NL1025309C2 - Systeem voor het onafhankelijk regelen van de temperaturen in verschillende ruimten en van de temperaturen van één of meerdere warmwaterboilers. - Google Patents

Description

-1-

Nedap N.V. / S 52 5 Systeem voor het onafhankelijk regelen van de temperaturen in verschillende ruimten en van de temperaturen van één of meerdere warmwaterboilers.

De uitvinding betreft een elektronisch systeem waarmee de temperaturen van diverse ruimten (bijvoorbeeld binnen een woning) onafhankelijk van elkaar kunnen worden ingesteld en waarbij gebruik 10 wordt gemaakt van één (hybride) warmtebron. Daarnaast kan het systeem de temperaturen van één of meerdere warmwaterboilers regelen waarbij de centrale verwarmingsinstallatie de benodigde warmte levert

Bij hedendaagse elektronische systemen wordt per te verwannen ruimte één temperatuursensor gebruikt Verder heeft elke ruimte een eigen instelorgaan waarmee de gewenste ruimtetemperatuur kan worden 15 opgegeven. Elke radiator of een ander verwarmingslichaam zoals vloer-, wand- of plafondverwarmiqg of warmwaterboiler heeft een vanuit het systeem instelbaar regelventiel waarmee invloed uitgeoefend kan worden op de afgegeven warmte.

i

Bij de genoemde systemen volgens de huidige stand der techniek zijn de volgende bezwaren aanwezig: 20 1. Als de gewenste ruimtetemperatuur wordt verhoogd dan opent het elektronische systeem het regelventiel zover dat er een ongecontroleerde hoeveelheid warmwater per tijdseenheid door de radiator gaat stromen waardoor andere radiatoren in andere ruimten een tekort aan warmte kunnen krijgen met het gevolg dat de daar ingestelde wens tempera tuur niet gehandhaafd of bereikt kan worden.

25 2. Bij het wijzigen van de gewenste temperatuur in een bepaalde ruimte zal door het wijzigen van de stroming van warm water de temperatuur van andere radiatoren wijzigen waardoor het afgegeven vermogen verandert wat tot gevolg heeft dat andere ruimtetemperaturen beginnen te wijzigen. Een temperatuursensor in een bepaalde ruimte zal de ingezette temperatuursverandering pas na enige tijd bemerken en dientengevolge zal het systeem de stand van het radiatorventiel gaan aanpassen. Het 30 gevolg is het fluctueren van de ruimtetemperatuur.

3. De (hybride) warmtebron (een verwarmingketel, brandstofcel, warmtepomp, stadsverwarming en dergelijke of een combinatie daarvan) wordt niet geïnformeerd over het benodigde thermische vermogen dat nodig is om de temperaturen in de diverse ruimten te handhaven of aan te passen met tot gevolg dat de warmtebron meestal teveel of te weinig vermogen levert waardoor een optimale 35 regeling en comfort niet mogelijk is.

4. Het rendement van de warmtebron (in het bijzonder bij gasgestookte hoog rendement verwarmingsketels) wordt nadelig beïnvloed door het meer dan noodzakelijk openen van het regelventiel van een verwarmingslichaam tijdens het opwannen van een ruimte. Deze rendementsverlaging wordt veroorzaakt doordat het aanvoerwater tijdens de passage door het 40 verwarmingslichaam onvoldoende kan afkoelen waardoor de retourtemperatuur van het water te hoog is.

1025309

I -2- I

I S. Het vermogen van de centrale circulatiepomp is niet vanuit het systeem regelbaar waardoor in bet I

I algemeen de waterdoorstroming te hoog of zelfs veel te hoog is. Dit heeft tot gevolg dat er onnodig I

I 5 veel elektrische energie in de pomp verloren gaat en de regelventielen op de radiatoren de I

I waterstroming overdreven moeten smoren waardoor het regelen van de radiatoren binnen een klein I

I deel van het regelgebied van het regelventiel moet geschieden. Daardoor is het regelen van bet I

