NL1020944C2 - Verwarmingsinrichting en werkwijze voor ruimteverwarming en/of sanitairwaterverwarming. - Google Patents

Description

Titel: Verwarmingsinrichting en werkwijze voor ruimteverwarming en/of sanitairwaterverwarming.

De uitvinding heeft betrekking op een verwarmingsinrichting. De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op een verwarmingsinrichting voor ruimteverwarming en/of sanitairwaterverwarming.

Uit de praktijk zijn bekend centrale verwarmingsinrichtingen.

5 Daarbij wordt een warmtewisselaar verhit met behulp van een brander die bijvoorbeeld op aardgas of dergelijke fossiele brandstof wordt gestookt. Een waterkanaal is voorzien in de warmtewisselaar, welk waterkanaal is aangesloten op of onderdeel uitmaakt van een ruimteverwarmingscircuit. Met behulp van de warmtewisselaar wordt warmte toegevoerd aan door 10 genoemd circuit stromend water, bijvoorbeeld afhankelijk van de warmtevraag.

Voorts zijn verwarmings- en koelsystemen bekend van het warmtepomp type. Deze worden bijvoorbeeld toegepast in koelinstallaties. Daarbij kan gebruik worden gemaakt van een vloeistof of vloeistof/gas 15 mengsel dat met behulp van pompmiddelen door een circuit wordt rondgepompt waarin een verdamper is opgenomen. De verdamper kan warmte aan de omgeving afgeven of onttrekken, welke warmte afkomstig is uit dan wel kan worden toegevoerd aan een andere ruimte, waardoor koeling dan wel verwarming van genoemde ruimte kan worden verkregen. 20 De uitvinding beoogt een verwarmingsinrichting waarmee in verschillende jaargetijden een optimale verwarming kan worden verkregen voor ruimten en/of sanitairwater.

De uitvinding beoogt voorts een verwarmingsinrichting te verschaffen waarbij op elk gewenst moment een verbeterd en bij voorkeur 25 optimaal rendement wordt verkregen.

De uitvinding beoogt verder een verwarmingsinrichting te verschaffen waarbij energiegebruik relatief beperkt kan worden gehouden, 1 Γ» O ·Γ) Ci A λ 2 waarbij emissises relatief laag worden gehouden en waarbij vervaardiging, inbouw, gebruik en/of onderhoud relatief eenvoudig en economisch voordelig zijn.

Deze en verdere voordelen worden bereikt met een 5 verwarmingsinrichting volgens de uitvinding, in het bijzonder gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 1.

Een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding maakt op verrassende wijze gebruik van een combinatie van een brander gestuurde verwarmingseenheid en een warmtepomp. Door deze samen te koppelen aan 10 ten minste één verwarmingscircuit, in het bijzonder aan een ruimteverwarmingscircuit wordt het voordeel bereikt dat, bijvoorbeeld afhankelijk van de omgevingstemperatuur, de warmtevraag en de gewenste ruimtetemperatuur te kiezen tussen de brandergestuurde verwarmingseenheid, de tweede warmte-eenheid met warmtepomp of een 15 combinatie daarvan, zodat steeds kan worden geoptimaliseerd naar bijvoorbeeld rendement, brandstofverbruik, emissie en dergelijke.

Met behulp van de warmtepomp kan op geschikte wijze gebruik worden gemaakt van bijvoorbeeld warmte, althans energie uit omgevingslucht, rookgassen of dergelijke, hetgeen met name voordelig is 20 wanneer de omgevingstemperatuur relatief hoog is, zoals in de zomer en daarop aansluitende delen van lente en herfst. Gebruik van omgevingstemperatuur voor ruimteverwarming en/of sanitairwaterverwarming is uiteraard energetisch en economisch voordelig. Met name bij grotere warmtevraag en/of grotere temperatuurverschillen 25 blijkt gebruik van een brandergestuurde verwarmingsinrichting, in het bijzonder een verwarmingseenheid met een op fossiele brandstof gestookte brander voordelig te zijn. Hiermee kan relatief snel de gewenste hoeveelheid warmte worden aangestuurd. Eventueel kunnen, indien gewenst, de eerste en tweede verwarmingseenheid zodanig zijn opgesteld dat restwarmte in 1 020944 3 rookgassen van de eerste verwarmingseenheid kan worden gebruikt in de tweede verwarmingseenheid.

Een tweede verwarmingseenheid voor gebruik bij een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding omvat bij voorkeur een 5 elektrisch aangedreven warmtepompeenheid, in het bijzonder een warmtepomp met elektrische pompeenheid, zodat gestuurde hoeveelheden vloeistof kunnen worden rondgepompt.

Het verdient de voorkeur dat bij een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding retourwater uit het verwarmingscircuit eerst door een 10 tweede warmtewisselaar wordt geleid, opgenomen in het circuit van de tweede verwarmingseenheid, alvorens genoemd water doorgeleid wordt naar de eerste verwarmingseenheid en terug naar het verwarmingscircuit.

Hiermee wordt energetisch gunstig geregeld.

