprises a thermally insulated and liquid-tight vessel for storing a buffer liquid whose heat can be used in a heating installation of a building and which is provided for this purpose with a heat exchanger in the aforementioned vessel, which heat exchanger is connected to an inlet and outlet opening for a liquid, wherein, according to the particular feature of the invention, the reservoir further comprises a concrete tub in which the aforementioned vessel is arranged and wherein this concrete tub is also thermally insulated.

De belangrijkste voordelen van een reservoir volgens de uitvinding voor thermische energieopslag is dat het eenvoudig en snel te vervaardigen is aan beperkte materiaal- en uurkosten, terwijl het, door de combinatie van een geïsoleerd vat in een geïsoleerde betonnen kuip, een uiterst goede thermische isolatie verzekert.The most important advantages of a reservoir according to the invention for thermal energy storage is that it can be manufactured simply and quickly at limited material and hourly costs, while, by combining an insulated vessel in an insulated concrete tub, it ensures extremely good thermal insulation .

Hierdoor is zulk reservoir volgens de uitvinding uiterst geschikt om te worden toegepast in verwarmingsinstallaties van bijvoorbeeld particuliere woningen om daarbij de functie te vervullen van opslagtank van een warme vloeistof en waarbij de in deze vloeistof aanwezig warmte bijvoorbeeld in de woning kan worden aangewend voor klimatisatiedoeleinden. De uitvinding is vanzelfsprekend niet beperkt tot toepassing in een woning, doch, kan evenzeer worden toegepast in grote gebouwen zoals flatgebouwen, bedrijfsgebouwen en dergelijke.As a result, such a reservoir according to the invention is extremely suitable for use in heating installations of, for example, private homes, thereby fulfilling the function of a storage tank of a warm liquid, and wherein the heat present in this liquid can be used, for example, in the home for climatization purposes. The invention is of course not limited to use in a home, but can also be applied in large buildings such as apartment buildings, commercial buildings and the like.

Volgens een voorkeurdragend kenmerk van de uitvinding is tussen het voornoemde vat en de kuip een ruimte voorzien die is opgevuld met een thermisch isolerend vulmiddel, bijvoorbeeld lucht, bolletjes polystyreenschuim, glaswol en/of dergelijke.According to a preferred feature of the invention, a space is provided between the aforementioned vessel and the tub that is filled with a thermally insulating filler, for example air, balls of polystyrene foam, glass wool and / or the like.

Zulk thermische isolerend vulmiddel zorgt er enerzijds voor dat de isolatiewaarde van de ganse wand van het reservoir verder geoptimaliseerd wordt, terwijl eveneens een mechanische bufferzone wordt verkregen voor het opvangen van uitzetting en/of inkrimping van het vat ten opzichte van de kuip.Such a thermal insulating filler ensures on the one hand that the insulation value of the entire wall of the reservoir is further optimized, while also a mechanical buffer zone is obtained for absorbing expansion and / or contraction of the vessel relative to the tub.

De huidige uitvinding heeft eveneens betrekking op een installatie die is voorzien van een reservoir zoals hiervoor beschreven, en waarbij deze installatie tevens voorzien is van een warmtepomp die door middel van een extra warmtewisselaar thermisch gekoppeld is met een gesloten vloeistofcircuit waarin de voornoemde warmtewisselaar van het reservoir, evenals een circulâtiepomp zijn opgenomen.The present invention also relates to an installation which is provided with a reservoir as described above, and wherein this installation is also provided with a heat pump which is thermally coupled by means of an additional heat exchanger to a closed liquid circuit in which the aforementioned heat exchanger of the reservoir , as well as a circulation pump.

Op deze wijze wordt er, door de thermische koppeling tussen het vat en de warmtepomp, voor gezorgd dat de warmtepomp bijvoorbeeld tijdens de winter, via de voornoemde extra warmtewisselaar, warmte kan onttrekken van de vloeistof die vanuit het reservoir wordt aangevoerd, om aldus te worden aangewend voor de opwarming van bijvoorbeeld een tapwaterboiler, een vloerverwarmingsnet of dergelijke.In this way, due to the thermal coupling between the vessel and the heat pump, it is ensured that, for example during the winter, the heat pump can extract heat from the liquid supplied from the reservoir via the aforementioned additional heat exchanger, so as to be thus used for heating, for example, a tap water boiler, a floor heating network or the like.