I radiatorventiel bij lange na niet optimaal waardoor het ventiel dreigt te gaan pendelen tussen een I

totaal afgesloten toestand en een te ver of zelfs totaal geopende toestand. I

I 10 6. Veelal hebben radiatorventielen de mogelijkheid om de radiator als deel van de totale installatie zó I

I in te regelen dat er een evenwichtige verdeling van warm water door de radiatoren met geopende en I

I ingeregelde ventielen ontstaat Dit waterzijdig inregelen is mogelijk door het, door middel van I

I afregeling, mechanisch beperken van de maximale slag van het radiatorventiel. Dit proces van I

waterzijdige afregeling is echter zeer arbeidsintensief en er zijn meestal meerdere bezoeken van de I

I 15 installateur nodig om een verwaïminginstallatie enigszins goed afgeregeld te krijgen. Na het I

I genoemde waterzijdig afregelen is er sprake een statische maximale stand voor de radiatorventielen I

I van elke radiator. Doordat zoals genoemd de centrale circulatiepomp veelal pp een veel te hoog I

I vermogen draait, heeft het handmatig of door een thermostatische radiatorkraan regelen van de I

I warmtetoevoer naar de radiator nadelige invloed pp de waterzijdig ingestelde evenwicht in de I

I 20 installatie. I

I De uitvinding geeft een oplossing voor de hiervoor genoemde bezwaren door de aan- en I

I afvoertemperaturen van elk verwarminglichaam te meten en de verkregen gegevens te gebruiken om alle I

I radiatorventielen in de installatie zó te regelen dat er een voortdurende evenwichtige verdeling van de in I

I 25 de warmtebron opgewekt thermisch vermogen bestaat, waarbij in de meest uitgebreide versie van deze I

I uitvinding, het genoemde thermisch vermogen van de warmtebron en ook het pompvermogen gestuurd I

kunnen worden, waardoor de gewenste temperatuur in elke ruimte pp een comfortabele manier bereikt I

I en gehandhaafd kan worden. I

I 30 Aan de hand van de figuren wordt het principe van het systeem toegelicht en worden uitgevonden I

I toepassingen verklaard. I

I Figuur 1 toont het voorbeeld van een centrale verwarmingsinstallatie in een gebouw met verschillende I

I ruimten. I

I Figuur 2 toont het deel van een verwarmingsinstallatie en het elektronische systeem volgens deze I

I 35 uitvinding binnen één ruimte. I

I Figuur 3 toont van dezelfde centrale verwarmingsinstallatie als in figuur 1 de opzet van het I

I elektronische systeem van deze uitvinding. I

Figuur 4 toont een warmwaterboiler die voor de opwarming van verbruikswater op de I

I verwarmingsinstallatie aangesloten is. I

I 1025309 -3-

In figuur 1 is symbolisch een centrale verwarmingsinstallatie weergegeven waarin met behulp van de (hybride) warmtebron (1) water wordt verwarmd en waarbij het water via een leidingsysteem over één of 5 meerdere verwarmingslichamen (5,8,11,14 en 17) zoals radiatoren, wand-, vloer- of plafondverwarmingen die in verschillende ruimten zijn geïnstalleerd wordt verdeeld, waarbij elk van de genoemde verwarmingslichamen voorzien is van een elektronisch bedienbaar regelventiel (4,7,10,13 en 16) en een temperatuursensor (6,9, 12,15 en 18) waarmee de retourtemperaturen (Tr) gemeten kunnen worden. De genoemde regelventielen kunnen op centraal verdelerblok of nabij het 10 verwarmingslichaam gemonteerd zijn. De aanvoertemperatuur (Tg) wordt gemeten met de temperatuursensor (3). Indien er bij de installatie voor gezorgd is dat alle leidingen goed geïsoleerd zijn dan zal deze gemeten temperatuur slechts weinig afwijken van de aanvoertemperaturen (Ts) van de verwarmingslichamen (5, 8,11,14 en 17), voorzover deze door de besturing (60) (in figuur 3) worden aangestuurd om de betreffende ruimte te verwarmen. In installaties waarin de gewenste isolatie slecht is 15 en de thermische verliezen hoog, kan ervoor gekozen worden elk verwarmingslichaam op de aanvoer van een temperatuursensor (19 in figuur 2) te voorzien.