In een nadere voordelige uitvoeringsvorm wordt een ___ 15 verwarmingsinrichting volgens de uitvinding voorts gekenmerkt door de_____ __ maatregelen volgens conclusies 6.

Opname van de tweede verwarmingseenheid in een kanaal waardoorheen tijdens gebruik omgevingslucht, in het bijzonder buitenlucht kan worden gevoerd, biedt het voordeel dat de tweede warmtewisselaar goed 20 is beschermd en gestuurd lucht daarlangs kan worsen geleid. Opnemen van een ventilator in genoemd kanaal biedt daarbij het voordeel dat genoemde lucht eenvoudig langs of door de tweede warmtewisselaar kan worden geforceerd.

De luchtaanvoermiddelen en rookgasafvoermiddelen van de eerste 25 verwarmingseenheid kunnen op afstand van genoemd kanaal zijn voorzien.

Het verdient evenwel de voorkeur dat rookgasafvoermiddelen van de eerst verwarmingseenheid uitmonden in genoemd kanaal, meer in het bijzonder in stromingsrichting gezien voor de verdamper. Hiermee wordt het voordeel bereikt dat restwarmte in genoemde rookgassen kan worden gebruikt in of 30 bij de verdamper.

1 n?f)944_ 4

In nadere uitvoering wordt een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding voorts gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 12.

Opname van de eerste warmtewisselaar en de brander van de eerste verwarmingseenheid in het kanaal biedt het voordeel dat warmte van 5 de brander ook kan worden gebruikt bij de verdamper, waarbij luchtaanvoer naar de brander bijzonder eenvoudig mogelijk is.

In stromingsrichting gezien kunnen de eerste warmtewisselaar en de verdamper achter elkaar zijn opgesteld, zodanig dat in hoofdzaak alle rookgassen van de brander gedwongen worden de verdamper te passeren.

10 Evenwel kunnen de eerste warmtewisselaar en de verdamper ook naast elkaar zijn opgesteld in genoemd kanaal. Daartoe kan bijvoorbeeld een deel van het kanaal zijn gescheiden in een eerste en tweede kanaaldeel, waarbij de eerste en tweede warmtewisselaar elk in één der kanaaldelen zijn op genomen. Klepmiddelen kunnen zijn voorzien voor het geleiden van lucht 15 door het eerste en/of het tweede kanaaldeel, zodat kan worden gestuurd hoe de lucht langs en/of door de betreffende warmtewisselaar en/of verdamper zal stromen. Uiteraard kan ook de eerste warmtewisselaar in één der kanaaldelen zijn opgenomen, terwijl het andere kanaaldeel bijvoorbeeld in hoofdzaak leeg is en de verdamper is opgenomen in een kanaalgedeelte 20 achter genoemd eerste en tweede kanaaldeel. Hiermee kan, wanneer de eerste warmte-eenheid in gebruik is, ervoor worden gekozen een gedeelte van de lucht daaromheen te leiden en achter de eerste verwarmingseenheid te mengen met rookgassen van de brander van de eerste verwarmingseenheid alvorens dit mengsel wordt geleid langs de verdamper. 25 Lekmiddelen kunnen zijn voorzien, zodanig dat ongeacht de stand van de klepmiddelen ten minste een gedeelte van de door het kanaal stromende lucht via de lekmiddelen in het kanaaldeel stroomt waar de eerste warmtewisselaar niet is opgesteld, terwijl door gebruik van lekmiddelen bovendien eenvoudig menging van rookgassen met 30 omgevingslucht kan worden verkregen.

1020944 5

In een nadere voordelige uitvoeringsvorm zijn de eerste warmtewisselaar en de verdamper althans gedeeltelijk geïntegreerd.

In een verdere voordelige uitvoeringsvorm bepaalt de eerste verwarmingseenheid een eerste circuit, de tweede verwarmingseenheid een 5 tweede circuit en het verwarmingscircuit een derde circuit, waarbij het eerste, tweede en derde circuit door eenzelfde warmtewisselaar worden gevoerd en van elkaar zijn gescheiden. Hiermee kan in het eerste circuit een bijzonder geschikte vloeistof worden gekozen voor warmteoverdracht, welke vloeistof niet door het verwarmingscircuit hoeft te worden geleid.

10 De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het verzorgen van ten minste ruimteverwarming en/of sanitairwaterverwarming, gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 21.

Met een dergelijke werkwijze kan steeds op optimale wijze een 15 verwarmingsinrichting-worden-aangestuurd,~afhankelijk-van-bij-vooEbeeld__________ de momentane warmtevraag, omgevingstemperatuur, temperatuurverschillen, gewenste snelheid van verwarming, gewenste capaciteit, beschikbare brandstof of andere technische of economische motieven. De eerste en tweede verwarmingseenheid kunnen onafhankelijk 20 van elkaar worden aangestuurd, waarbij zij ook tezamen kunnen worden aangestuurd, in het bijzonder zodanig dat warmte afkomstig van de eerste verwarmingseenheid in de tweede verwarmingseenheid kan worden gebruikt. In het bijzonder kan dit ook voordelig zijn bij relatief lage omgevingstemperaturen. Immers, mocht de verdamper zodanig koud 25 worden dat bevriezing kan optreden, dan kan deze weer worden ontdooid, althans kan bevriezing worden verhinderd door warmte van de eerste verwarmingseenheid langs c.q. door de verdamper te leiden.