Volgens een sterk voorkeurdragend kenmerk van de uitvinding is het reservoir verder voorzien van een tweede warmtewisselaar met een tweede inlaatopening en uitlaatopening en is deze tweede inlaatopening verbonden met een zonnecollector voor de aanvoer van een in de zonnecollector opgewarmd medium.According to a highly preferred feature of the invention, the reservoir is further provided with a second heat exchanger with a second inlet opening and outlet opening and this second inlet opening is connected to a solar collector for supplying a medium heated in the solar collector.

De warmte die bijvoorbeeld tijdens de wintermaanden aan het voornoemde vat wordt onttrokken door de warmtepomp, kan aldus voortdurend worden aangevuld met warmte die door de zonnecollector wordt geabsorbeerd.The heat, for example, extracted from the aforementioned vessel during the winter months by the heat pump, can thus be constantly supplemented with heat absorbed by the solar collector.

Tenslotte heeft de uitvinding ook nog betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een reservoir, waarbij deze werkwijze de volgende stappen omvat: het voorzien van een thermisch geïsoleerd en vloeistofdicht vat voor de oplag van een buffervloeistof waarvan de warmte kan worden aangewend in een verwarmingsinstallatie van een gebouw; - het voorzien van een thermisch geïsoleerde betonnen kuip; - het in de kuip aanbrengen van het voornoemde vat; het voorzien van een warmtewisselaar in het voornoemde vat, welke warmtewisselaar is verbonden met een inlaat- en uitlaatopening aan het reservoir.Finally, the invention also relates to a method for manufacturing a reservoir, which method comprises the following steps: providing a thermally insulated and liquid-tight vessel for storing a buffer liquid whose heat can be used in a heating installation of a building; - providing a thermally insulated concrete tub; - arranging the aforementioned vessel in the tub; providing a heat exchanger in the aforementioned vessel, which heat exchanger is connected to an inlet and outlet opening on the reservoir.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen van een reservoir volgens de uitvinding voor thermische energieopslag beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch een doorsnede van een reservoir volgens de uitvinding weergeeft; en figuur 2 een installatie weergeeft die een reservoir volgens de uitvinding omvat.With the insight to better demonstrate the features of the invention, a few preferred embodiments of a reservoir according to the invention for thermal energy storage are described below as an example without any limiting character, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 shows diagrammatically a represents a section of a reservoir according to the invention; and figure 2 shows an installation comprising a reservoir according to the invention.

In figuur 1 is een reservoir 1 volgens de uitvinding weergegeven dat is voorzien van een betonnen kuip 2 die een bodemwand 3 en zijwanden 4 bevat.Figure 1 shows a reservoir 1 according to the invention which is provided with a concrete tub 2 which contains a bottom wall 3 and side walls 4.

De voornoemde kuip 2 is volgens de uitvinding thermisch geïsoleerd, bijvoorbeeld, doch niet noodzakelijk, door middel van polyurethaan panelen (PUR) 5 die tegen de voornoemde bodemwand 3 en zijwanden 4 zijn aangebracht.The aforementioned tub 2 is thermally insulated according to the invention, for example, but not necessarily, by means of polyurethane panels (PUR) 5 which are arranged against the aforementioned bottom wall 3 and side walls 4.

Verder omvat het reservoir 1 volgens de uitvinding een vloeistofdicht vat 6 dat in dit geval is voorzien van poten 7. Het betreffende vat 6 is bij voorkeur vervaardigd uit staal, doch, de uitvinding is niet als dusdanig beperkt vermits hiertoe tevens andere geschikte materialen kunnen worden aangewend, zoals bijvoorbeeld aluminium.Furthermore, the reservoir 1 according to the invention comprises a liquid-tight vessel 6 which in this case is provided with legs 7. The relevant vessel 6 is preferably made of steel, but the invention is not limited as such, since other suitable materials can also be used for this purpose. used, such as, for example, aluminum.

Het vat 6 is bijvoorkeur behandeld met een temperatuur bestendige primer of coating die het staal beschermt tegen roestvorming.The vessel 6 is preferably treated with a temperature-resistant primer or coating that protects the steel against rust.