De circulatiepomp (2) zorgt voor het transport van het warme water door de installatie.

Figuur 1 maakt duidelijk dat het verwarminglichaam (17) dat zich vanuit de warmtebron (1) achter in het centrale verwarmingssysteem bevindt, door de stromingsweerstand van de leidingen en 20 verwarmingslichamen, in het geval van evenveel geopende regelventielen (4,7,10,13 en 16) en gelijke verwarmingslichamen (5,8,11,14 en 17), minder waterdoorstroming zal hebben dan de dichter bij de warmtebron geïnstalleerde verwarmingslichamen (5,8,11 en 14).

Met behulp van de elektronisch bedienbare regelventielen (4,7,10,13 en 16) kan er ervoor gezorgd worden dat, indien gewenst, de doorstroming van alle verwarmingslichamen gelijk is.

25 Om de temperaturen in verschillende ruimten onafhankelijk te kunnen regelen moet per ruimte een gewenste temperatuur op een instelorgaan (22) (zie figuur 2) worden opgegeven; de temperatuur in de betreffende ruimte (Ta) met een temperatuursensor (23) worden gemeten; de doorstroming van warmwater door het verwarmingslichaam (20), door middel van meting van de retourtemperatuur met behulp van de retoursensor (21) en door meting van de aanvoertemperatuur met de aanvoersensor (3) het 30 regelventiel (19) zo worden ingesteld dat het afgegeven thermische vermogen zo groot is dat de ruimte in staat is op te wannen naar de gewenste temperatuur zonder dat het benodigde thermische vermogen dat in de andere ruimten nodig is wordt gewijzigd. Dit laatste betekent dat de stand van regelventielen in de andere ruimten door het elektronische systeem volgens deze uitvinding worden aangepast of dat het toerental van de pomp automatisch zoveel toeneemt dat de overige regelventielen in dezelfde stand 35 kunnen blijven staan. Deze laatste methode wordt later in dit document toegelicht Zodra de ruimte op de gewenste temperatuur is gekomen zal het regelventiel draaien naar een stand waarbij het verwarmingslichaam evenveel thermisch vermogen afgeeft als door de thermische verliezen uit de betreffende ruimte verdwijnt Daar het afgegeven thermische vermogen met behulp van de genoemde metingen berekend kan wórden, hetgeen hierna toegelicht zal worden, kan de som van alle afgegeven 40 thermische vermogens worden bepaald, hetgeen door de warmtebron (1) aangevuld dient te worden.

1025309

I -4- I

Het regelsysteem volgens deze uitvinding zal de warmtevraag aan de warmtebron (1) zo instellen dat er I

I een situatie ontstaat waarbij de regelventielen (4,7,10,13 en 16) niet of nauwelijks aangestuurd dienen I

I 5 te worden, waarbij ervoor wordt gezorgd dat het pompvermogen zoveel wordt beperkt dat het I

I regelventiel van het verwarmingslichaam dat wegens hoge stromingsweerstanden in het centrale I

I verwarmingssysteem het moeilijkst bereikbaar is nagenoeg volledig geopend is. Hiermee wordt bereikt I

I dat het elektriciteitsverbruik van de circulatiepomp (2) sterk kan worden gereduceerd en dat het niveau I

I van ongewenste storende geluiden zo klein mogelijk worden gehouden. I

I 10 Figuur 3 geeft de positie van het systeem (60) volgens deze uitvinding binnen het te besturen centrale I

I verwarmingssysteem dat ook in figuur 1 wordt geïllustreerd. De pijlen geven aan welke sensoren, I

I instelorganen en actoren (zoals regelventielen, pomp en warmtebron) met het systeem communiceren. I

I Voor elke te regelen ruimte is een blok (61,62,63,64 en 65) weergegeven dat voor het systeem (60) de I

