NL1025321C2 - Systeem en werkwijze voor het verwarmen van tapwater. - Google Patents

Systeem en werkwijze voor het verwarmen van tapwater. Download PDF

Info

Publication number
NL1025321C2
NL1025321C2 NL1025321A NL1025321A NL1025321C2 NL 1025321 C2 NL1025321 C2 NL 1025321C2 NL 1025321 A NL1025321 A NL 1025321A NL 1025321 A NL1025321 A NL 1025321A NL 1025321 C2 NL1025321 C2 NL 1025321C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
water
boiler
heat exchanger
tap water
heating
Prior art date
Application number
NL1025321A
Other languages
English (en)
Inventor
Arie Kroon
Original Assignee
Arie Kroon
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arie Kroon filed Critical Arie Kroon
Priority to NL1025321A priority Critical patent/NL1025321C2/nl
Priority to PCT/NL2005/000051 priority patent/WO2005071322A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1025321C2 publication Critical patent/NL1025321C2/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0078Recirculation systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0073Arrangements for preventing the occurrence or proliferation of microorganisms in the water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/10Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/14Cleaning; Sterilising; Preventing contamination by bacteria or microorganisms, e.g. by replacing fluid in tanks or conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/10Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/174Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/212Temperature of the water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/238Flow rate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/30Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/335Control of pumps, e.g. on-off control
    • F24H15/34Control of the speed of pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/30Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/345Control of fans, e.g. on-off control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/30Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/355Control of heat-generating means in heaters
    • F24H15/36Control of heat-generating means in heaters of burners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/40Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
    • F24H15/414Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based