Het betreffende vat 6 is, in dit geval langs zijn buitenzijde, eveneens voorzien van een thermische isolatie, bij voorkeur polyurethaan spray (PUR) 8 met een dikte van bijvoorbeeld nagenoeg 20 centimeter. De voornoemde primer zorgt tegelijkertijd voor een goede hechting van het polyurethaanschuim met het vat 6.The relevant vessel 6, in this case on its outside, is also provided with a thermal insulation, preferably polyurethane spray (PUR) 8 with a thickness of, for example, substantially 20 centimeters. The aforementioned primer simultaneously ensures good adhesion of the polyurethane foam with the vessel 6.

Het gebruik van polyurethaan spray als isolatielaag van het vat 6 vertoont het belangrijke voordeel dat zulke isolatielaag lucht- en waterdicht is, waardoor het roesten van het vat 6 wordt vermeden.The use of polyurethane spray as the insulating layer of the vessel 6 has the important advantage that such an insulating layer is airtight and watertight, whereby the rusting of the vessel 6 is avoided.

Volgens het specifieke kenmerk van de uitvinding is het voornoemde vat 6 aangebracht in de voornoemde kuip 2.According to the specific feature of the invention, the aforementioned vessel 6 is arranged in the aforementioned tub 2.

Hiertoe zijn in dit geval op de bodemwand 3 van de kuip 2 treinbielzen 9 voorzien waarop de poten 7 van het vat 6 rusten. Het spreekt voor zich dat hiertoe niet noodzakelijk treinbielzen dienen te worden aangewend, doch dat elk type van thermisch geïsoleerde balken dat het gewicht van het vat 6 kan dragen hiertoe kan dienen. Alternatief of in aanvulling daarop zijn de poten 7 voorzien van een gepaste thermische onderbreking.For this purpose, train ties 9 are provided on the bottom wall 3 of the tub 2 on which the legs 7 of the vessel 6 rest. It goes without saying that train sleepers do not necessarily have to be used for this purpose, but that any type of thermally insulated beams that can support the weight of the vessel 6 can be used for this purpose. Alternatively or additionally, the legs 7 are provided with an appropriate thermal break.

Tussen het voornoemde vat 6 en de kuip 2 is bij voorkeur een ruimte voorzien die is opgevuld met een thermisch isolerend vulmiddel 10 dat bijvoorbeeld één of meer van de volgende en/of andere materialen kan omvatten: lucht, bolletjes polystyreenschuimen/of glaswol.Between the aforementioned vessel 6 and the tub 2, a space is preferably provided which is filled with a thermally insulating filler 10, which may comprise, for example, one or more of the following and / or other materials: air, globules of polystyrene foams / or glass wool.

Volgens de uitvinding is het reservoir 1 verder voorzien van een eerste warmtewisselaar 11 in het voornoemde vat 6 die is verbonden met een eerste inlaatopening 12 en een eerste uitlaatopening 13 voor een vloeistof.According to the invention, the reservoir 1 is further provided with a first heat exchanger 11 in the aforementioned vessel 6 which is connected to a first inlet opening 12 and a first outlet opening 13 for a liquid.

In het vat 6 is tevens een tweede warmtewisselaar 14 voorzien die in dit geval is aangesloten op een tweede inlaatopening 15 en een tweede uitlaatopening 16.A second heat exchanger 14 is also provided in the vessel 6, which in this case is connected to a second inlet opening 15 and a second outlet opening 16.

De voornoemde warmtewisselaars 11 en 14 zijn bij voorkeur vervaardigd uit roestvrij materiaal, zoals bijvoorbeeld gebraseerd koper.The aforementioned heat exchangers 11 and 14 are preferably made of stainless material, such as, for example, brazed copper.

Als buffervloeistof wordt bij voorkeur regenwater aangewend, vermits dit eventuele problemen omtrent kalkaf zetting op de warmtewisselaars 11 en 14 kan verhinderen.Rainwater is preferably used as the buffer liquid, since this can prevent any problems with regard to lime deposits on the heat exchangers 11 and 14.

De kuip 2 wordt bij voorkeur ingegraven in de bodem en is in het weergegeven voorbeeld bovenaan afgesloten door middel van dikke polyurethaan panelen 5 van nagenoeg vierentwintig centimeter dikte, waarboven welfsels 17 worden geplaatst die tevens bijvoorbeeld de vloerplaten van een garage of dergelijke kunnen vormen.The tub 2 is preferably buried in the bottom and in the example shown is closed at the top by means of thick polyurethane panels 5 of substantially twenty-four centimeters thick, above which hollows 17 are placed which can also form, for example, the floor plates of a garage or the like.

