NL1018449C2

NL1018449C2 - Device for heat transmission between boiler incorporating water tank insulated from ambient temperature and at least one fluid medium in conduit arrangement independent from boiler involves at least one heat exchanger

Info

Publication number: NL1018449C2
Application number: NL1018449A
Authority: NL
Inventors: Jacob Heidemans
Original assignee: Hei Tech Bv
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2003-01-08

Abstract

The device for heat transmission between a boiler (1) incorporating a water tank (4) insulated from ambient temperature and at least one fluid medium in a conduit arrangement (8) independent of the boiler involves at least one heat exchanger (3). The boiler is heated by a solar collector (2) preferably comprising a panel (7) placed on the roof of a house. A pump (9) is driven from the electrical mains (10) or a photo-voltaic solar panel and is connected to a thermostat (11) in the collector and to one (12) in the boiler. The boiler and the collector are connected with four heat exchangers (3). The heated water in the panel is pumped via the conduits in a clockwise direction and reaches the heat exchangers (3), which transmit the excess heat from the water to the boiler. When the thermostat in the collector is lower than 10 degrees Celsius, the pump can be stopped in order to prevent freezing of the conduits. When the thermostat in the lowermost part of the tank shows a temperature of 90 degrees Celsius, the pump can also be stopped.

Description

WARMTE-UITWISSELING IN BOILERS DOOR MIDDEL VAN WARMTEWISSELAARSHEAT EXCHANGE IN BOILERS THROUGH HEAT EXCHANGERS

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het uitwisselen van warmte in een boiler door middel van een warmtewisselaar, waarbij de warmtewisselaar slechts in één vastgestelde richting 5 warmte kan opnemen of afstaan.The invention relates to a method and device for exchanging heat in a boiler by means of a heat exchanger, wherein the heat exchanger can only absorb or release heat in one determined direction.

Boilers zijn veel gebruikte toepassingen voor het opslaan van warmte. Een boiler omvat tenminste een waterreservoir dat geïsoleerd is van de omgevingstemperatuur, waar de boiler geplaatst is. Een boiler kan 10 worden gebruikt in een huishoudelijke toepassing, bijvoorbeeld voor de verwarming van drinkwater, alsmede voor de verwarming van een CV of bijvoorbeeld vloerverwarming. De warmte in de boiler kan zowel direct gebruikt worden, door gebruik te maken van het water in de boiler, als 15 indirect gebruikt worden, door een onafhankelijk van de boiler staande keten te verwarmen met warmte uit de boiler. Hierbij wordt gebruikt gemaakt van een warmtewisselaar die de boiler verbindt met een zich buiten de boiler bevindende keten. De warmte kan in de boiler 20 gebracht geworden door middel van een los van de boiler staande keten, die een warmtewisselaar omvat voor warmte-uitwisseling met de boiler.Boilers are frequently used applications for storing heat. A boiler comprises at least one water reservoir that is isolated from the ambient temperature where the boiler is placed. A boiler can be used in a domestic application, for example for heating drinking water, as well as for heating a central heating or, for example, floor heating. The heat in the boiler can be used either directly, by using the water in the boiler, or indirectly, by heating a chain independent of the boiler with heat from the boiler. A heat exchanger is used for this which connects the boiler to a chain located outside the boiler. The heat can be introduced into the boiler 20 by means of a chain separate from the boiler, which comprises a heat exchanger for heat exchange with the boiler.

Een bekende zonneboilersysteem is het zogenaamde lage-stroom systeem (low-flow systeem) .A well-known solar boiler system is the so-called low-flow system (low-flow system).

25 Hierbij wordt in het waterreservoir van de boiler een zogenaamde temperatuurgelaagdheid aangebracht. De temperatuurgelaagdheid zorgt voor snelle beschikbaarheid van warm water en het gebruik van weinig energie in het boilersysteem. De toevoeging van warmte aan de boiler 30 door middel van een warmtewisselaar is zo ingericht dat het water bovenin de boiler eerst wordt verwarmd, waardoor een temperatuurgelaagdheid ontstaat.A so-called temperature stratification is hereby applied in the water reservoir of the boiler. The temperature stratification ensures rapid availability of hot water and the use of little energy in the boiler system. The addition of heat to the boiler 30 by means of a heat exchanger is arranged such that the water at the top of the boiler is first heated, as a result of which a temperature layer is created.

