BE1020328A3 - Reservoir voor thermische energieopslag, installatie voorzien van zulk reservoir en werkwijze voor het vervaardigen van zulk reservoir. - Google Patents
Reservoir voor thermische energieopslag, installatie voorzien van zulk reservoir en werkwijze voor het vervaardigen van zulk reservoir. Download PDFInfo
- Publication number
- BE1020328A3 BE1020328A3 BE2011/0682A BE201100682A BE1020328A3 BE 1020328 A3 BE1020328 A3 BE 1020328A3 BE 2011/0682 A BE2011/0682 A BE 2011/0682A BE 201100682 A BE201100682 A BE 201100682A BE 1020328 A3 BE1020328 A3 BE 1020328A3
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- reservoir
- vessel
- heat exchanger
- tub
- aforementioned
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
- F28D20/0039—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material with stratification of the heat storage material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
- F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
- F24D11/0221—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system combined with solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
- F28D20/0043—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material specially adapted for long-term heat storage; Underground tanks; Floating reservoirs; Pools; Ponds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
- F28D2020/0078—Heat exchanger arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2270/00—Thermal insulation; Thermal decoupling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
Reservoir voor thermische energieopslag, installatie voorzien van zulk reservoir en werkwijze voor het vervaardigen van zulk reservoir.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een reservoir voor thermische energieopslag.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Het vat 6 is bijvoorkeur behandeld met een temperatuur bestendige primer of coating die het staal beschermt tegen roestvorming.
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.
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.
Volgens het specifieke kenmerk van de uitvinding is het voornoemde vat 6 aangebracht in de voornoemde kuip 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.
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.
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.
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.
De voornoemde warmtewisselaars 11 en 14 zijn bij voorkeur vervaardigd uit roestvrij materiaal, zoals bijvoorbeeld gebraseerd koper.
Als buffervloeistof wordt bij voorkeur regenwater aangewend, vermits dit eventuele problemen omtrent kalkaf zetting op de warmtewisselaars 11 en 14 kan verhinderen.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
De zonneboiler 20 is voorzien van een tapwateruitlaat die in verbinding staat met de tapwaterboiler 28 van de warmtepomp 26.
De werking van de installatie 18 is eenvoudig en als volgt.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Des te groter de volume-inhoud van het vat 6, des te langer de gevangen thermische energie bewaard kan blijven in het vat 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.
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.
Deze koppeling zorgt er aldus voor dat het hele jaar door sanitair warm water beschikbaar is, opgewarmd door de zon.
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.
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.
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.
Tapwater dat doorheen de zonneboiler 20 wordt gevoerd om te worden voorverwarmd, wordt vervolgens doorheen de tapwaterboiler 28 geleid voor eventuele verdere opwarming.
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.
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.
De aanwezigheid van zulke grondwarmtewisselaar 27 is echter geen strikte noodzaak volgens de uitvinding.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Claims (18)
1. Reservoir dat een thermisch geïsoleerd en vloeistofdicht vat (6) omvat voor de oplag van een buffervloeistof waarvan de warmte kan worden aangewend in een verwarmingsinstallatie van een gebouw en dat hiertoe minstens is voorzien van een eerste warmtewisselaar (11) in het voornoemde vat (6), welke eerste warmtewisselaar (11) is verbonden met een eerste inlaat- en uitlaatopening (12, respectievelijk 13) voor een vloeistof, daardoor gekenmerkt dat het reservoir (1) verder een betonnen kuip (2) omvat waarin het voornoemde vat (6) is aangebracht en waarbij deze betonnen kuip (2) eveneens thermisch geïsoleerd is.
2. Reservoir volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat tussen het voornoemde vat (6) en de kuip (2) een ruimte is voorzien die is opgevuld met een thermisch isolerend vulmiddel (10).
3. Reservoir volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat het voornoemde thermisch isolerend vulmiddel (10) één of meer van de volgende materialen omvat: lucht, bolletjes polystyreenschuimen/of glaswol.
4. Reservoir volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het voornoemde vat (6) thermisch geïsoleerd is door middel van een laag polyurethaan spray (5 en/of 8).
5. Reservoir volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde laag polyurethaan spray nagenoeg 20 centimeter dik is.
6. Reservoir volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het voornoemde vat (6) op thermisch geïsoleerde balken, bijvoorbeeld treinbielzen (9), op de bodem (3) van de voornoemde betonnen kuip (2) is geplaatst.
7. Reservoir volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het is voorzien van een tweede warmtewisselaar (14) met een tweede inlaatopening (15) en uitlaatopening (16).
8. Reservoir volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde kuip (2) thermisch geïsoleerd is.
9. Reservoir volgens conclusie 8, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde kuip (2) thermisch geïsoleerd is met polyurethaan.