De grootte van het vat 6 kan vanzelfsprekend velerlei verschillende proporties aannemen. In één mogelijke uitvoeringsvorm van zulke reservoir zal het vat 6 bijvoorbeeld een capaciteit hebben van nagenoeg twintigduizend liter, doch, de uitvinding is geenszins als dusdanig beperkt.The size of the vessel 6 can of course assume many different proportions. In one possible embodiment of such a reservoir, the vessel 6 will, for example, have a capacity of almost twenty thousand liters, but the invention is by no means limited as such.

In figuur 2 is schematisch een hydraulisch schema weergegeven van een installatie 18 die een reservoir 1 volgens de uitvinding omvat. Voor de eenvoud van de figuur en van de beschrijving is niet alle randapparatuur zoals alle mogelijke kleppen, ventielen, pompen, sensoren, expansievaten en/of dergelijke op de figuren weergegeven. Enkel de onderdelen die strikt nodig zijn om de werking van de installatie 18 te verduidelijken zijn opgenomen.Figure 2 schematically shows a hydraulic diagram of an installation 18 which comprises a reservoir 1 according to the invention. For the sake of simplicity of the figure and of the description, not all peripheral equipment such as all possible valves, valves, pumps, sensors, expansion vessels and / or the like is shown in the figures. Only the parts that are strictly necessary to clarify the operation of the installation 18 are included.

In dit voorbeeld bevat de voornoemde installatie 18 twee aparte systemen die gebruik maken van in de natuur beschikbare warmte, met name geothermische energie en stralingswarmte van de zon.In this example, the aforementioned installation 18 comprises two separate systems that use heat available in nature, in particular geothermal energy and radiant heat from the sun.

Hiertoe beschikt de installatie 18 over een zonnecollector 19 die op bekende wijze is opgebouwd en deel uitmaakt van een circuit waarin tevens een zonneboiler 20 en een pomp 21 zijn opgenomen.For this purpose the installation 18 has a solar collector 19 which is constructed in a known manner and forms part of a circuit in which a solar boiler 20 and a pump 21 are also included.

Zowel de toevoerleiding 22 als de afvoerleiding 23 van de zonecollector 19 zijn voorzien van een aftakleiding 24, respectievelijk 25, die aansluiten op de tweede uitlaatopening 16, respectievelijk tweede inlaatopening 15 van het vat 6.Both the supply line 22 and the discharge line 23 of the zone collector 19 are provided with a branch line 24, 25 respectively, which connect to the second outlet opening 16 and second inlet opening 15 of the vessel 6, respectively.

Verder is de installatie 18 voorzien van een warmtepomp 26 die op klassieke wijze is opgebouwd met een verdamper, een compressor, een condensor en expansiemiddelen.The installation 18 is furthermore provided with a heat pump 26 which is built up in the traditional way with an evaporator, a compressor, a condenser and expansion means.

De verdamper vertoont, zoals bekend, een primaire zijde waar doorheen het koelmedium van het gesloten circuit van de warmtepomp stroomt, en een secundaire zijde die deel uitmaakt van een apart circuit dat in dit geval, doch niet noodzakelijk, tevens een grondwarmtewisselaar 27 of zogenaamd captatienet omvat, evenals een circulatiepomp.The evaporator has, as is known, a primary side through which the cooling medium of the closed circuit of the heat pump flows, and a secondary side that forms part of a separate circuit which in this case, but not necessarily, also includes a ground heat exchanger 27 or so-called capture network as well as a circulation pump.

De grondwarmtewisselaar 27 kan bestaan uit een horizontale warmtewisselaar die bijvoorbeeld op een diepte van nagenoeg twee meter onder het grondoppervlak of onder een woning is aangebracht, waardoor er geen negatieve impact kan plaatsvinden op grond- en/of drinkwaterlagen.The ground heat exchanger 27 may consist of a horizontal heat exchanger which is arranged, for example, at a depth of almost two meters below the ground surface or under a dwelling, so that no negative impact can take place on ground and / or drinking water layers.

De verdamper van de warmtepomp 26 zorgt voor de thermische voeding van een tapwaterboiler 28 en een verwarmingsnet 29, bijvoorbeeld een vloerverwarming van een woonst.The evaporator of the heat pump 26 provides the thermal supply of a tap water boiler 28 and a heating network 29, for example a floor heating of a home.