I communicatie verzorgt Hoe de communicatie daadwerkelijk verloopt; bijvoorbeeld via powerline, I

I 15 ethernet draadloos, enzovoort, is niet van belang voor de werking van het concept van deze uitvinding. I

I Van de radiator (20) in figuur 2 kan met behulp van de gegevens die elke radiatorfabrikanl volgens de I

I norm EN 442 moet verstrekken, het afgegeven thermische vermogen met behulp van de resultaten van I

I de genoemde temperatuurmetingen (Ta, Ts en Tr) worden bepaald. I

I Om van een bepaalde radiator de eigenschappen te kunnen beschrijven gaat de norm EN 442 uit van I

I 20 exacte testcondities, waarbij het gemiddelde temperatuurverschil ( ΔΘ ) van de radiator met de I

I omgevingstemperatuur ( Ta ), die op 20°C is ingesteld, op SOK wordt gebracht door de te testen radiator I

I op de ingang (19) van warm water met een aanvoertemperatuur ( Ts ) van 75°C te voorzien en de debiet I

I van het stromende water zo in te stellen dat de retourtenperatuur ( TR ) (21) zich stabiliseert op 65°C. I

I Onder deze genoemde condities wordt het afgegeven thermisch vermogen bepaald, welke waarde I

I 25 genoteerd wordt als vermogen P» (Watt) van de gemeten radiator. I

I Het gemiddelde temperatuurverschil met de omgeving (ΔΘ ) wordt bepaald door formule 1: I

I ΔΘ = ( Ts - Tr ) / {In (( Ts - TA ) / ( Tr - TA ) ]} [Kelvin]. I

I Bij andere tenperaturen dan die tijdens genoemde testcondities, kan het afgegeven vermogen bepaald I

I worden met formule 2: P = Pjo ( ΔΘ / 50 )N [Watt], waarbij de exponent N een eigenschap van de I

I 30 radiator is. I

I Onder de genoemde testcondities worden voor de meeste radiatoren voor de exponent N de volgende I

I waarden gevonden: 1,20 <N< 1,34. I

I Uit de formules 1 en 2 ontstaat formule 3 die het afgeven thermische vermogen onder alle mogelijke I

I condities beschrijft: (Formule 3) P = Pj0 {( Ts - TR) / { 50 ln [ ( Ts - TA ) / ( Tr - TA ) ]} }N [Watt]. I

I 35 De waarde Ρ50 die onder laboratoriumomstandigheden is bepaald kan in praktijkomstandigheden vaak als I

I redelijk accuraat worden beschouwd. Wanneer de radiator echter bijvoorbeeld achter een gordijn hangt I

I of is ingebouwd, dan zal het afgeven vermogen (P) lager blijken te zijn dan formule 3 als uitkomst geeft I

I De regeling volgens deze uitvinding kan van elk verwarmingslichaam de eigenschappen betreffend het I

I afgegeven vermogen P onder de heersende omstandigheden bepalen en kan deze toepassen voor een I

I 40 optimale regeling. I

1025309 I

-5-

Pjo en de exponent N van een verwarmingslichaam in een bepaalde ruimte kunnen autonoom door het regelsysteem bepaald worden. Hiervoor worden minimaal twee metingen uitgevoerd op de momenten 5 dat alle ruimten en de daarin aanwezige verwarminglichamen reeds enige tijd op de gewenste temperatuur zijn.

De eerste meting moet bij andere temperaturen dan bij de tweede meting worden uitgevoerd. Doordat formule 3 universeel is voor alle omstandigheden, is het interval tussen de twee genoemde metingen niet van belang. Hetzelfde geldt voor het toerental van de circulatiepomp (32) omdat de aanvoertemperatuur 10 Ts en de retourtemperaturen van de verwarmingslichamen (Tr) het gevolg zijn van een gestabiliseerde situatie van de temperaturen binnen het centrale verwarmingssysteem. De eerste meting kan bijvoorbeeld 's nachts worden uitgevoerd en de tweede nadat de dagtemperaturen binnen alle ruimten gestabiliseerd zijn.