Ter verduidelijking van de uitvinding zullen uitvoeringsvoorbeelden van een verwarmingsinrichting en werkwijze 1 n? flQ A A_ 6 volgens de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Daarin toont:

Figuur 1 schematisch een eerste uitvoeringsvorm van een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding; 5 Figuur 2 schematisch een tweede uitvoeringsvorm van een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding;

Figuur 3 schematisch een derde uitvoeringsvorm van een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding;

Figuur 4 schematisch een vierde uitvoeringsvorm van een 10 verwarmingsinrichting volgens de uitvinding;

Figuur 5 schematisch een vijfde uitvoeringsvorm van een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding;

Figuur 6 schematisch een zesde uitvoeringsvorm van een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding; 15 Figuur 6A een alternatieve uitvoeringsvorm van een verwarmingsinrichting volgens figuur 6;

Figuur 7 schematisch een zevende uitvoeringsvorm van een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding;

Figuur 8 schematisch een achtste uitvoeringsvorm van een 20 verwarmingsinrichting volgens de uitvinding;

Figuur 9 schematisch een negende uitvoeringsvorm van een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding;

Figuur 10 schematisch in doorgesneden zijaanzicht een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding, in een woning; 25 Figuur 11 een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding op alternatieve wijze gemonteerd in een woning; en

Figuur 12 een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding op een verdere alternatieve wijze gemonteerd in een woning.

In deze beschrijving hebben gelijke of corresponderende delen 30 gelijke of corresponderende verwijzingscijfers. Voor gelijke of 1 020944___ 7 corresponderende delen zijn gelijke of corresponderende symbolen toegepast. Een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding zal ook worden aangeduid als een hybride ketel. In deze beschrijving dient onder c.v.-ketel ten minste te worden begrepen een in hoofdzaak conventionele centrale 5 verwarmingsinrichting voorzien van een brander, in het bijzonder een fossiele brandstof, zoals gasgestookte brander en een warmtewisselaar, bijvoorbeeld een aluminium gegoten warmtewisselaar waarin warmte-uitwisseling kan plaatsvinden tussen rookgassen van de brander en water in een verwarmingscircuit. Een dergelijke c.v.-ketel kan op elke gepaste 10 wijze worden uitgevoerd, bijvoorbeeld als verbeterd of hoog-rendementketel, condenserende ketel of dergelijke. Onder warmtepomp dient in deze aanvrage ten minste te worden begrepen een inrichting voorzien van ten minste een verdamper en een warmtewisselaar alsmede een circuit waardoorheen een fluïdum, in het bijzonder een vloeistof öf mengsel van 15 vloeistoffen en/of mengsel van vloeistof_en_gas_kan_worden_rondgep_ompt,_________ waarbij in de verdamper warmte aan de omgeving kan worden onttrokken, welke kan worden afgegeven in de warmtewisselaar aan een vloeistof of gas voor gebruik voor ruimte- of sanitairwaterverwarming. Onder verdamper dient in deze aanvrage ten minste te worden begrepen een inrichting waarin 20 onder invloed van aan de omgeving ontrokken warmte verdamping van een vloeistof kan plaats vinden.

Figuur 1 toont schematisch een verwarmingsinrichting 1 volgens de uitvinding, voorzien van een c.v.-ketel 2 en een warmtepomp 3, symbolisch weergegeven met behulp van een in onderbroken lijnen 25 weergegeven vierkant. In figuur 1 ter rechterzijde zijn schematisch een aanvoerleiding 4 en retourleiding 5 van een ruimteverwarmingcircuit (niet getoond) weergegeven. Der retourleiding 5 sluit aan op een pomp 6 voor het rondpompen van vloeistof door genoemd circuit, de c.v.-ketel en een warmtewisselaar 7 van de warmtepomp 3. De warmtewisselaar 7 kan 30 bijvoorbeeld een platenwarmtewisselaar zijn of elke andere geschikte 1 n?ncu4 _ 8 warmtewisselaar. De warmtewisselaar 7 als getoond kan ook als condensor worden aangeduid. De warmtewisselaar 7 is opgenomen tussen de pomp 6 en de c.v.-ketel 2. Tussen de warmtewisselaar 7 en de c.v.-ketel kan eventueel een driewegklep 8 zijn opgenomen, welke enerzijds aansluit op de 5 c.v.-ketel 2 en anderzijds via een omloopleiding 9 op de aanvoerleiding 4, zodat de c.v.-ketel 2 kan worden gepasseerd door geschikte sturing van de driewegklep 8.