De eerste inlaatopening 12 en de eerste uitlaatopening 13 van het reservoir 1 sluiten aan op de uitlaatzijde, respectievelijk inlaatzijde van de primaire zijde van een derde warmtewisselaar 30.The first inlet opening 12 and the first outlet opening 13 of the reservoir 1 connect to the outlet side and inlet side of the primary side of a third heat exchanger 30, respectively.

De secundaire zijde van de betreffende derde warmtewisselaar 30 sluit via twee aftakleidingen 31, respectievelijk 32 aan op de respectievelijke verbindingsleidingen 33 en 34 tussen de warmtepomp 26 en de grondwarmtewisselaar 27.The secondary side of the relevant third heat exchanger 30 connects via two branch pipes 31, 32 respectively to the respective connecting pipes 33 and 34 between the heat pump 26 and the ground heat exchanger 27.

Tevens is een vierde warmtewisselaar 35 voorzien met, enerzijds, een primaire zijde, die wordt gevoed door vers tapwater en die uitmondt in de zoneboiler 20, en anderzijds, een secundaire zijde die is verbonden met de respectievelijke eerste inlaatopening 12 en eerste uitlaatopening 13 van het reservoir 1.A fourth heat exchanger 35 is also provided with, on the one hand, a primary side which is fed by fresh tap water and which flows into the zone boiler 20, and on the other hand, a secondary side which is connected to the respective first inlet opening 12 and first outlet opening 13 of the reservoir 1.

De zonneboiler 20 is voorzien van een tapwateruitlaat die in verbinding staat met de tapwaterboiler 28 van de warmtepomp 26.The solar boiler 20 is provided with a tap water outlet which is connected to the tap water boiler 28 of the heat pump 26.

De werking van de installatie 18 is eenvoudig en als volgt.The operation of the installation 18 is simple and as follows.

Door inwerking van zonlicht op de zonnecollector 19 wordt een warm medium vanuit deze zonnecollector 19, via de afvoerleiding 23, naar de zonneboiler 20 gevoerd voor de opwarming daarvan, bijvoorbeeld tot een vooraf bepaalde minimumtemperatuur van bijvoorbeeld nagenoeg veertig graden Celsius.Due to the effect of sunlight on the solar collector 19, a warm medium is fed from this solar collector 19, via the discharge line 23, to the solar boiler 20 for heating it up, for example to a predetermined minimum temperature of, for example, substantially forty degrees Celsius.

Van zodra de voornoemde vooraf bepaalde minimumtemperatuur bereikt is in de zonneboiler 20, wordt het warm medium vanuit de zonnecollector 19, via de aftakleiding 25 naar de tweede warmtewisselaar 14 in het vat 6 gevoerd voor de opwarming van de in dit vat 6 aanwezige buffervloeistof die bijvoorbeeld kan bestaan uit water.As soon as the aforementioned predetermined minimum temperature has been reached in the solar boiler 20, the warm medium is fed from the solar collector 19 via the branch line 25 to the second heat exchanger 14 in the vessel 6 for heating up the buffer liquid present in this vessel 6 which, for example, can consist of water.

De temperatuur van de buf f ervloeistof in het vat 6 kan op deze manier bijvoorbeeld tot een temperatuur van vijfennegentig graden Celsius worden opgewarmd.The temperature of the buffer liquid in the vessel 6 can in this way be heated, for example, to a temperature of ninety-five degrees Celsius.

Wanneer het zonlicht verdwijnt, bijvoorbeeld 's nachts, kan de toevoer van warm medium van de zonnecollector 19 naar de zonneboiler 20 of naar de tweede warmtewisselaar 14, op bekende wijze worden afgesloten, bijvoorbeeld door het sluiten van een klep, het stoppen van een circulatiepomp, of dergelijke.When the sunlight disappears, for example at night, the supply of warm medium from the solar collector 19 to the solar boiler 20 or to the second heat exchanger 14 can be shut off in a known manner, for example by closing a valve, stopping a circulation pump , or similar.

Teneinde de voornoemde regeling van de kringen met de zonnecollector 19 te kunnen verwezenlijken zijn bij voorkeur in het vat 6, aan de uitlaatzijde van de zonnecollector 19 en in de zonneboiler 20 niet in de figuren weergegeven temperatuursensoren aangebracht.In order to be able to realize the aforementioned control of the circuits with the solar collector 19, temperature sensors are not preferably provided in the vessel 6, on the outlet side of the solar collector 19 and in the solar boiler 20.

