NL1010342C1 - Warmwaterboiler. - Google Patents

Description

-1-

WARMWATERBQILER

De uitvinding heeft betrekking op een toestel voor het verwarmen van water, bevattende een tapwaterreservoir in de wand waarvan zich althans twee openingen bevinden, één voor het erin leiden van relatief koud water, een andere voor het eruit aftappen van relatief warm water en met in dat reservoir een 5 warmtewisselaar die zijn warmte onttrekt aan daardoorheen stromend water uit het CV-systeem en waarvan, wanneer zich in het reservoir water bevindt, het warmteuitwisselende oppervlak in contact is met dat water.

Dergelijke toestellen zijn bekend. Bijvoorbeeld worden ze gebruikt in combinatie met verwarmingsketels van CV-insta Naties. Ze leveren een gunstig 10 rendement vergeleken met losse boilers en ze bestaan in diverse uitvoeringen. Het streven van producenten van dit type toestellen is steeds: rendementsver-betering - zie bijvoorbeeld de Nederlandse octrooiaanvrage no. 1001707, die ook weer een variant beschrijft die zo’n rendementsverbetering geeft.

Ook de onderhavige uitvinding betreft weer een rendementsverbetering. 15 Een nadeel van de bekende toestellen is steeds dat de temperatuur van het CV-water, dat wordt gebruikt om de warmtewisselaar op temperatuur te houden en dat vanuit de warmtewisselaar weer terugstroomt, hoog is en wel hoger dan de temperatuur van het water in het reservoir. Daartegenover staat als gunstige eigenschap van dergelijke toestellen dat uit de reservoirs zoals die 20 daarin aanwezig zijn, in korte tijd grote hoeveelheden warm water kunnen worden getapt.

Tot een verhoging van het rendement kan worden gekomen door gebruik te maken van een zogenaamde doorstromer: een toestel dat bestaat uit een bij voorkeur langwerpig huis waarin zich een warmtewisselaar bevindt over 25 de gehele lengte daarvan. De waterstroom beweegt zich door de warmtewisselaar van het ene einde naar het andere van het huis en komt daarbij in contact met warm CV-water, dat door het huis stroomt, ook van het ene einde naar het andere, maar in ten opzichte van de waterstroom tegengestelde richting.

Nadeel van een degelijk toestel is echter dat een slechts beperkte 30 warmwaterstroom kan worden geleverd.

1010342 -2-

Het toestel volgens de uitvinding berust nu op het inzicht dat door de beide genoemde typen warmwatertoestellen met elkaar te combineren, het mogelijk is om het rendement van het aldus verkregen combinatietoestel te verhogen, terwijl toch de eigenschap behouden blijft dat gedurende een zekere tijd 5 een grote hoeveelheid warm water kan worden getapt. De rendementsverhoging wordt dan gerealiseerd doordat de temperaturen van de aan- en afvoer-stromen van het CV-water lager kunnen zijn. Bijvoorbeeld kan het toegevoerde CV-water een temperatuur hebben van 65°C en het afgevoerde CV-water een temperatuur van ca. 45°C, terwijl bij een toestel van een bekend type die tem-10 peraturen hoger liggen - bijvoorbeeld resp. 80 en 60°C. Doordat bij toepassing van de twee, als het ware in serie geschakelde warmtewisselaars het verwarmende oppervlak groter is dan bij gebruik van een conventioneel toestel en het directe contact tussen het CV-water en het instromende koude water, zal het in het CV-systeem terugstromende water extra in temperatuur worden verlaagd. 15 Door aldus te kunnen werken met CV-water van lagere temperaturen, zullen de verbrandingsgassen sterker worden afgekoeld, wat leidt tot condensatie van de waterdamp in die gassen. De condensatiewarmte die daarbij vrijkomt leidt tot een verdere rendementsverbetering: de toegevoegde energie -warmte - wordt beter benut.

20 Een warmwatertoestel volgens de uitvinding is derhalve gekenmerkt doordat zich in de toevoerleiding, voordat het water met de genoemde warmtewisselaar in contact komt, een huis bevindt met daarin een tweede warmtewisselaar, waarbij het water via die tweede warmtewisselaar door dat huis heen wordt geleid en warm CV-water dat uitstroomt uit de warmtewisselaar in het 25 tapwaterreservoir eveneens door dat huis heen stroomt, in contact met die tweede warmtewisselaar en in een richting tegengesteld aan die van het eerstgenoemde water.

In een voorkeursuitvoering van een toestel als hiervoor beschreven, bevindt het huis met de tweede warmtewisselaar zich in het tapwaterreservoir.