10. Installatie daardoor gekenmerkt dat zij is voorzien van een reservoir (1) volgens één van de voorgaande conclusies; en dat zij tevens voorzien is van een warmtepomp (26) die door middel van een extra warmtewisselaar (30) thermisch gekoppeld is met een gesloten vloeistofcircuit waarin de voornoemde eerste warmtewisselaar (12) van het reservoir (1) is opgenomen.
11. Installatie volgens conclusie 10, daardoor gekenmerkt dat het reservoir (1) voorzien is van een tweede warmtewisselaar (14) met een tweede inlaatopening (15) en uitlaatopening (16); en de inlaatopening (15) van deze tweede warmtewisselaar (14) is verbonden met een zonnecollector (19) voor de aanvoer van een in de zonnecollector (19) opgewarmd medium.
12. Werkwijze voor het vervaardigen van een reservoir (1), daardoor gekenmerkt dat deze werkwijze de volgende stappen omvat : het voorzien van een thermisch geïsoleerd en vloeistofdicht vat (6) 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 (2); - het in de kuip (2) aanbrengen van het voornoemde vat (6) ; - het voorzien van minstens een eerste warmtewisselaar (11) in het voornoemde vat (6), welke eerste warmtewisselaar (11) is verbonden met een inlaat- en uitlaatopening (12, respectievelijk 13) aan het reservoir (1).
13. Werkwijze volgens conclusie 12, daardoor gekenmerkt dat deze werkwijze tevens de stap omvat van de ruimte die wordt gevormd tussen het voornoemde vat (6) en de kuip (2) op te vullen met een thermisch isolerend vulmiddel (10).
14. Werkwijze volgens conclusie 13, daardoor gekenmerkt dat voor het voornoemde thermisch isolerend vulmiddel (10) gebruik wordt gemaakt van één of meer van de volgende materialen: lucht, bolletjes polystyreenschuim en/of glaswol.
15. Werkwijze volgens één van de conclusies 12 tot 14, daardoor gekenmerkt dat zij de stap omvat van het voornoemde vat (6) thermisch te isoleren door middel van polyurethaan spray.
16. Werkwijze volgens één van de conclusies 12 tot 15, daardoor gekenmerkt dat zij de stap omvat van in het vat (6) een tweede warmtewisselaar (14) met een tweede inlaatopening (15) en uitlaatopening (16) te voorzien.
17. Werkwijze volgens één van de conclusies 12 tot 16, daardoor gekenmerkt dat zij de stap omvat van de kuip (2) thermisch te isoleren.
18. Werkwijze volgens conclusie 17, daardoor gekenmerkt dat de kuip (2) thermisch wordt geïsoleerd door middel van polyurethaan.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE2011/0682A BE1020328A3 (nl) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | Reservoir voor thermische energieopslag, installatie voorzien van zulk reservoir en werkwijze voor het vervaardigen van zulk reservoir. |
BE201200785A BE1020728A3 (nl) | 2011-11-23 | 2012-11-20 | Reservoir voor thermische energieopslag, installatie voorzien van zulk reservoir voor benutting van warmte op lage temperatuur en werkwijze voor het vervaardigen van zulk systeem. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE201100682 | 2011-11-23 | ||
BE2011/0682A BE1020328A3 (nl) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | Reservoir voor thermische energieopslag, installatie voorzien van zulk reservoir en werkwijze voor het vervaardigen van zulk reservoir. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1020328A3 true BE1020328A3 (nl) | 2013-08-06 |
Family
ID=47630018
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE2011/0682A BE1020328A3 (nl) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | Reservoir voor thermische energieopslag, installatie voorzien van zulk reservoir en werkwijze voor het vervaardigen van zulk reservoir. |
BE201200785A BE1020728A3 (nl) | 2011-11-23 | 2012-11-20 | Reservoir voor thermische energieopslag, installatie voorzien van zulk reservoir voor benutting van warmte op lage temperatuur en werkwijze voor het vervaardigen van zulk systeem. |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE201200785A BE1020728A3 (nl) | 2011-11-23 | 2012-11-20 | Reservoir voor thermische energieopslag, installatie voorzien van zulk reservoir voor benutting van warmte op lage temperatuur en werkwijze voor het vervaardigen van zulk systeem. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BE (2) | BE1020328A3 (nl) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2042158A (en) * | 1978-12-23 | 1980-09-17 | Isopag Ag | Thermally insulated heat accumulator |
DE3635047A1 (de) * | 1986-10-15 | 1988-04-21 | Laufenberg Josef | Waermespeichersystem und verfahren und vorrichtung zur energieumwandlung |