De warmte die via de zonnecollector 19 in het vat 6 wordt gebracht, wordt aldaar door de buffervloeistof gestockeerd en wordt door de hoge isolatiewaarde die wordt verkregen door de specifieke opstelling van het thermisch geïsoleerd vat 6 in de betonnen kuip 2, die eveneens thermisch geïsoleerd is, gedurende een zeer lange periode bewaard.The heat introduced into the vessel 6 via the solar collector 19 is stored there by the buffer liquid and is absorbed by the high insulation value obtained by the specific arrangement of the thermally insulated vessel 6 in the concrete tub 2, which is also thermally insulated , kept for a very long period.

Des te groter de volume-inhoud van het vat 6, des te langer de gevangen thermische energie bewaard kan blijven in het vat 6.The greater the volume content of the vessel 6, the longer the captured thermal energy can be stored in the vessel 6.

In het geval de zonnecollector 19 niet voldoende warmte kan vergaren om de temperatuur in de zonneboiler 20 tot boven de minimumtemperatuur van bijvoorbeeld veertig graden Celsius te verwarmen, kan warmte worden aangevoerd vanaf het vat 6, hetzij rechtstreeks, indien de warmte in dit vat 6 hoger ligt dan de voornoemde minimumtemperatuur van veertig graden Celsius, hetzij via de warmtepomp 26 indien de temperatuur in het vat 6 tussen tien en veertig graden Celsius gelegen is.In the event that the solar collector 19 cannot gather sufficient heat to heat the temperature in the solar boiler 20 above the minimum temperature of, for example, forty degrees Celsius, heat can be supplied from the vessel 6, or directly, if the heat in this vessel 6 is higher the aforementioned minimum temperature of forty degrees Celsius is then either via the heat pump 26 if the temperature in the vessel 6 is between ten and forty degrees Celsius.

Wanneer de temperatuur in het vat 6 lager is dan tien graden Celsius, kan warmte worden aangevoerd via de warmtepomp 26 vanaf de grondwarmtewisselaar 27.When the temperature in the vessel 6 is lower than ten degrees Celsius, heat can be supplied via the heat pump 26 from the ground heat exchanger 27.

Deze koppeling zorgt er aldus voor dat het hele jaar door sanitair warm water beschikbaar is, opgewarmd door de zon.This connection thus ensures that sanitary hot water is available all year round, heated by the sun.

Door de thermische koppeling tussen het vat 6 en de warmtepomp 26, wordt ervoor gezorgd dat de warmtepomp 26 bijvoorbeeld tijdens de winter, via de voornoemde derde warmtewisselaar 30, warmte kan onttrekken van de vloeistof die vanuit het reservoir 1 wordt aangevoerd, om aldus te worden aangewend voor de opwarming van bijvoorbeeld het vloerverwarmingsnet 29, de tapwaterboiler 28 of dergelijke.Due to the thermal coupling between the vessel 6 and the heat pump 26, it is ensured that, for example, during the winter, via the aforementioned third heat exchanger 30, the heat pump 26 can extract heat from the liquid supplied from the reservoir 1, so as to be used for heating, for example, the underfloor heating network 29, the tap water boiler 28 or the like.

De warmte die bijvoorbeeld tijdens de wintermaanden aan het voornoemde vat 6 wordt onttrokken door de warmtepomp 26, kan volgens de uitvinding voortdurend worden aangevuld met warmte die door de zonnecollector 19 wordt geabsorbeerd.According to the invention, the heat which is extracted from the aforementioned vessel 6 during the winter months by the heat pump 26 can be constantly supplemented with heat absorbed by the solar collector 19.

De warmtepomp 26 onttrekt tijdens de wintermaanden warmte uit het vat 6, tot de temperatuur van de daarin aanwezige buffervloeistof bijvoorbeeld nagenoeg 10° Celsius bedraagt. Bij die temperatuur is er namelijk nagenoeg gedurende een gans jaar warmte-instroming vanaf de zonnecollector 19 in het vat 6 mogelijk.The heat pump 26 draws heat from the vessel 6 during the winter months until the temperature of the buffer liquid contained therein is, for example, substantially 10 ° Celsius. Namely, at that temperature, heat inflow from the solar collector 19 into the vessel 6 is possible for almost a whole year.