30 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekenin gen, waarin fig. 1 schematisch een warmwaterboiler van een bekend type - met voor- !l U - -*.· · ί ; .

-3- raadreservoir - weergeeft; fig. 2 schematisch een warmwaterboiler van het type “doorstroom" weergeeft; fig. 3 een toestel volgens de uitvinding weergeeft.

In fig. 1 is a de wand van het tapwaterreservoir en is b de isolatie daar-5 omheen. Koud water van een temperatuur van bijvoorbeeld 10°C stroomt via de toevoerleiding g het reservoir a binnen. In het reservoir a wordt het water verwarmd door de warmtewisselaar d, die wordt verwarmd door CV-water dat op een temperatuur van bijvoorbeeld 80°C via de leiding f daarin binnenstroomt en via de leiding e op een temperatuur van bijvoorbeeld 60°C weer daaruit te-10 rugstroomt naar het CV-systeem. Door de grootte van het reservoir is het mogelijk in korte tijd veel warm tapwater van bijvoorbeeld 60°C ter beschikking te hebben.

In de doorstromer, als schematisch getoond in fig. 2 stroomt koud water bij m via de warmtewisselaar door het huis p. Het verlaat dat huis weer bij /.

15 Onderweg is het in de warmtewisselaar k opgewarmd tot bijvoorbeeld 60°C. Warmte wordt toegevoerd door CV-water van bijvoorbeeld 80°C, dat bij n het huis p binnenstroomt. Het verlaat het huis p weer bij o, waarbij het onderweg dus 20°C in temperatuur is gedaald, door afgifte van warmte aan het in tegengestelde richting stromende tapwater. Het uitstromende tapwater kan dan ge-20 makkelijk een temperatuur van bijvoorbeeld 60°C hebben bereikt. Doordat een toestel als weergegeven in fig. 2 geen reservoir bevat kan het slechts een beperkte hoeveelheid warm water per tijdseenheid produceren.

Fig. 3 toont schematisch een toestel volgens de uitvinding: een soort serieschakeling van een toestel volgens fig. 1 en één volgens fig. 2: in plaats 25 van dat het koude water meteen het reservoir a’ binnenstroomt, stroomt het nu eerst door het huis p'. Het wordt in p' in de warmtewisselaar k’ verwarmd tot bijvoorbeeld 50°C en stroomt op die temperatuur bij /' het reservoir a’ binnen. Daar wordt het door de warmtewisselaar d’ verder opgewarmd en tenslotte kan het met een temperatuur van 60°C bij c'uit het reservoir a'worden getapt. De-30 ze temperatuurverhoging van 10°C tot 60°C kan worden bereikt met CV-water van bijvoorbeeld 65°C, dat bij F in de warmtewisselaar d' wordt geleid, daarin 5°C afkoelt, met een temperatuur van 60°C bij e’de warmtewisselaar af'verlaat 1010342 -4- en in huis p'via de warmtewisselaar /(’een verdere 15°C in temperatuur terugloopt om tenslotte met een temperatuur van 45 °C in het CV-systeem terug te stromen.

Een aanzienlijke winst dus met betrekking tot het benodigde tempera-5 tuurniveau van het CV-water en daarmee vanwege de lagere temperaturen, via het vrijkomen van de eerdergenoemde condensatiewarmte via de waterdamp.

1010342

Claims (2)

1. Toestel voor het verwarmen van water, bevattende een tapwaterre-servoir in de wand waarvan zich althans twee openingen bevinden, één voor het erin leiden van relatief koud water, een andere voor het er uit aftappen van relatief warm water en met in dat reservoir een warmtewisselaar die zijn warm-5 te onttrekt aan daardoorheen stromend water uit het CV-systeem en waarvan, wanneer zich in het reservoir water bevindt, het warmteuitwisselende oppervlak in contact is met dat water, met het kenmerk dat zich in de toevoerleiding, voordat het water met de genoemde warmtewisselaar in contact komt, een huis bevindt met daarin een 10 tweede warmtewisselaar, waarbij het water via die tweede warmtewisselaar door dat huis heen wordt geleid en warm CV-water dat uitstroomt uit de warmtewisselaar in het tapwaterreservoir eveneens door dat huis heen stroomt, in contact met die tweede warmtewisselaar en in een richting tegengesteld aan die van het eerstgenoemde water.

2. Toestel volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het huis met de tweede warmtewisselaar zich bevindt in het tapwaterreservoir. 1010342