De verwarmingsinrichting 1 is voorzien van een luchtkanaal 10 dat 10 met een invoeropening 11 en een uitvoeropening 12 in verbinding staat met de buitenlucht, althans met de omgeving van de verwarmingsinrichting 1. De stromingsrichting in het luchtkanaal 10 is weergegeven door pijlen P en is gericht vanuit de invoeropening 11 naar de uitvoeropening 12. In het luchtkanaal 10 is een verdamper 13 van de warmtepomp 3 opgesteld, 15 alsmede een ventilator 14 voor het door en/of langs de verdamper 13 voeren van buitenlucht. Een vloeistofkanaal 15 dat in zichzelf gesloten is leidt door de warmtewisselaar 7, een regelklep 16, de verdamper 13 en een compressor 17, voor het rondpompen van een fluïdum dat in de verdamper althans gedeeltelijk kan verdampen en in de warmtewisselaar warmte kan afgeven, 20 bijvoorbeeld door wederom vloeibaar worden. Een dergelijk principe van een warmtepomp is genoegzaam bekend en zal hierin slechts worden beschreven waar nodig voor een beter begrip van de uitvinding.

Een verwarmingsinrichting 1 volgens figuur 1 kan als volgt worden gebruikt.

25 Bij geschikte temperatuur van de omgevingslucht 18 wordt met behulp van de ventilator 14 buitenlucht door het luchtkanaal 10 gepompt, met behulp van de ventilator 14, door en/of langs de verdamper 13, waarin warmte wordt ontrokken aan de buitenlucht 18 en wordt afgegeven aan de vloeistof in het kanaal 15, waardoor deze verdampt en via de compressor 17 30 door de warmtewisselaar 7 wordt geleid, waarin warmte wordt 1 Π 2 09 4 4 9 overgedragen aan door met behulp van de pomp 6 in het verwarmingscircuit rondgepompte vloeistof. Indien voldoende warmte wordt onttrokken aan de omgevingslucht voor het voldoen van de warmtevraag in het verwarmingscircuit kan de c.v.-ketel 2 uitgeschakeld blijven en wordt de in 5 de warmtewisselaar 7 verwarmde vloeistof direct doorgepompt naar de aanvoerleiding 4. Eventueel kan daarvoor de omloopleiding 9 worden gebruikt, zodat de c.v.-ketel 2 buiten het circuit wordt gehouden.

Indien aan de omgeving onvoldoende warmte kan worden onttrokken met behulp van de warmtepomp en/of wanneer dit energetisch 10 onvoordelig is kan de c.v.-ketel 2 worden ingeschakeld waardoor (extra) warmte aan de vloeistof in het ruimteverwarmingscircuit kan worden toegevoerd, voor het voldoen aan de warmtevraag. Met de verwarmingsinrichting 1, in het bijzonder met de c.v.-ketel 2 kan bovendien worden voldaan, indien gewenst, aan een warmtevraag voor 15 sanitairwaterverwarming. __ __________

Indien de omgevingstemperatuur 18 relatief laag is kan eventueel de verwarmingsinrichting 1 zodanig worden geregeld dat slechts de c.v.-ketel 2 warmte toevoert aan de vloeistof voor het ruimteverwarmingscircuit.

20 Tests hebben uitgewezen dat op bijzonder eenvoudige en energetisch voordelige wijze een verwarmingsinrichting 1 volgens de uitvinding kan worden geregeld zodanig dat in de relatief koude jaargetijden zoals de winter slechts de c.v.-ketel wordt gestookt, dat in de relatief warme jaargetijden zoals de zomer slechts de warmtepomp 3 wordt 25 bedreven en dat in de tussenliggende seizoenen al naar gelang de warmtevraag en de buitentemperatuur een keuze kan worden gemaakt tussen de c.v.-ketel, de warmtepomp of beiden. Uiteraard kan afhankelijk van de omgevingstemperatuur ook in zomer of winter worden gekozen voor een andere sturing.

1 02 09 4 4 10

In de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm zijn de luchtaanvoer 19 en rookgasafvoer 20 van de c.v.-ketel 2 direct naar buiten gevoerd, op afstand van het luchtkanaal 10. In de in figuur 2 getoonde uitvoeringsvorm monden de luchtaanvoer 19 en het rookgasafvoerkanaal 20 uit in het 5 luchtkanaal 10, in stromingsrichting P gezien respectievelijk voor en achter de ventilator 14 en de verdamper 13. Hiermee wordt ten minste het voordeel bereikt dat naar de omgeving toe slechts de inlaat 11 en de uitlaat 12 noodzakelijk zijn. De rookgasafvoer 20 is hierbij zodanig ver in het luchtkanaal 10 gestoken dat deze nabij de uitlaat 12 uitmondt.

10 In figuur 3 is een derde uitvoeringsvorm van een verwarmingsinrichting 1 volgens de uitvinding getoond, vergelijkbaar met die als getoond in figuur 2, waarbij evenwel de luchtinlaat 19 en de rookgasafvoer 20 beide in stromingsrichting P gezien voor de ventilator 14 en de verdamper 13 uitmonden in het luchtkanaal 10. Hiermee wordt 15 bereikt dat warmte in de rookgassen van de c.v.-ketel 2 in de verdamper 13 kan worden gebruikt, hetgeen energetische voordelen kan biedeii.