Tapwater dat doorheen de zonneboiler 20 wordt gevoerd om te worden voorverwarmd, wordt vervolgens doorheen de tapwaterboiler 28 geleid voor eventuele verdere opwarming.Tap water which is passed through the solar boiler 20 to be pre-heated, is then passed through the tap water boiler 28 for possible further heating.

De grondwarmtewisselaar 27 kan eventueel worden voorzien in een installatie 18 volgens de uitvinding, als thermische noodvoeding, bijvoorbeeld in extreme klimaatsituaties waarbij de omgevingstemperatuur gedurende een relatief lange periode van bijvoorbeeld tien dagen -20 °C bedraagt of minder.The ground heat exchanger 27 can optionally be provided in an installation 18 according to the invention, as an emergency thermal feed, for example in extreme climatic situations in which the ambient temperature during a relatively long period of, for example, ten days is -20 ° C or less.

Zo kan de grondwarmtewisselaar 27 bijvoorbeeld worden aangewend als thermische voeding van de warmtepomp 26 wanneer de temperatuur in het vat 6 bijvoorbeeld zakt tot een waarde van minder dan tien graden Celsius. Aangezien de zonnecollector 19 echter gedurende nagenoeg driehonderd dagen per jaar in staat is om de temperatuur in het vat 6 tot boven twintig graden Celsius te verwarmen, kan de aanwending van geothermische warmte tot een absoluut minimum worden beperkt.For example, the ground heat exchanger 27 can be used as a thermal feed for the heat pump 26 when the temperature in the vessel 6, for example, drops to a value of less than ten degrees Celsius. However, since the solar collector 19 is capable of heating the temperature in the vessel 6 to above twenty degrees Celsius for almost three hundred days per year, the use of geothermal heat can be kept to an absolute minimum.

De aanwezigheid van zulke grondwarmtewisselaar 27 is echter geen strikte noodzaak volgens de uitvinding.However, the presence of such ground heat exchanger 27 is not a strict necessity according to the invention.

Een nagenoeg analoge regeling als hiervoor beschreven met betrekking tot de zonneboiler 20, kan worden aangewend voor de temperatuurregeling van het verwarmingsnet 29 waarvan de minimumtemperatuur bij voorkeur nagenoeg dertig graden Celsius bedraagt.A substantially analogous control as described above with regard to the solar boiler 20 can be used for the temperature control of the heating network 29, the minimum temperature of which is preferably approximately thirty degrees Celsius.

In het geval de temperatuur in het vat 6 hoger ligt dan dertig graden Celsius, kan warmte rechtstreeks vanaf dit vat 6 naar het verwarmingsnet 29 worden gevoerd.If the temperature in the vessel 6 is higher than thirty degrees Celsius, heat can be supplied directly from this vessel 6 to the heating network 29.

Indien de temperatuur in het vat 6 tussen tien en dertig graden Celsius ligt, gebeurt de overdracht van warmte vanaf het vat 6 naar het verwarmingsnet 29 via de warmtepomp 26.If the temperature in the vessel 6 is between ten and thirty degrees Celsius, the heat is transferred from the vessel 6 to the heating network 29 via the heat pump 26.

Wanneer de temperatuur in het vat 6 lager is dan tien graden Celsius, kan warmte worden aangevoerd naar het verwarmingsnet 29 vanaf de grondwarmtewisselaar 27, via de warmtepomp 26.When the temperature in the vessel 6 is lower than ten degrees Celsius, heat can be supplied to the heating network 29 from the ground heat exchanger 27, via the heat pump 26.

Merk op dat de opbrengst van de actieve valorisatie van de in het vat 6 opgeslagen energie, i.e. wanneer de temperatuur van de buffervloeistof tussen tien en dertig graden Celsius bedraagt, is twee maal hoger dan de energie-inhoud van het vat 6.Note that the yield of the active valorization of the energy stored in the vessel 6, i.e. when the temperature of the buffer liquid is between ten and thirty degrees Celsius, is twice as high as the energy content of the vessel 6.

Voor een vat 6 van bijvoorbeeld twintigduizend liter bedraagt de energie-inhoud 1.856 (20.000 x 80 x 1.16) = 1.856 KWh, terwijl de opbrengst van de actieve valorisatie 4.000 KWh bedraagt.For a vessel 6 of, for example, twenty thousand liters, the energy content is 1,856 (20,000 x 80 x 1,116) = 1,856 KWh, while the yield of the active valorization is 4,000 KWh.