1018449 21018449 2

Dergelijke low-flow systemen omvatten bij voorkeur een zonnecollector, een daarmee in verbinding staande boiler en een pomp voor het langzaam rondpompen van een vloeibaar medium, bij voorkeur water. In een 5 collector wordt het vloeibare medium verwarmd door zonne-energie. De warmte in het vloeibare medium wordt via een buizensysteem en uiteindelijk een warmtewisselaar in de boiler gebracht. Deze bekende low-flow zonne-boiler-systemen werken met een pomp die wordt ingeschakeld door 10 middel van een delta-T regeling of door middel van een stralingsregeling. Bij een delta-T regeling wordt de temperatuur van het vloeibare medium in de collector gemeten en de temperatuur van het water in de boiler. Wanneer het vloeibaar medium een vooraf ingesteld aantal 15 graden (delta-T), bijvoorbeeld 10°C. warmer is dan het water in de boiler, dan start de pomp. De delta-T regeling heeft een aantal nadelen. Een groot ingestelde delta-T geeft een lage opbrengst. Een te klein ingestelde delta-T zorgt echter dat de pomp onder omstandigheden 20 zichzelf uitschakelt zodra koud water in de collector komt. Een ander probleem is de keuze van de plaats van de thermostaat in de boiler. De hogere temperatuur van de bovenste regio van de boiler zal onder omstandigheden niet leiden tot het inschakelen van de pomp, terwijl bij 25 plaatsing in de onderste regio dit wel zou gebeuren.Such low-flow systems preferably comprise a solar collector, a boiler connected thereto and a pump for slowly circulating a liquid medium, preferably water. In a collector, the liquid medium is heated by solar energy. The heat in the liquid medium is introduced into the boiler via a pipe system and ultimately a heat exchanger. These known low-flow solar boiler systems work with a pump that is switched on by means of a delta-T control or by means of a radiation control. With a delta-T control, the temperature of the liquid medium in the collector is measured and the temperature of the water in the boiler. When the liquid medium is a preset number of 15 degrees (delta-T), for example 10 ° C. warmer than the water in the boiler, then the pump starts. The delta-T scheme has a number of disadvantages. A large delta-T set gives a low yield. However, a delta-T set too small causes the pump to switch itself off under conditions as soon as cold water enters the collector. Another problem is the choice of the location of the thermostat in the boiler. The higher temperature of the upper region of the boiler will not, under certain circumstances, lead to the pump being switched on, whereas if placed in the lower region this would happen.

Bij een stralingsregeling wordt de instraling van de zon gemeten. Er wordt een inschakelings-temperatuur, bijvoorbeeld 30°C, gekozen, zodat de pomp zichzelf in werking stelt op het moment dat het medium in 30 de collector de inschakelingstemperatuur bereikt. Wanneer het water in de boiler kouder is dan de genoemde 30°C, dan zou de pomp eerder ingeschakeld kunnen worden waardoor meer energie wordt gewonnen. Daarentegen blijft de pomp bij af nemende instraling van de zon, en een hoge 35 temperatuur van de boiler, bijvoorbeeld 80°C, gewoon doorwerken, waardoor het water in de boiler onnodig afkoelt.The radiation from the sun is measured with a radiation control. A switch-on temperature, for example 30 ° C, is selected, so that the pump starts itself when the medium in the collector reaches the switch-on temperature. If the water in the boiler is colder than the aforementioned 30 ° C, the pump could be switched on earlier so that more energy is gained. On the other hand, with decreasing solar radiation and a high temperature of the boiler, for example 80 ° C, the pump continues to work normally, as a result of which the water in the boiler cools unnecessarily.