In figuur 4 is een verdere variant getoond van een verwarmingsinrichting 1 volgens de uitvinding, waarbij een relatief lang luchtkanaal 10 is getekend, en waarbij de c.v.-ketel 2 en de warmtepomp 3 20 in stromingsrichting P achter elkaar zijn opgesteld, in de getoonde uitvoeringsvorm achter de ventilator 14. Bij deze uitvoeringsvorm zijn de brander 21 en de warmtewisselaar 22 van de centrale verwarmingsketel (c.v.-ketel) 2 in het luchtkanaal 10 opgesteld, zodanig dat rookgassen van de brander 21 (wanneer de c.v.-ketel 2 in bedrijf is) via de warmtewisselaar 22 25 en de verdamper 13 van de warmtepomp 3 naar de uitlaat 12 van het luchtkanaal 14 worden gedwongen, in het bijzonder door de ventilator 14. Hiermee wordt bereikt dat voor de rookgassen geen aparte uitlaat noodzakelijk is, dat geen aparte luchttoevoer nodig is voor de brander 21 en dat bovendien warmte van de rookgassen in de verdamper 13 kan worden 30 gebruikt, wanneer de c.v.-ketel 2 in bedrijf is. Een bijkomend voordeel van 1020944 11 deze opstelling is dat de vloeistof in het circuit van de warmtepomp 3 bij lage omgevingstemperatuur niet zal bevriezen daar warmte van de brander 21 dit zal verhinderen. Wel zal een regeling moeten zijn voorzien die de brander 21 van de c.v.-ketel 2 aanstuurt indien de omgevingstemperatuur 5 onder het vriespunt zakt, althans zodanig laag wordt dat bevriezing van het water in het verwarmingscircuit zou kunnen optreden.

In figuur 5 is een vijfde uitvoeringsvorm van een verwarmingsinrichting 1 volgens de uitvinding getoond, waarbij op een wijze zoals getoond in figuur 4 de c.v.-ketel 2 en de warmtepomp 3 in 10 stromingsrichting P achter elkaar zijn opgesteld in het luchtkanaal 10. Bij deze uitvoeringsvorm is een warmtepompcircuit Wc voorzien, een c.v.-ketel Cc en een ruimteverwarmingscircuit Rc tussen de aanvoerleiding 4 en de retourleiding 5. De drie circuits Cc, Wcen Rc zijn van elkaar gescheiden en zijn alle drie door een daarop ingerichte warmtewisselaar 7 geleid, ___15 bijvoorbeeld een driekanaals-platen-warmtewisselaar. Het c.v.-ketelcircuit

Cc is voorzien van een expansievat 23 en is bijvoorbeeld gevuld met water met antivries of een andere vloeistof met relatief laag vriespunt. Hiermee wordt het gevaar van bevriezen van de warmtewisselaar 22 van de c.v.-ketel 2 verhinderd.

20 In figuur 6 is een zesde uitvoeringsvorm van een verwarmingsinrichting 1 volgens de uitvinding getoond, waarbij het luchtkanaal 10 tussen de inlaat 11 en uitlaat 12 ten minste gedeeltelijk is opgedeeld in een eerste kanaaldeel 24 en een parallel daaraan verlopend tweede kanaaldeel 25, welke kanaaldelen van elkaar worden gescheiden 25 door een tussenwand 26. Tussen het eerste kanaaldeel 24 en het in stromingsrichting P voorliggende einde van het tweede kanaaldeel 25 zijn een wisselklep 27 en een lekopening 28 voorzien, achter de ventilator 14. In het eerste kanaaldeel 24 zijn de brander 21 en de warmtewisselaar 22 van de c.v.-ketel 2 opgesteld, terwijl het tweede kanaaldeel 25 in deze 30 uitvoeringsvorm in hoofdzaak open is. Achter het eerste en tweede 12 kanaaldeel 24, 25, nadat deze zijn samengekomen in een opening 29 is de verdamper 13 van de warmtepomp 3 opgesteld, in het luchtkanaal 10.

Tijdens gebruik kan met behulp van de wisselklep 27 lucht vanuit de invoeropening 11 met de ventilator 14 dan wel door het tweede 5 luchtkanaal 25 worden geleid (wanneer de wisselklep 27 in de figuur 6 getoonde stand is opgesteld) dan wel langs de brander 21 en warmtewisselaar 22, indien de wisselklep 27 het tweede luchtkanaal 25 in hoofdzaak afsluit. Daarbij zal een gedeelte van de lucht door de lekopening 28 worden gedwongen, zodat achter de warmtewisselaar 22 deze lucht met 10 de rookgassen van de c.v.-ketel 2 zal worden gemengd ter koeling daarvan, zodanig dat de temperatuur van de rookgassen onder de maximaal toelaatbare temperatuur van het fluïdum in de warmtepomp 3 wordt gehouden. C.v.-ketel 2 en warmtepomp 3 kunnen bij deze uitvoeringsvorm eenvoudig tegelijk worden gedreven, waarbij bij lage temperaturen de 15 verdamper 13 tegen bevriezing kan worden beschermd dan wel bij bevriezing kan worden ontdooid door rookgassen van de brander 21.