DE20101963U1 (de) * | 2001-02-06 | 2001-09-20 | Fuchs, Michael, 32602 Vlotho | Solarheizung mit wassergefülltem überfahrbaren Untererd-Haupt-Energiespeicher aus Beton |
DE102008015157A1 (de) * | 2008-03-20 | 2009-09-24 | Institut Für Solarenergieforschung Gmbh | Wärmespeicher zur Installation im Erdreich |
DE102008049954A1 (de) * | 2008-10-02 | 2010-04-08 | Thomas Hahn | Vorrichtung zur Nutzung und Speicherung von Solar- und Umweltwärme, ganzjährig effizient nutzbar |
WO2010119142A2 (en) * | 2009-07-08 | 2010-10-21 | Colipu A/S | An energy system with a heat pump |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1142884A (en) * | 1966-07-30 | 1969-02-12 | Impetus Building Components Lt | Improvements in or relating to liquid-storage vessels |
CH580523A5 (en) * | 1975-07-08 | 1976-10-15 | Schneider Bruno | Collapsible tank for heating system - has cylindrical casing of detachable sections incorporating flexible watertight internal lining |
US4313400A (en) * | 1979-06-08 | 1982-02-02 | Amtrol Inc. | Lined metal tank with heat shield, indirect fired water heater and method of making same |
US4974551A (en) * | 1989-02-16 | 1990-12-04 | Nelson Thomas E | Water heater and method of fabricating same |
GB0722816D0 (en) * | 2007-11-21 | 2008-01-02 | Pringle David L | Improved fluid container |
-
2011
- 2011-11-23 BE BE2011/0682A patent/BE1020328A3/nl not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-11-20 BE BE201200785A patent/BE1020728A3/nl active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2042158A (en) * | 1978-12-23 | 1980-09-17 | Isopag Ag | Thermally insulated heat accumulator |
DE3635047A1 (de) * | 1986-10-15 | 1988-04-21 | Laufenberg Josef | Waermespeichersystem und verfahren und vorrichtung zur energieumwandlung |
DE20101963U1 (de) * | 2001-02-06 | 2001-09-20 | Fuchs, Michael, 32602 Vlotho | Solarheizung mit wassergefülltem überfahrbaren Untererd-Haupt-Energiespeicher aus Beton |
DE102008015157A1 (de) * | 2008-03-20 | 2009-09-24 | Institut Für Solarenergieforschung Gmbh | Wärmespeicher zur Installation im Erdreich |
DE102008049954A1 (de) * | 2008-10-02 | 2010-04-08 | Thomas Hahn | Vorrichtung zur Nutzung und Speicherung von Solar- und Umweltwärme, ganzjährig effizient nutzbar |
WO2010119142A2 (en) * | 2009-07-08 | 2010-10-21 | Colipu A/S | An energy system with a heat pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE1020728A3 (nl) | 2014-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10648714B2 (en) | Heat pump system using latent heat | |
US11408614B2 (en) | Temperature management system | |
US20150292809A1 (en) | Method for operating an arrangement for storing thermal energy | |
US10024550B2 (en) | Energy efficient thermally dynamic building design and method | |
US9372017B2 (en) | Energy efficient cooling and heating system | |
CA2919554C (en) | Temperature management system | |
AU2006315069A1 (en) | Heating and cooling system | |
WO2007109899A1 (en) | Energy supply system | |
Dincer et al. | Thermal Energy Storage (TES) | |
US8776467B2 (en) | Climate positive building envelope for housing | |
BE1020328A3 (nl) | Reservoir voor thermische energieopslag, installatie voorzien van zulk reservoir en werkwijze voor het vervaardigen van zulk reservoir. | |
RU128288U1 (ru) | Теплонасосная система теплохладоснабжения | |
KR101547875B1 (ko) | 이중 저수지를 이용한 냉난방 시스템 | |
EP3561402A1 (fr) | Procédé et dispositif de contrôle thermique d'un bâtiment | |
Baker et al. | Solar water heating | |
Dehghan | An Experimental investigation of thermal stratification in an underground water reservoir | |
RU2187050C1 (ru) | Система солнечного теплоснабжения | |
Kalús et al. | Combined Building-Energy Systems/Ground Heat Storage/Basic Calculations for Dimensioning | |
RU94670U1 (ru) | Устройство для охлаждения помещения | |
RU150050U1 (ru) | Универсальное наземное битумохранилище | |
WO2024014968A1 (en) | Thermal energy storage and method for storing thermal energy | |
US20090038779A1 (en) | Fluid Vortex Energy Transfer System | |
Hackleman | 7Solar Water Heating System Designs | |
NL2005830C2 (nl) | Werkwijze voor klimaatregeling, alsmede warmtewisselingssysteem daarvoor. | |
CA2685857A1 (fr) | Systemes hydrodynamiques pour l'assistance ecoenergetique d'un edifice, procedes de construction et utilisations correspondants |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RE | Patent lapsed |
Effective date: 20131130 |