101 8449 i 3101 8449 3

Het doel van de uitvinding is een inrichting en een werkwijze van de bovengenoemde soort te verschaffen, waarmee het zonne-boilersysteem een hoger rendement zal hebben dan bekende systemen. Tevens is het doel van de 5 uitvinding het in stand houden van de temperatuur- gelaagdheid in de boiler. Daarnaast heeft de uitvinding tot doel de genoemde effecten te waarborgen wanneer uit de boiler warmte wordt overgedragen aan een ander vloeibaar medium.The object of the invention is to provide a device and a method of the above-mentioned type with which the solar boiler system will have a higher efficiency than known systems. The object of the invention is also to maintain the temperature stratification in the boiler. In addition, it is an object of the invention to guarantee the aforementioned effects when heat is transferred from the boiler to another liquid medium.

10 Dit doel wordt bereikt door warmte-overdracht van en naar de boiler te doen plaatsvinden door tenminste twee boven elkaar geplaatste warmtewisselaars, die zijn ingericht om warmte in slechts één vastgestelde richting op te nemen of af te staan. De warmtewisselaar is bij 15 voorkeur ingericht als een bekende warmtepijp.This object is achieved by having heat transfer from and to the boiler take place by means of at least two superimposed heat exchangers, which are adapted to receive or release heat in only one determined direction. The heat exchanger is preferably arranged as a known heat pipe.

Een warmtepijp (heat pipe) is op zichzelf bekend en omvat een holle buis gesloten aan beide einden en gedeeltelijk gevuld met een vloeistof onder een lage druk, die kookt bij een gewenste temperatuur. Eén eind 20 van de buis bevindt zich in een warme regio, het andere in een koude regio. Het warme gedeelte zal zich veelal lager bevinden dan het koude gedeelte. De vloeistof bevindt zich in het lagere einde van de buis waar het verwarmd wordt en zal gaan koken of verdampen, wanneer de 25 temperatuur in de warme regio het kookpunt of verdam-pingspunt van de vloeistof overstijgt. De damp zal de druk verhogen in het laagste eind van de buis, waardoor de damp naar boven wordt gedrukt en zal condenseren in de regio van het koude gebied van de buis. Een dergelijke 30 warmtepijp is dus zodanig ingericht dat warmtetransport slechts in één richting, veelal van beneden naar boven, mogelijk is.A heat pipe is known per se and comprises a hollow pipe closed at both ends and partially filled with a liquid under a low pressure, which boils at a desired temperature. One end of the tube is in a warm region, the other in a cold region. The warm part will often be lower than the cold part. The liquid is in the lower end of the tube where it is heated and will start boiling or evaporating when the temperature in the hot region exceeds the boiling point or evaporation point of the liquid. The vapor will increase the pressure in the lowest end of the tube, pushing the vapor upwards and condensing in the region of the cold area of the tube. Such a heat pipe is thus arranged such that heat transfer is only possible in one direction, often from the bottom to the top.

Het gebruik van een warmtewisselaar die slechts in één richting warmte kan overdragen of afnemen van de 35 boiler, verhoogt het rendement van die boiler. Allereerst is geen delta-T of bestralingsregeling meer nodig, welke allebei een negatief effect hebben op het rendement van de boiler. De regeling om een pomp van een collector te 1 0 1 84 4 9^ 4 regelen op basis van temperatuursmetingen of zonne-instralingsmeting, is hierbij overbodig. Er kan geen energie aan de boiler worden onttrokken en door het in bedrijf zijn van de pomp kan er ook geen temperatuur-5 vereffening optreden, zodat de boiler een hoger rendement zal hebben dan bekende boilers. Er moet slechts voor worden gezorgd dat de pomp lang genoeg doordraait en bijvoorbeeld alleen door middel van een schemerschakelaar 's-nachts stopt. Eventueel kunnen thermostaten worden 10 aangebracht in de boiler en in de collector. De thermostaat in de boiler kan de pomp uitschakelen wanneer de temperatuur hoger is dan 90°C. Tevens kan een thermostaat in de collector de pomp uitschakelen wanneer de collectortemperatuur lager is dan bijvoorbeeld 10°C, 15 zodat bevriezing wordt voorkomen.The use of a heat exchanger that can only transfer or remove heat from the boiler in one direction increases the efficiency of that boiler. First of all, delta-T or irradiation control is no longer necessary, both of which have a negative effect on the efficiency of the boiler. The control to control a pump from a collector on the basis of temperature measurements or solar radiation measurement is hereby superfluous. No energy can be withdrawn from the boiler and, due to the operation of the pump, no temperature equalization can occur, so that the boiler will have a higher efficiency than known boilers. It is only necessary to ensure that the pump continues to run long enough and, for example, only stops at night by means of a twilight switch. Thermostats can optionally be provided in the boiler and in the collector. The thermostat in the boiler can switch off the pump when the temperature is higher than 90 ° C. A thermostat in the collector can also switch off the pump when the collector temperature is lower than, for example, 10 ° C, so that freezing is prevented.