Op het moment dat een eerste meting van een verwarmingslichaam start, worden de gemeten 15 temperaturen (TAb Tst en TR|) in een geheugen opgeslagen en wordt het regelventiel automatisch volledig gesloten. Het regelsysteem bepaald daarna hoeveel het vermogen van de warmtebron (31) (figuur 3) verminderd moet worden om alle temperaturen in de andere ruimten te handhaven. De afname van het vermogen wordt opgeslagen als de waarde P|.

Bij de genoemde tweede meting worden op dezelfde wijze de resultaten ( Ta2. Τω, Tm en Pr) 20 opgeslagen. Wanneer de vermogensafname van P| en/of P2 dermate groot is dat de warmtebron (31) zoals de brander van een hoogrendementsketel buiten het minimale regelbereïk komt, dan moet de warmtebron (31) periodiek worden uitgeschakeld om dat gemiddelde vermogen ( P( en/of P2) te leveren om de temperaturen in alle andere ruimten te handhaven. De retourtemperatuur TR van één of meerdere verwarmingslichamen in de ruimten waar de temperatuur gehandhaafd moet blijven wordt gebruikt om 25 het vermogen van de warmtebron (31) zoveel terug te regelen dat de gemeten retourtemperatuur (Tr) gehandhaafd blijft Dit is een betere en snellere manier dan het terugregelen van de warmtebron (31) via meting van de ruimtetemperatuur (Ta).

Andere opties voor het uitvoeren van de twee metingen zijn: 1. Alleen het verwarmingslichaam in één ruimte regelen en alle andere regelvcntielen in de andere 30 ruimten sluiten. De warmtebron (31) levert dan alleen vermogen aan het te bemeten verwarmingslichaam. Deze meetmethode heeft het nadeel dat de verliezen in het leidingsysteem een aanzienlijke meetfout kunnen veroorzaken en dat de circulatiepomp (32) mogelijk teveel vermogen heeft voor één verwarmingslichaam.

2. Verhoog het vermogen van één of meerdere verwarmingslichamen in andere ruimten, waarvan de 35 eigenschappen reeds bepaald zijn zó, dat het vermogen van de warmtebron (31), na het sluiten van het regelventiel van het te testen verwarmingslichaam constant blijft

Met de gevonden meetresultaten (TAi, TSi, TRI enP, en Ta2, Ts& Τμ en P2) kunnen nu via formule 3 de waarden P» en N berekend worden. Hiervoor wordt formule 3 in een andere vorm geschreven:

Formule 4: P» = P, / {(Ts, - TR1) / { 50 In [ (Ts, - TAI) / ( TRl - TA,))} }N en 40 FomruleS: PM = P2/{( Τ<α-ΤΜ)/{ 50 ln [ ( Tsz - Tja)/( TM-T^ ) ]} }N [Watt], 1025309 I '** H Hieruit wordt formule 6 afgeleid: N = ln(P,/P2)/ I 5 lnU(Tsl-TRI)/(TS2-TR2)]/{ln[(Tsl-TA,)/ait.-TAi)]/ln[as2-TA2)/(Tlu-TA2)]}}.

Als de berekende exponent N wordt ingevuld in formule 4 of formule 5 dan is ook P» bepaald. I

Hiermee zijn de eigenschappen P» en N van het betreffende verwarminglichaam bekend en kan bij alle temperaturen het afgegeven thermische vermogen met behulp van formule 3 worden bepaald.

Wanneer in een bepaalde ruimte een hogere gewenste temperatuur op het instelorgaan wordt gekozen, 10 kan het regelsysteem volgens deze uitvinding reeds via formule 3 uitrekenen welk extra vermogen aan het centrale verwarmingssysteem geleverd moet worden en wat de daarbij horende retourtemperatuur van het in die ruimte aanwezige verwarmingslichaam uiteindelijk zal worden.