Het zal duidelijk zijn dat het tweede luchtkanaal 25 het rechte kanaal kan zijn en de warmtewisselaar in het zijkanaal kan zijn geplaatst, zoals getoond in figuur 6A.

20 De pomp 6 kan in de getoonde uitvoeringsvormen, in het bijzonder volgens fig. 1, 2, 3, 4 en 6 ook of zelfs bij voorkeur tussen de warmtewisselaar of condensor 7 en de driewegklep 8 zijn geplaatst.

In figuur 7 is een zevende uitvoeringsvorm van een verwarmingsinrichting 1 volgens de uitvinding getoond, waarbij de 25 warmtewisselaar 22 van de c.v.-ketel 2 en de verdamper 13 van de warmtepomp 3 zijn geïntegreerd in een enkele warmtewisselaar 30, opgesteld in het luchtkanaal 10 in de stromingsrichting P gezien achter de ventilator 14 en de brander 21. Hiermee wordt een bijzonder compacte verwarmingsinrichting 1 verkregen, welke relatief licht en economisch 30 voordelig kan worden uitgevoerd.

1020944 13

In figuur 8 is een verwarmingsinrichting 1 getoond, vergelijkbaar met die als getoond in figuur 7, waarbij evenwel wederom, zoals beschreven aan de hand van figuur 5 is voorzien in een warmtepompcircuit Wc een c.v.-ketelcircuit Cc en een ruimteverwarmingscircuit Rc, welke circuits Wc, 5 Cc en Rc van elkaar gescheiden zijn en zijn geleid door een warmtewisselaar 7 met drie gescheiden kanalen. Hiermee wordt het voordeel bereikt dat in het centrale verwarmingscircuit Cc een vloeistof kan worden gebruikt met een bijzonder laag vriespunt, bijvoorbeeld water met antivries, zodat bevriezing van de geïntegreerde warmtewisselaar 30 eenvoudig kan worden 10 verhinderd. Wederom is een expansievat voorzien binnen het centrale verwarmingscircuit Cc.

In figuur 9 is een negende uitvoeringsvorm van een verwarmingsinrichting 1 volgens de uitvinding getoond, waarbij het luchtkanaal 10 wederom is opgedeeld in een eerste kanaaldeel 24 en een _ 15 tweede kanaaldeel 25, onderling van elkaar gescheiden door een ______ __ tussenwand 26. Aan de stroomopwaarts gelegen zijde is een wisselklep 27 voorzien, alsmede aan lekopening 28 naar het tweede kanaaldeel 25, dit alles vergelijkbaar met de uitvoeringsvorm volgens figuur 6. Een ventilator 14 is voorzien in het luchtkanaal 10. In het eerste kanaaldeel 24 zijn een 20 brander 21 en warmtewisselaar 22 van de c.v.-ketel 2 voorzien, in het tweede kanaaldeel 25 de verdamper 13 van de warmtepomp 3. Met behulp van de wisselklep 27 kan lucht vanuit de omgeving 18 door het luchtkanaal 10 dan wel langs brander 21 en warmtewisselaar 22 worden geleid, dan wel langs de verdamper 13 of daarover worden verdeeld. Een deel van de lucht 25 zal steeds via de lekopening 28 door het tweede kanaaldeel 25 stromen en achter de warmtewisselaar 22 van de c.v.-ketel 2 worden gemengd met de rookgassen daarvan, in dien de brander 21 is ingeschakeld, zodat de temperatuur van de rookgassen wordt verlaagd tot bijvoorbeeld minder dan 50° C, voordat deze naar buiten toe worden afgevoerd door de uitlaatopening 30 12. Een dergelijke uitvoeringsvorm biedt het voordeel dat deze relatief 1020944_ 14 compact en eenvoudig kan worden uitgevoerd en dat deze in alle geschetste situaties kan worden toegepast, waarbij afhankelijk van de warmtevraag, de omgevingstemperatuur en eventueel voorkeuren van de gebruiker de warmtepomp 3, de c.v.-ketel 2 of beiden in gebruik kunnen worden 5 genomen.

Bij een inrichting 1 volgens de uitvinding wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van modulerende branders en op zichzelf bekende middelen zoals buitentemperatuurvoelers, stooklijnregelingen en dergelijke.

Deze zijn voor de vakman genoegzaam bekend. In figuur 10 - 12 zijn drie 10 uitvoeringsvoorbeelden getoond van opstellingen van een verwarmingsinrichting 1 volgens de uitvinding, waarbij als voorbeeld steeds is getoond opstelling onder een hellend dak 31 van een huis 32. Duidelijk zal zijn dat op vergehjkbare wijze ook andere posities kunnen worden gekozen voor de inrichting 1.