Ook het onttrekken van warmte aan de boiler kan plaatsvinden door middel van warmtewisselaars, welke slechts in één vastgestelde richting warmte uit de boiler kunnen afnemen. Ook voor deze toepassing is het hebben 20 van een pompregeling overbodig wanneer gebruik wordt gemaakt van dergelijke warmtewisselaars. Doordat geen warmte aan de boiler kan worden toegevoerd, heeft de boiler een relatief hoog rendement.The extraction of heat from the boiler can also take place by means of heat exchangers, which can only draw heat from the boiler in one determined direction. Also for this application, having a pump control is superfluous when use is made of such heat exchangers. Because no heat can be supplied to the boiler, the boiler has a relatively high efficiency.

De plaatsing van de warmtewisselaars kan 25 zodanig plaatsvinden dat het bovenste deel van de boiler eerder verwarmd wordt dan het onderste deel van de boiler, waardoor temperatuurgelaagdheid ontstaat, overeenkomstig de boiler van het lage-stroom systeem. Het verwarmde medium in de collector kan eerst langs 30 warmtewisselaars in het bovenste gedeelte van de boiler gevoerd worden en daarna langs warmtewisselaars in het onderste gedeelte van de boiler, waardoor in eerste instantie meer warmte wordt overgedragen aan het bovenste deel van de boiler.The placement of the heat exchangers can take place in such a way that the upper part of the boiler is heated earlier than the lower part of the boiler, as a result of which temperature layering occurs, corresponding to the boiler of the low-current system. The heated medium in the collector can first be passed along heat exchangers in the upper part of the boiler and then along heat exchangers in the lower part of the boiler, whereby initially more heat is transferred to the upper part of the boiler.

35 De temperatuurgelaagdheid wordt ook in stand gehouden door de warmtewisselaars zo te plaatsen dat de meeste warmte wordt afgenomen van de onderste regio van de boiler. Daarnaast kan de temperatuurgelaagdheid is 1 01 84 4 9 " 5 stand worden gehouden door gebruik te maken van de verschillende eigenschappen van vloeistoffen van de warmtepijp. De bovenste warmtewisselaar heeft een vloeistof die een groter vermogen heeft tot opname van warmte 5 dan de warmtepijp in een lager deel. Tevens kan gevarieerd worden wat betreft verdampingspunt of kookpunt van de vulvloeistof.The temperature layering is also maintained by placing the heat exchangers in such a way that most of the heat is taken from the lower region of the boiler. In addition, the temperature layering can be maintained by using the different properties of fluids of the heat pipe. The upper heat exchanger has a liquid that has a greater capacity for absorbing heat than the heat pipe in a lower part, and it is also possible to vary the evaporation point or boiling point of the fill liquid.

De onderhavige uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de bijgaande figuren.The present invention is explained with reference to the accompanying figures.

10 Figuur 1 toont de boiler volgens de uitvinding in een eerste uitvoeringsvorm, met schuin omhoog stekende warmtepijpen verbonden met een zonne-collectorsysteem.Figure 1 shows the boiler according to the invention in a first embodiment, with heat pipes slanting upwards connected to a solar collector system.

Figuur 2 toont een warmtepijp zoals gebruikt in figuur l.Figure 2 shows a heat pipe as used in Figure 1.

15 Figuur 3 toont een boiler volgens de uitvinding met schuin omhoog stekende warmtepijpen, verbonden met zonne-collectorsysteem en verbonden met een verwarmingssysteem.Figure 3 shows a boiler according to the invention with heat pipes slanting upwards, connected to a solar collector system and connected to a heating system.