Als deze methode wordt gebruikt dan zal het regelventiel reeds in de uiteindelijke stand worden gezet waardoor de genoemde ruimte geleidelijk zal opwarmen tot de berekende evenwichtssituatie zal 15 optreden. In dat geval hoeft geen van de andere regelventielen (36,41, 46,51 en 56) in de andere ruimten anders ingesteld te worden. Indien een sneller opwannen gewenst is en het benodigde vermogen H door de warmtebron (31) geleverd kan worden dan kan het regelventiel verder geopend worden ai gelijktijdig het extra vermogen worden geleverd, waarbij dus de aanvoertemperatuur (Ts) op dezelfde I waarde zal blijven Dientengevolge kan het regelsysteem de retourtemperaturen (Tr) van alle andere 20 verwarminglichamen contant houden door het pompvermogen te verbogen, waardoor het niet nodig is de regelventielen in de andere ruimten te verstellen.

Daar de energie die nodig is om de genoemde ruimte op te wannen tot het tijdstip waarop een nieuwe I gestabiliseerde temperatuur is bereikt berekend wordt ( de integraal van het vermogen over de tijd ), kan het regelsysteem de gezamenlijke warmtecapaciteit [J/K] van het verwanmngslichaam (inclusief het I 25 water in het betreffende verwarmingslichaam) en van de ruimte waarin het verwarmingslichaam wordt toegepast bepalen.

De afgeleide warmtecapaciteiten kunnen gebruikt worden om opwarmtijden te berekenen, waardoor het regelsysteem volgens deze uitvinding, via een gebruikersprogramma zeer accuraat overal de gewenste temperaturen op gewenste tijdstippen zal kunnen bereiken.

30 Zoals eerder genoemd kan het regelgedrag van het gehele systeem verbeterd worden door bij elk verwarmingslichaam een temperatuursensor voor de aanvoertemperatuur op te nemen waardoor nog beter het door de verwarmingslichaam afgegeven vermogen kan worden bepaald en tevens de stromingssnelheid en dientengevolge de vertragingstijd tussen de in- en uitgang van het verwarmingslichaam kunnen worden afgeleid. Indien de waterinhoud (I) [kg], het afgegeven berekende I 35 vermogen (P ), en de temperaturen TA, Ts en TR van een verwarmingslichaam bekend zijn, dan kan de looptijd van ingang naar uitgang van het verwarmingslichaam worden berekend.

I Formule 7: Het debiet Q«d = P/[ 4180( TS-TR)] in [kg/s]; waarbij 4180 de soortelijke warmte van water is in [J/kg.K].

I Formule 8: De looptijd U ” I / Qnd in[s].

I 1025309 -7-

Uit de formules 3,7 en 8 kan de relatie voor de looptijd van het water door het verwarmingslichaam worden afgeleid.

5 Formule9: 1,, = 4180 (I/P) {{[ 50In [(TS-TA)/(TR-TA)] JN }/(Ts-Tr)*1 } [s].

De vertragingstijden of looptijden in het centrale verwamüngssysteem kunnen bepaald worden door de circulatiepomp (32) gedurende korte tijd op een veel lageT toerental te laten draaien of zelfs even stop te zetten, zodat het water dat op dat moment de warmtewisselaar van de warmtebron (31) passeert of in de 10 genoemde warmtewisselaar verblijft een redelijke hogere en nog acceptabele temperatuur krijgt

Als na de genoemde korte periode de circulatiepomp (32) weer op het oorspronkelijke toerental wordt gezet, dan verplaatst een hoeveelheid water van een hogere temperatuur zich door het centrale verwarmingssysteem. Alhoewel de oorspronkelijke temperatuursverhoging tijdens de passage snel zal afnemen, zullen de retourtemperatuur sensoren (38,43,48,33 en 58) bij de passage een korte 1S temperatuurtoename detecteren. Indien de normale temperatuur van het aanvoerwater hoog moet zijn dan kan de meting bijvoorbeeld worden gedaan als het centrale verwarmingssysteem van dagtemperaturen naar nachttemperaturen over moet gaan.