Description

SYSTEEM EN WERKWIJZE VOOR HET VERWARMEN VAN TAPWATER
De uitvinding heeft betrekking op een systeem en 5 werkwijze voor het verwarmen van tapwater. Er is een veelheid van warmtapwatersystemen op de markt beschikbaar.
Het Amerikaanse octrooischrift US 5,626,287, betreft een systeem voor het regelen van een waterverwar-mingssysteem voor tapwater. In dit systeem wordt gebruik 10 gemaakt van een waterverwarmer en een opslagtank. De werking van het systeem is gebaseerd op het meten van de temperatuur van toevoerwater naar het systeem alsmede de temperatuur van tapwater dat wordt afgetapt van het systeem. Deze gegevens worden toegevoerd naar een besturingseenheid 15 die bepaalt wanneer de verwarming wordt aan- en uitgeschakeld. In het document is geen sprake van de aard van het verwarmingssysteem.
Meer specifiek betreft de uitvinding een werkwijze en systeem voor een warmtapwatersysteem voor gebouwen met 20 een variabele warmwaterbehoefte, zoals een woongebouw voor een grote groep mensen zoals een meergezinsgebouw of een seniorenwoongebouw of een verpleegtehuis. In dergelijke gebouwen verdient het de voorkeur dat een veelheid van personen onafhankelijk van elkaar warm water kan gebrui-25 ken, waarbij de verschillende personen geen hinder ondervinden van het warmwatergebruik van de anderen. Het is derhalve van belang dat er ofwel een zeer grote warmwater-opwekcapaciteit aanwezig is, ofwel een systeem met een buffer middels bijvoorbeeld een opslagvat. Deze systemen 30 zijn echter complex van opbouw en hierdoor kostbaar en inefficiënt wat betreft energiegebruik.
Teneinde deze bezwaren te ondervangen, verschaft de onderhavige uitvinding een warmtapwatersysteem, omvattende : 35 - een opslagvat voor het opslaan van middels de ketel verwarmd tapwater, 1025321
2 I
- een watertransportsysteem omvattende buizen voor I
het transporteren van tapwater tussen het opslagvat en een I
verwarmingsketel en ten minste een pomp voor het pompen I
van het tapwater door de buizen, waarbij I
5 - de verwarmingsketel voor het verwarmen van het I
tapwater is voorzien van een warmtewisselaar in de ketel, I
waarin het tapwater wordt verwarmd in de warmtewisselaar I
in de ketel rechtstreeks door de verbrandingsgassen, en I
voor de verwarming van het tapwater in de warmtewisselaar I
10 condensatiewarmte van de verbrandingsgassen wordt benut. I
Een dergelijk systeem heeft als voordeel dat water I
met een zeer lage relatieve temperatuur kan worden aange- I
voerd aan de warmtewisselaar in de ketel. Hierdoor is de I
energie-efficiëntie van de ketel, doordat er een relatief I
15 groot temperatuurverschil (ΔΤ) is, zeer hoog. Het benutten I
van de condensatiewarmte van de verbrandingsgassen voor de I
verwarming van het water biedt een rendementsverbetering I
voor de toepassing van het verwarmen van tapwater. I
Bij bekende systemen wordt de warmtewisselaar in I
20 de verwarmingsketel doorstroomd met water uit een gesloten I
watercircuit. Dit water in het gesloten watercircuit door- I
stroomt een tweede warmtewisselaar, waarmee het tapwater I
wordt verwarmd. Hierdoor is de laagste temperatuur van het I
water in het gesloten systeem altijd boven de laagste tem- I
25 peratuur van het tapwater. I
Voorts ondervindt een systeem volgens de uitvin- I
ding minder warmteverlies doordat er geen gebruik wordt I
gemaakt van een tweede warmtewisselaar. Een bekend systeem I
met een tweede warmtewisselaar vereist voorts ten minste I
30 een extra pomp, hetgeen kostenverhogend is. I
Volgens een eerste voorkeursuitvoeringsvorm omvat I
het systeem een rechtstreekse verbinding tussen het water- I
leidingnet en de warmtewisselaar in de ketel. Hierdoor I
wordt water met de laagst mogelijke temperatuur toegevoerd I
35 aan het systeem. De warmtewisselaar is spiraalvormig waar- I
door het temperatuursverschil (ΔΤ) van het in de warmte- I
wisselaar te verwarmen water maximaal kan zijn. I
1025321 I
3
Bij voorkeur omvat het systeem een rechtstreekse koudwaterverbinding tussen het opslagvat en de warmtewisselaar in de ketel. Indien warm water wordt gebruikt uit het opslagvat, zal het opslagvat worden aangevuld met koud 5 water vanaf de onderzijde. Teneinde dit koude water zo efficiënt mogelijk op te warmen, wordt dit in deze uitvoeringsvorm rechtstreeks aangevoerd aan de warmtewisselaar in de ketel.