Figuur 4 toont een boiler met serieel 20 geplaatste warmtepijpen.Figure 4 shows a boiler with serially placed heat pipes.

Figuur 1 toont een eerste uitvoeringsvorm van de boiler volgens de uitvinding. Boiler 1 wordt verwarmd door collector 2 via warmtewisselaars 3. Boiler 1 omvat een waterreservoir 4 met een koudwaterinvoer 5 en 25 warmwateruitvoer 6. Collector 2, in dit geval een zonnecollector, omvat een bij voorkeur op het dak van een huis geplaatst paneel 7, een leidingcircuit 8 dat is gevuld met een medium, bij voorkeur water, en een pomp 9 die wordt gevoed met elektriciteit uit net 10 of door een 30 photovoltaïsch zonnepaneel (niet getoond) en die is verbonden met in de collector geplaatste thermostaten 11 en een in de boiler geplaatste thermostaat 12. De boiler 1 en de collector 2 zijn verbonden via een viertal warmtewisselaars 3. Het verwarmde water in paneel 7 zal 35 door leidingen 8 gepompt worden door pomp 9 in de richting van de pijl, met de klok mee. Het verwarmde water bereikt de warmtewisselaars 3 die het overschot aan warmte van het water overdragen aan de boiler. De 1 o 1 8449 * 6 plaatsing van warmtewisselaars 3 komt de temperatuur-gelaagdheid in het reservoir 4 van boiler 1 ten goede. Pomp 9 van collector-inrichting 2 zal draaien wanneer thermostaat 11 een temperatuur aangeeft die dit toestaat.Figure 1 shows a first embodiment of the boiler according to the invention. Boiler 1 is heated by collector 2 via heat exchangers 3. Boiler 1 comprises a water reservoir 4 with a cold water inlet 5 and hot water outlet 6. Collector 2, in this case a solar collector, comprises a panel 7, preferably placed on the roof of a house, a conduit circuit 8 which is filled with a medium, preferably water, and a pump 9 which is supplied with electricity from network 10 or by a photovoltaic solar panel (not shown) and which is connected to thermostats 11 placed in the collector and a boiler thermostat 12. The boiler 1 and the collector 2 are connected via four heat exchangers 3. The heated water in panel 7 will be pumped through pipes 8 through pump 9 in the direction of the arrow, clockwise. The heated water reaches the heat exchangers 3 which transfer the excess heat from the water to the boiler. The 1 or 1 8449 * 6 placement of heat exchangers 3 benefits the temperature layering in the reservoir 4 of boiler 1. Pump 9 of collector device 2 will run when thermostat 11 indicates a temperature that allows this.

5 Wanneer thermostaat 11 bijvoorbeeld lager is dan 10°C, dan kan het pompen worden gestopt om bevriezing van de leidingen te voorkomen. Thermostaat 12 geplaatst in het onderste gedeelte van reservoir 4 kan het pompen eveneens doen stoppen, wanneer deze bijvoorbeeld een hoge tempera-10 tuur van 90°C aangeeft. Pomp 9 kan tevens zijn voorzien van middelen die het pompen een bepaalde tijd na zonsondergang doen stoppen, en een bepaalde tijd voor zonsopgang doen starten.If, for example, thermostat 11 is lower than 10 ° C, the pumping can be stopped to prevent the pipes from freezing. Thermostat 12 placed in the lower part of reservoir 4 can also stop the pumping if, for example, it indicates a high temperature of 90 ° C. Pump 9 can also be provided with means that stop the pumping a certain time after sunset and start a certain time before sunrise.

Eénrichtingswarmtewisselaars 3, bij voorkeur 15 warmtepijpen, steken schuin omhoog in het waterreservoir 4 van boiler 1. De werking van een bekende warmtepijp staat dan alleen warmte-overdracht toe van collector-inrichting 2 naar boilerinrichting 1, wanneer de temperatuur in waterresevoir 4 lager is dan de 20 temperatuur in leidingen 8. De plaatsing van de warmtewisselaars boven elkaar zorgt voor een gelaagdheid in de boiler 1.One-way heat exchangers 3, preferably 15 heat pipes, protrude obliquely into the water reservoir 4 of boiler 1. The operation of a known heat pipe then only allows heat transfer from collector device 2 to boiler device 1, when the temperature in water reservoir 4 is lower than the temperature in pipes 8. The placement of the heat exchangers on top of each other provides a layering in the boiler 1.