Het vat 6 is volgens een sterk voorkeurdragend kenmerk van de uitvinding niet enkel voorzien van een voornoemde temperatuursensor voor het kunnen verwezenlijken van de hiervoor beschreven regeling, doch, omvat tevens een druksensor bij wijze van beveiliging.According to a highly preferred feature of the invention, the vessel 6 is not only provided with a aforementioned temperature sensor for being able to implement the above-described control, but also comprises a pressure sensor as a security measure.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuur weergegeven uitvoeringvormen, doch, een reservoir 1 volgens de uitvinding voor thermische energieopslag en een installatie die is voorzien van zulke reservoir, kunnen in velerlei vormen en afmetingen worden uitgevoerd, zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.The present invention is by no means limited to the exemplary embodiments described and shown in the figure, but, a reservoir 1 according to the invention for thermal energy storage and an installation provided with such a reservoir can be designed in many shapes and dimensions, without outside within the scope of the invention.

Claims

A reservoir comprising a thermally insulated and liquid-tight vessel (6) for storing a buffer liquid whose heat can be used in a heating installation of a building and which is at least provided for this purpose with a first heat exchanger (11) in said vessel ( 6), which first heat exchanger (11) is connected to a first inlet and outlet opening (12, 13, respectively) for a liquid, characterized in that the reservoir (1) further comprises a concrete tub (2) in which the aforementioned vessel (6) ) is arranged and in which this concrete tub (2) is also thermally insulated.

A reservoir according to claim 1, characterized in that a space is provided between the aforementioned vessel (6) and the tub (2) that is filled with a thermally insulating filler (10).

The reservoir according to claim 2, characterized in that said thermal insulating filler (10) comprises one or more of the following materials: air, globules of polystyrene foams / or glass wool.

Reservoir according to one of the preceding claims, characterized in that the above-mentioned vessel (6) is thermally insulated by means of a layer of polyurethane spray (5 and / or 8).

A reservoir according to claim 4, characterized in that the aforementioned layer of polyurethane spray is substantially 20 centimeters thick.

Reservoir according to one of the preceding claims, characterized in that the above-mentioned vessel (6) is placed on thermally insulated beams, for example train sleepers (9), on the bottom (3) of the aforementioned concrete tub (2).

Reservoir according to one of the preceding claims, characterized in that it is provided with a second heat exchanger (14) with a second inlet opening (15) and outlet opening (16).

Reservoir according to one of the preceding claims, characterized in that the aforementioned tub (2) is thermally insulated.

The reservoir according to claim 8, characterized in that the aforementioned tub (2) is thermally insulated with polyurethane.

Installation characterized in that it is provided with a reservoir (1) according to one of the preceding claims; and that it is also provided with a heat pump (26) which is thermally coupled by means of an additional heat exchanger (30) to a closed liquid circuit in which the aforementioned first heat exchanger (12) of the reservoir (1) is accommodated.

Installation according to claim 10, characterized in that the reservoir (1) is provided with a second heat exchanger (14) with a second inlet opening (15) and outlet opening (16); and the inlet opening (15) of this second heat exchanger (14) is connected to a solar collector (19) for supplying a medium heated in the solar collector (19).

A method of manufacturing a reservoir (1), characterized in that this method comprises the following steps: providing a thermally insulated and liquid-tight vessel (6) for storing a buffer liquid whose heat can be used in a heating installation of a building; - providing a thermally insulated concrete tub (2); - arranging said vessel (6) in the tub (2); - providing at least a first heat exchanger (11) in the aforementioned vessel (6), which first heat exchanger (11) is connected to an inlet and outlet opening (12, 13, respectively) on the reservoir (1).

Method according to claim 12, characterized in that this method also comprises the step of filling up the space formed between said vessel (6) and the tub (2) with a thermally insulating filler (10).

Method according to claim 13, characterized in that one or more of the following materials are used for said thermal insulating filler (10): air, polystyrene foam balls and / or glass wool.

Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that it comprises the step of thermally insulating said vessel (6) by means of a polyurethane spray.

Method according to one of claims 12 to 15, characterized in that it comprises the step of providing a second heat exchanger (14) in the vessel (6) with a second inlet opening (15) and outlet opening (16).

Method according to one of claims 12 to 16, characterized in that it comprises the step of thermally insulating the tub (2).

Method according to claim 17, characterized in that the tub (2) is thermally insulated by means of polyurethane.