15 In de in figuur 10 getoonde uitvoeringsvorm is de verwarmingsinrichting 1 voorzien van een rookgasafvoer 20, eventueel gecombineerd met de luchtaanvoer 19, hoewel lucht ook uit de omgeving van de verwarmingsinrichting 1 kan worden aangevoerd. Een luchtaanvoerleiding 11 en een luchtafvoerleiding 12 van het luchtkanaal 10, 20 zijn, op afstand van de rookgasafvoer 20, door het dak 31 gevoerd. Een dergelijke opstelling is in het bijzonder geschikt voor een verwarmingsinrichting volgens figuur 1.

In figuur 11 is de verwarmingsinrichting 1 met een luchtinlaatleiding 11 en een luchtuitlaatleiding 12 door het dak 31 gevoerd, 25 waarbij de verwarmingsinrichting 1 bijvoorbeeld kan worden uitgevoerd volgens een der varianten van de figuren 2-9. Hiertoe zijn slechts twee dakdoorvoeren nodig.

In figuur 12 is een opstelling getoond vergelijkbaar met die als getoond in figuur 11, waarbij evenwel de verwarmingsinrichting 1 direct 30 tegen een gevel of, zoals hier getoond, een dak 31 van een woning 32 is 1020944_ 15 opgesteld. Zichtbaar zijn de dakdoorvoeren voor de luchtinlaat 11 en de luchtuitlaat 12 van het luchtkanaal 10. Een dergelijke uitvoeringsvorm is bijzonder compact en geschikt als 'gevelketel'.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de in de beschrijving en 5 tekening getoonde uitvoeringsvoorbeelden. Vele variaties daarop zijn mogelijk binnen het door de conclusies geschetste raam van de uitvinding.

Zo kunnen op gebruikelijke wijze sanitairwaterverwarmingsmiddelen worden toegevoegd, bijvoorbeeld door opnemen van een sanitairwaterkanaal in de warmtewisselaar van de 10 c.v.-ketel 2. Andere middelen kunnen zijn voorzien voor het door het luchtkanaal 10 leiden van lucht, terwijl de ventilator 14 ook op een andere positie kan zijn aangebracht. Positionering van de c.v.-ketel en de warmtepomp kan op elke geschikte wijze worden gekozen, afhankelijk van bijvoorbeeld gewenste capaciteit, bouwvolume en dergelijke. Op zichzelf 15 bekende technieken voor het vervaardigen van warmtewisselaars en/of verdampers en dergelijke kunnen eenvoudig binnen het raam van de uitvinding worden toegepast.

Deze en vele vergelijkbare variaties worden geacht binnen het door de conclusies geschetste raam van de uitvinding te vallen.

20 1Q20944_

Claims (23)

1. Verwarmingsinrichting, voorzien van een eerste verwarmingseenheid met een brander en een tweede verwarmingseenheid voorzien van een warmtepomp, waarbij beide verwarmingseenheden zijn gekoppeld aan ten minste één verwarmingscircuit, in het bijzonder aan een 5 ruimteverwarmingscircuit.

2. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 1, waarbij de eerste verwarmingseenheid een brander en een eerste warmtewisselaar omvat, waarbij de brander kan worden gestookt met een fossiele brandstof zoals gas of olie, waarbij de tweede verwarmingseenheid een verdamper en een 10 electrische pompeenheid omvat voor het in de tweede verwarmingseenheid rondpompen van een fluïdum of fluïda-mengsel, in het bijzonder een gas/vloeistof mengsel, waarbij de tweede verwarmingseenheid van een tweede warmtewisselaar is voorzien waardoorheen enerzijds genoemd fluïdum of fluïdamengsel wordt gevoerd en welke anderzijds aansluitbaar is 15 op, althans opgenomen is in genoemd ruimteverwarmingscircuit.

3. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de tweede verwarmingseenheid is ingericht als een electrische warmtepomp en een tweede warmtewisselaar omvat, waarbij retouraansluitmiddelen zijn voorzien aan de tweede warmtewisselaar voor aansluiting van een 20 retourleiding van genoemd ruimteverwarmingscircuit.

4. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 3, waarbij aan de in stromingsrichting gezien van de retouraansluitmiddelen afgekeerde zijde van de tweede warmtewisselaar verdere aansluitmiddelen zijn voorzien voor aansluiting daarop van de eerste verwarmingsinrichting, zodanig dat uit het 25 ruimteverwarmingscircuit afkomstig water tijdens gebruik pas in de eerste verwarmingseenheid stroomt nadat dit de tweede warmtewisselaar is gepasseerd. 1090944_

5. Verwarmingsinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een verdamper van de tweede verwarmingseenheid is of kan worden opgenomen in een kanaal waardoorheen tijdens gebruik omgevingslucht, in het bijzonder buitenlucht kan worden gevoerd.

6. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 5, waarbij in genoemd kanaal een ventilator is voorzien voor het door, althans langs de verdamper voeren van lucht.

7. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 5 of 6, waarbij de eerste verwarmingseenheid is voorzien van lucht aanvoermiddelen en rookgas 10 afvoermiddelen die uitmonden op afstand van genoemd kanaal.

8. Verwarmingsinrichting volgens een der conclusies 5 of 6, waarbij de eerste verwarmingsinrichting is voorzien van rookgas afvoermiddelen die uitmonden in genoemd kanaal.

9. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 8, waarbij de _ 15 rookgasafvoermiddelen uitmonden in het kanaal, in stromingsrichting in _ het kanaal gezien voor de verdamper.

10. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 8, waarbij de rookgasafvoermiddelen uitmonden in het kanaal, in stromingsrichting in het kanaal gezien achter de verdamper.

11. Verwarmingsinrichting volgens een der conclusies 5, 6 of 8 - 10, waarbij de rookgasaanvoermiddelen van de eerste verwarmingseenheid aansluiten op het kanaal, in het bijzonder voor de verdamper.

12. Verwarmingsinrichting volgens een der conclusies 5-11, waarbij een eerste warmtewisselaar van de eerste verwarmingseenheid, bij voorkeur 25 de eerste warmtewisselaar en de brander van de eerste verwarmingseenheid zich althans gedeeltelijk in genoemd kanaal uitstrekken.

13. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 12, waarbij de genoemde eerste warmtewisselaar en de verdamper in stromingsrichting van lucht in 30 het kanaal achter elkaar zijn op gesteld. i f i

14. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 12, waarbij de genoemde eerste warmtewisselaar en de verdamper in stromingsrichting van lucht in het kanaal naast elkaar zijn opgesteld.

15. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 13 of 14, waarbij 5 genoemd kanaal over ten minste een gedeelte van zijn lengte ten minste een eerste en een tweede kanaaldeel omvat, naast elkaar, waarbij klepmiddelen zijn voorzien voor geleiden van lucht door het eerste en/of het tweede kanaaldeel, waarbij de eerste warmtewisselaar van de eerste verwarmingseenheid in een der kanaaldelen is opgesteld, zodanig dat door 10 sturing van de klepmiddelen lucht door het kanaal door genoemde eerste warmtewisselaar kan worden geleid of door het andere van de kanaaldelen kan worden gevoerd.

16. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 15, waarbij in stromingsrichting gezien de beide kanaaldelen aan de stroomafwaarts 15 gelegen zijde bijeen komen in een afvoerkanaaldeel, waarbij de verdamper van de tweede verwarmingseenheid in genoemd afvoerkanaaldeel is opgesteld, zodanig dat lucht door sturing van de klepmiddelen door een of beide kanaaldelen kan worden geleid, al dan niet door, althans langs de eerste warmtewisselaar en door, althans langs de verdamper wordt 20 gedwongen.

17. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 15, waarbij de verdamper in het andere van de twee kanaaldelen is opgesteld, zodanig dat lucht door het kanaal slechts dan wel door of langs de eerste warmtewisselaar, dan wel door of langs de verdamper, dan wel door of langs beide kan stromen.

18. Verwarmingsinrichting volgens een der conclusies 14 - 17, waarbij lekmiddelen zijn voorzien, zodanig dat ongeacht de stand van de klepmiddelen ten minste een gedeelte van de door het kanaal stromende lucht via de lekmiddelen in het kanaaldeel stroomt waar de eerste warmtewisselaar niet is opgesteld. 1020944

19. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 12, waarbij de eerste warmtewisselaar en de verdamper althans gedeeltelijk zijn geïntegreerd.

20. Verwarmingsinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste verwarmingseenheid een eerste circuit bepaalt, de tweede 5 verwarmingseenheid een tweede circuit en het verwarmingscircuit een derde circuit, waarbij het eerste, tweede en derde circuit door eenzelfde warmtewisselaar worden gevoerd.

21. Werkwijze voor het verzorgen van ten minste ruimteverwarming en/of sanitairwaterverwarming, waarbij bij relatief grote warmtevraag en/of 10 bij relatief grote verschillen tussen een omgevingstemperatuur van een te verwarmen ruimte of samenstel van ruimten en de gewenste temperatuur in genoemde ruimte of ruimten in hoofdzaak gebruik wordt gemaakt van een gestookte verwarmingseenheid zoals een CV-ketel met brander, terwijl bij relatief kleine warmtevraag en/of relatief kleine verschillen tussen een _ -_____15 omgevingstemperatuur-van-een-te-verwarmen-r-uimte-of-samensteLvan— __ ruimten en de gewenste temperatuur in genoemde ruimte of ruimten in hoofdzaak gebruik wordt gemaakt van een warmtepomp, in het bijzonder een electrisch gestuurde warmtepomp, waarbij althans een gedeelte van de benodigde warmte aan de omgevingslucht wordt onttrokken.

22. Werkwijze volgens conclusie 21, waarbij de gestookte verwarmingseenheid en de warmtepomp gelijktijdig worden gedreven, waarbij rookgassen van de verwarmingseenheid ten minste gedeeltelijk langs of door een verdamper van de warmtepomp worden geleid.

23. Werkwijze volgens conclusie 21 of 22, waarbij ten minste bij 25 bevriezing van ten minste een gedeelte van de warmtepomp, in het bijzonder een verdamper daarvan warmte van de gestookte verwarmingseenheid langs of door de warmtepomp, in het bijzonder genoemde verdamper wordt geleid. 30 1 n?n94 4__