In figuur 2 wordt de warmtewisselaar 3 van figuur 1 in zijn uitvoeringsvorm van een warmtepijp 20 25 getoond. De warmtepijp bestaat uit deel 21 dat zich buiten boiler 1 bevindt, gedeelte 22 dat zich in het reservoir 4 van boiler 1 bevindt, gescheiden door de wand 23 van boiler 1. In het gedeelte buiten de boiler 21 wordt het vloeibare medium in leidingen 8 van collector 2 30 via ingang 24 in reservoir 25 gepompt worden. Het kan daaruit gepompt worden via uitgang 26. Het medium zal zijn warmte afstaan aan de zich in vloeibare toestand bevindende inhoud 27 van warmtepijpen 20. De inhoud 27 zal onder inwerking van de warmte verdampen en opstijgen 35 via 28 en zijn warmte in gedeelte 22 afstaan aan de inhoud van het waterreservoir. De damp zal terugstromen via 29 en condenseren bij 30 terug in het reservoir 27. Warmte-overdracht tussen reservoir 25 en 27 en de warmte- 1018449 7 overdracht tussen warmtepijpgedeelte 22 en boiler-reservoir 4 wordt verbeterd door respectievelijk aangebrachte vinnen 31 en vinnen 32. De te verdampen vloeibare inhoud 27 van warmtepijp 20 wordt gekozen 5 overeenkomstig zijn functie en plaatsing van de warmtewisselaar in waterreservoir 4, zodat de temperatuur-gelaagdheid in waterreservoir 4 in stand wordt gehouden.In figure 2 the heat exchanger 3 of figure 1 is shown in its embodiment of a heat pipe. The heat pipe consists of part 21 that is located outside boiler 1, part 22 that is located in the reservoir 4 of boiler 1, separated by the wall 23 of boiler 1. In the part outside the boiler 21, the liquid medium in pipes 8 of collector 2 30 can be pumped into reservoir 25 via input 24. It can be pumped therefrom via outlet 26. The medium will transfer its heat to the contents 27 of heat pipes 20 in the liquid state. The contents 27 will evaporate and rise under the influence of the heat via 28 and release its heat in section 22. to the contents of the water reservoir. The vapor will flow back through 29 and condense at 30 back into the reservoir 27. Heat transfer between reservoirs 25 and 27 and the heat transfer between heat pipe portion 22 and boiler reservoir 4 is improved by respectively fitted fins 31 and fins 32. The liquid content 27 of heat pipe 20 to be evaporated is selected according to its function and placement of the heat exchanger in water reservoir 4, so that the temperature layering in water reservoir 4 is maintained.

Figuur 3 toont een uitbreiding van de inrichting van figuur 1 met een verwarmingssysteem 40.Figure 3 shows an extension of the device of Figure 1 with a heating system 40.

10 Getoond zijn wederom boiler 1 en collector 2 verbonden via warmtewisselaars 3. Waterreservoir 4 kan worden gevuld met koud water via 5 en warm water kan worden afgetapt via uitvoer 6. Collector 2 omvat een paneel 7 en leidingen 8 gevuld met een medium dat wordt rondgepompt 15 door pomp 42. De warmte in waterreservoir 4 kan door warmtewisselaars 43, bij voorkeur warmtepijp overeenkomstig figuur 2, worden overgedragen aan leiding-inrichting 44. Het vloeibare medium van leidingen 44 wordt continu rondgepompt door pomp 45 met de klok mee.Again shown are boiler 1 and collector 2 connected via heat exchangers 3. Water reservoir 4 can be filled with cold water via 5 and hot water can be drained via outlet 6. Collector 2 comprises a panel 7 and pipes 8 filled with a medium that is pumped around 15 by pump 42. The heat in water reservoir 4 can be transferred by heat exchangers 43, preferably heat pipe according to figure 2, to pipe device 44. The liquid medium from pipes 44 is continuously pumped around by pump 45 clockwise.