De berekende looptijden kunnen in de regelalgoritmes toegepast worden om in plaats van reactief op temperatuursveranderingen te zijn, waardoor behoorlijke temperatuursschommelingen kunnen ontstaan, 20 reeds acties te nemen op basis van het bekende systeemgedrag.

Verder biedt het systeem volgens deze uitvinding de mogelijkheid om in gevallen dat het vermogen van de warmtebron (tijdelijk) niet toereikend is de temperaturen van alle ruimten wat te verlagen zodat vermogen dat de warmtebron wel kan leveren evenwichtig te verdelen over de verschillende ruimten. Dit is mogelijk doordat het systeem volgens deze uitvinding de eigenschappen van het centrale 23 verwarmingssysteem door het uitvoeren van metingen waarop de regeling gebaseerd is kent.

Verder kan het systeem naast het regelen van ruimtetemperaturen toegepast worden voor het decentraal (voor)verwarmen van één of meerdere warmwaterboilers (66) ten behoeve van het tappen van warm verbruikswater, waarbij voor het bereiken of het handhaven van de gewenste temperatuur die is ingesteld op het instelorgaan (69), gebruik wordt gemaakt van een sensor (70) die de gemiddelde temperatuur van 30 het verbruikswater meet die door het systeem wordt opgevat als de ruimtetemperatuur TA.

Evenals bij de genoemde verwarmingslichamen wordt het aan de warmwaterboiler afgegeven vermogen berekend met behulp van formule 3, waarbij met behulp van de retoursensor (68) de temperatuur Tr wordt gemeten. Door het automatisch regelen van het regelventiel (67) wordt het verbruikswater opgewarmd. Tijdens het tappen van warmwater via het tappunt (73) zal er koud water via de inlaatpijp 35 (71) de warmwaterboiler binnenstromen waardoor de gemiddelde temperatuur TA van het water in de warmwaterboiler (66) zakt

Er kan voor gekozen worden om de warmte voor de warmwaterboiler volledig uit het centrale verwarmingssysteem te onttrekken of dat vooral tijdens de warmere dagen van het jaar de benodigde energie hoofdzakelijk via een elektrisch verwarmingelement wordt geleverd, dit om te veel 40 warmteverliezen te voorkomen.

1025309

Claims (8)

1. Een elektronisch systeem voor de besturing van een centraal verwarmingssysteem gebaseerd op een I (hybride) warmtebron waarmee water wordt verwarmd en waarbij het water via een leidingsysteem I over één of meerdere verwarmingslichamen zoals radiatoren, wand·, vloer- of I plafondverwarmingen die in verschillende ruimten zijn geïnstalleerd wordt verdeeld, waarbij elk I van de genoemde verwarmingslichamen voorzien is van een elektronisch bedienbaar regelventiel, I 10 waarmee de watertoevoer naar het verwarminglichaam kan worden gevarieerd en door een I temperatuursensor en een instelorgaan de gewenste temperatuur in era bepaalde ruimte kan worden I geregeld, met het kenmerk, dat door het meten van de retourtemperatuur van elk van de genoemde I verwarmingslichamen, door middel van een regeling volgens deze uitvinding, het door de I genoemde warmtebron opgewekte thermische vermogen in het water zó over de diverse I 15 verwarmingslichamen verdeeld wordt, dat de genoemde retourtemperatuur op elk van de genoemde I verwarmingslichamen door het genoemde regelventiel zo kan worden geregeld, dat elk I verwarmingslichaam zoveel warmte zal afgeven als nodig is om de temperatuur in de betreffende I ruimte te wijzigen of te handhaven ra waarbij tijdens het opwannen van één of meerdere ruimten I de warmteverdeling zó geregeld wordt dat alle andere ruimtetemperaturen gehandhaafd blijven. I