20 De warmtewisselaars 43 zijn zodanig in boilerreservoir 4 gestoken dat zij alleen warmte kunnen opnemen uit het waterreservoir. De warmte van boilerreservoir 4 wordt in dit geval via leidinginrichtingen 44 gepompt naar een vloerverwarming 46. De inhoud van leidingen 44 kan door 25 middel van kleppen 47 door het buizensysteem 48 via verdelers 55 van de vloerverwarming gepompt worden. De voorkeurstemperatuur voor de te verwarmen ruimte wordt ingesteld in thermoschakelaar 49 en gemeten met thermostaat 50. Wanneer de temperatuur van het water in 30 het waterreservoir 4, gemeten via thermostaat 51, hoog genoeg is voor het bereiken van de gewenste ruimte-temperatuur, dan zal pomp 45 en leidinginrichting 44 werken zoals hierboven beschreven en het verwarmde water door de vloerverwarming 46 pompen. Wanneer echter de 35 temperatuur van waterreservoir 4, gemeten door thermostaat 51, lager is dan de voorkeurstemperatuur, dan zal temperatuurschakelaar 49 de CV-ketel 52 inschakelen. De CV-schakeling 53 zal het medium van leidingen 44 1018449 1 8 verwarmen gecontroleerd door schakeling 54, zodat de gewenste temperatuur wel gehaald kan worden.The heat exchangers 43 are inserted into boiler reservoir 4 in such a way that they can only absorb heat from the water reservoir. The heat from boiler reservoir 4 is in this case pumped via pipe devices 44 to a floor heating 46. The contents of pipes 44 can be pumped through valves 47 through the pipe system 48 via distributors 55 of the floor heating. The preferred temperature for the room to be heated is set in thermoswitch 49 and measured with thermostat 50. When the temperature of the water in the water reservoir 4, measured via thermostat 51, is high enough to reach the desired room temperature, then pump 45 and piping device 44 operate as described above and pump the heated water through the floor heating 46. However, if the temperature of water reservoir 4, measured by thermostat 51, is lower than the preferred temperature, temperature switch 49 will switch on the central heating boiler 52. The heating circuit 53 will heat the medium of pipes 44 controlled by circuit 54, so that the desired temperature can be achieved.

Figuur 4 toont een verdere uitvoeringsvorm van de boiler met éénrichtingswarmtewisselaars. In deze 5 uitvoeringsvorm zijn de warmtewisselaars serieel tot een buis 54 geplaatst. De inrichting omvat waterreservoir 61 van boiler 60 met ingang 62 en uitgang 63. In het waterreservoir 61 is verticaal geplaatst buis 64. De buis 64 is in dit geval ingericht als seriële warmtewisselaars 10 voor het toevoegen van warmte aan waterreservoir 61 van boiler 60. De buis 64 is bijvoorbeeld verbonden met een inrichting vergelijkbaar met collector 2 uit figuur 1.Figure 4 shows a further embodiment of the boiler with one-way heat exchangers. In this embodiment, the heat exchangers are serially arranged to a tube 54. The device comprises water reservoir 61 of boiler 60 with input 62 and outlet 63. In the water reservoir 61 is vertically placed tube 64. The tube 64 is in this case arranged as serial heat exchangers 10 for adding heat to water reservoir 61 of boiler 60. The device tube 64 is connected, for example, to a device similar to collector 2 of figure 1.

Een verwarmd medium kan worden toegevoerd aan de warmte-pijp via ingang 65 welke verbonden is met toevoerpijp 66 15 in buis 64. Het verwarmde medium zal tenminste een gedeelte van zijn warmte tijdens de doorstroming door toevoerpijp 66 afgeven aan de rondom toevoerpijp 66 gelegen vacuümkamers 67. Wanneer het laagste gedeelte van 68 van warmtepijp 64 bereikt is, zal het verwarmde medium 20 zijn warmte hebben afgestaan en worden teruggepompt via de retourpijp 69 naar uitgang 70 van buis 64 en terugkomen in de leidingen van collector 2. Elk van de rondom toevoerpijp 66 liggende vacuümkamers 67 werkt volgens het eerder beschreven principe van warmtepijpen. 25 Op de bodem van vacuümkamers 67 bevindt zich een vloeibaar medium 71 dat kan verdampen. Bij verdamping zal de damp opstijgen en zijn warmte afgeven aan het buitenste oppervlakte 72 van de buis 64. Dit oppervlakte is eventueel voorzien van langs- of dwarsvinnen 73. Na het 30 afgeven van haar warmte zal het medium condenseren en terugvallen op de bodem van vacuümkamer 67. Het medium van de vacuümkamers 67 wordt zo gekozen dat de temperatuurgelaagdheid van waterreservoir 61 gehandhaafd wordt. Toevoerpijp 66 is over de gehele lengte omgeven 35 door vacuümkamers 67, gescheiden door isolerende gedeelten 74. Het bovenste gedeelte van buis 64 en van toevoerpijp 66 is omgeven door isolatiemateriaal 75. Ook het onderste gedeelte van buis 64, het gedeelte 68 waar 10184491 9 de vloeistof niet meer omlaag stroomt maar omhoog wordt gepompt is omgeven door isolerend materiaal 76.A heated medium can be supplied to the heat pipe via input 65 which is connected to supply pipe 66 in tube 64. The heated medium will transfer at least a part of its heat during the flow through supply pipe 66 to the vacuum chambers 67 located around supply pipe 66 When the lowest portion of 68 of heat pipe 64 is reached, the heated medium 20 will have relinquished its heat and be pumped back through return pipe 69 to outlet 70 of tube 64 and return to the pipes of collector 2. Each of the all-around supply pipe 66 horizontal vacuum chambers 67 operate according to the previously described principle of heat pipes. On the bottom of vacuum chambers 67 there is a liquid medium 71 that can evaporate. Upon evaporation, the vapor will rise and release its heat to the outer surface 72 of the tube 64. This surface is optionally provided with longitudinal or transverse fins 73. After the release of its heat, the medium will condense and fall back to the bottom of the vacuum chamber. 67. The medium of the vacuum chambers 67 is selected such that the temperature layering of water reservoir 61 is maintained. Supply pipe 66 is surrounded along its entire length by vacuum chambers 67, separated by insulating parts 74. The upper part of tube 64 and of supply pipe 66 is surrounded by insulating material 75. The lower part of tube 64, the part 68 where 10184491 liquid no longer flows down but is pumped up is surrounded by insulating material 76.

Hoewel in figuur 4 slechts warmte wordt toegevoerd aan de boiler is een dergelijke constructie 5 ook mogelijk waarbij warmte wordt onttrokken aan de inhoud van de boiler.Although in Figure 4 only heat is supplied to the boiler, such a construction 5 is also possible in which heat is extracted from the contents of the boiler.

1018449 ,1018449,

Claims

1 I

Method for transferring heat between a boiler and at least one liquid medium via at least one heat exchanger, characterized in that at least two superimposed heat exchangers are provided, each of which only receives or transfers heat between the boiler in one determined direction and the medium.

Method according to claim 1, characterized in that the liquid medium is heated in a solar energy system.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchangers, which transfer heat to the boiler, transfer more heat in the region of the upper part of the boiler than in the region of the lower part.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that heat from the boiler heats the liquid medium via the heat exchangers.

5. Method as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the boiler is used for hot water supply.

6. Device for heat transfer between, on the one hand, a boiler comprising a water reservoir insulated from the ambient temperature and, on the other hand, at least one liquid medium in a pipe device independent of the boiler, wherein at least one heat exchanger is provided for the heat transfer in the pipe device, that at least two superimposed heat exchangers are provided, which absorb or release heat in one determined direction between the boiler and the medium.

Device according to claim 6, characterized in that the device forms part of a low-power solar water heater system.

8. Device as claimed in claim 6 or 7, characterized in that the liquid medium flows through the various heat exchangers from above. 1 01 84 4 9 "

Device as claimed in any of the claims 6-8, characterized in that the or each heat exchanger is a heat pipe.

Device as claimed in claim 9, characterized in that the or each heat pipe is placed obliquely upwards in the boiler.

Device as claimed in claim 9, characterized in that the or each heat pipe is placed obliquely downwards in the boiler.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device is part of a heating system. ^ 0 1 84-49 *