20 I

2. Era elektronisch systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat voor elke ruimte de I eigenschappen van het daar aanwezige verwarmingslichaam of de in die ruimte aanwezige I warmtelichamen door het systeem kan worden bepaald en voor de regeling kunnen worden gebruikt I door op de momenten dat alle ruimten en de daarin aanwezige verwarminglichamen reeds enige tijd I 25 op de gewenste temperatuur zijn, het regelventiel van het verwarmingslichaam waarvan de I eigenschappen bepaald of gecontroleerd moeten worden volledig af te sluiten en daarop na te gaan I hoever het vermogen van de warmtebron moet worden teruggeregeld om de reeds bereikte stabiele I situatie in de andere ruimten te handhaven, waarvoor er minstens twee metingen nodig zijn en I waarbij tenminste één van de gemeten temperaturen, bijvoorbeeld de dagtemperatuur en de I 30 nachttemperatuur voldoende van elkaar afwijken. I

3. Era elektronisch systeem volgens één of meerdere der bovenstaande conclusies, met het kenmerk, I dat door het meten van de aanvoertemperatuur, de retourtemperatuur en de heersende I ruimtetemperatuur het afgegeven thermische vermogen van era verwarmingslichaam bepaald kan I 35 worden en dat door optelling van de berekende thermische vermogens van alle I verwarmingslichamen in de diverse ruimten de totale warmtevraag aan de (hybride) warmtebron in I het centrale verwarmingssysteem optimaal afgestemd kan worden. I 1025309 -9-

4. Een elektronisch systeem volgens één of meerdere der bovenstaande conclusies, met het kenmerk, dat door het bepalen van het afgegeven thermische vermogen van een verwarmingslichaam tijdens 5 een temperatuurverhoging, de warmtecapaciteit van het verwarmingslichaam en de ruimte waarin het verwarmingslichaam is geïnstalleerd kan worden bepaald, hetgeen in het regelsysteem gebruikt wordt om de warmtevraag aan de (hybride) warmtebron ook tijdens temperatuurverhogingen in één of meerdere ruimten te kunnen optimaliseren.

5. Een elektronisch systeem volgens één of meerdere der bovenstaande conclusies, met het kenmerk, dat de circulatiepomp zo in toeren wordt teruggeregeld dat het regelventie! van het verwarmingslichaam dat in dat deel van de installatie dat de hoogste stromingsweerstand heeft nagenoeg geheel wordt geopend, zodat de andere regelventielen zo worden geregeld dat de gewenste doorstroming door alle verwarmingslichamen wordt ingesteld en daardoor het 15 elektriciteitsverbruik van de circulatiepomp worden geminimaliseerd en het niveau van storende geluiden in de installatie zo klein mogelijk wordt gehouden.

6. Een elektronisch systeem volgens één of meerdere der bovenstaande conclusies, met het kenmerk, dat in het geval dat het totaal beschikbare thermische vermogen (tijdelijk) niet toereikend is alle 20 ruimten een nagenoeg gelijke kleine temperatuursdaling ondergaan waardoor het comfort in de meeste gevallen gehandhaafd kan blijven.

7. Een elektronisch systeem volgens één of meerdere der bovenstaande conclusies, met het kenmerk, dat het regelgedrag van het gehele systeem verbeterd kan worden door bij elk verwarmingslichaam 25 een temperatuursensor voor de aanvoertemperatuur op te nemen waardoor nog beter het door de verwarmingslichaam afgegeven vermogen kan worden bepaald en tevens de stromingssnelheid en dientengevolge de vertragingstijd tussen de in- en uitgang van het verwarmingslichaam kunnen worden afgeleid, welke waarde gebruikt kan worden in het toe te passen regelalgoritme.

8. Een elektronisch systeem volgens één of meerdere der bovenstaande conclusies, met het kenmerk, dat het systeem naast het regelen van ruimtetemperaturen tevens toegepast kan worden voor het decentraal (voor)verwarmen van één of meerdere warmwater boilers ten behoeve van het tappen van warm verbruiks water, waarbij voor het bereiken of het handhaven van de gewenste temperatuur gebruik wordt gemaakt van een sensor die de gemiddelde temperatuur van het verbruiks water meet 35 die door het systeem wordt opgevat als de ruimtetemperatuur. 1025309