Bij voorkeur is de aansluiting van de koudwater-10 verbinding aansluitbaar aan in hoofdzaak de onderzijde van het opslagvat. Dit is voordelig, aangezien het water in het opslagvat aan de onderzijde het koudst zal zijn. Dit is onder meer zo aangezien vers koud leidingwater aan de onderzijde wordt toegevoerd aan het opslagvat.
15 In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat het systeem een rechtstreekse warmwaterverbinding tussen de warmtewisselaar in de ketel en het opslagvat. Naast de hierboven beschreven voordelen heeft dit als voordeel dat het water met de hoogst mogelijke temperatuur na zo effi-20 ciënt mogelijk te zijn opgewarmd rechtstreeks wordt toegevoerd aan het opslagvat. Koud water dat aan de onderzijde uit het opslagvat wordt afgevoerd, wordt na rechtstreeks in de ketel te zijn opgewarmd terug toegevoerd aan het opslagvat aan de bovenzijde.
25 Hiertoe is de warmwaterverbinding bij voorkeur aansluitbaar aan de bovenste helft van het opslagvat. Voorts is de warmwaterverbinding bij voorkeur in hoofdzaak tot een-vierde van de hoogte van het opslagvat. Hierdoor wordt het warme water aan het opslagvat toegevoerd in het 30 gebied waar in het opslagvat het warme water aanwezig is.
Het systeem omvat voorts bij voorkeur een warmwa-tertoevoersysteem richting tappunten met een retourleiding naar het opslagvat. Dit biedt de warmwatergebruikers een hoge mate van comfort, aangezien het warme water ook als 35 er geen gebruik is wordt aangevoerd richting de tappunten, zodat wanneer er water getapt wordt dit onmiddellijk warm zal zijn. De retourleiding is in hoofdzaak nabij het mid- 1025321 I 4 I den van het opslagvat aangebracht. Hierdoor wordt het re- tourwater, dat terwijl het door het toevoersysteem en de I retourleiding stroomt deels afkoelt, teruggevoerd in een I deel van het opslagvat waar de watertemperatuur eveneens 5 lager is dan wel het water zich in het opslagvat dichter- I bij het aftappunt voor eventuele bijverwarming middels de I verwarmingsketel bevindt.
In een verdere uitvoeringsvorm omvat het systeem I temperatuursensoren en/of een of meer waterstromingssenso- I 10 ren voor het meten van de watertemperatuur op ten minste een positie in het systeem en een elektronisch regelsys- I teem voor het aansturen van de pomp en de verwarmingsketel I op basis van signalen van de sensoren. Hierdoor wordt het
I mogelijk het water met een zodanige snelheid door de warm- I
I 15 tewisselaar te voeren dat de eindtemperatuur optimaal is I
I ten opzichte van de begintemperatuur. I
De hoeveelheid geleverde verbrandingsenergie in de I
I ketel kan eveneens worden gevarieerd. Dit heeft als voor- I
I deel dat, indien een gering temperatuurverschil van het I
I 20 water dient te worden overbrugd dan wel indien een geringe I
hoeveelheid water dient te worden opgewarmd, de ketel re- I
I latief lang met een relatief laag vermogen kan branden, I
I waardoor de efficiëntie van de ketel wordt vergroot. I
Voorts functioneert een ketel efficiënter met geringe ver- I
I 25 mogenswisselingen. In een uitvoeringsvorm wordt de ketel I
I zo lang mogelijk op maximaal vermogen gestookt teneinde de I
I temperatuur in het opslagvat zo dicht mogelijk bij een I
I vooraf ingestelde temperatuur te houden. Pas bij een ge- I
I ring verschil mer deze temperatuur, bijvoorbeeld 1-5 gra- I
I 30 den wordt de ketel omlaag gemodulleerd. Door deze werkwij- I
I ze kan een hoog comfort niveau van het systeem worden be- I
I reikt met een relatief geringe ketelvermogen en derhalve I
I een voordeliger uitgevoerde ketel. Het comfort niveau I
wordt hierin zo gedefinieerd dat er een hoge reserve capa- I
I 35 citeit van warm water is doordat het opslagvat zo veel mo- I
I gelijk warm water bevat. I
I 1 0253 2 T
5
In verdere uitvoeringsvormen van het systeem omvat deze regelmiddelen voor het regelen van de draaisnelheid van de pomp. Voorts is de pomp bij voorkeur vervaardigd of omvat deze bij voorkeur een oxidatievrij materiaal zoals 5 brons of roestvrij staal. Dit maakt het mogelijk relatief zuurstofrijk water toe te passen. Vers tapwater ofwel vers leidingwater is over het algemeen relatief zuurstofrijk, hetgeen een standaard ijzeren pomp relatief snel zou doen verouderen.
10 Bij voorkeur is de warmtewisselaar vervaardigd van of omvat deze een oxidatievrij metaal zoals roestvrij -staal. Ook bij dit onderdeel van het systeem geldt dat een warmtewisselaar die gevoelig is voor zuurstofrijk water bij een systeem volgens de onderhavige uitvinding relatief 15 snel zou verouderen of aan vervanging toe zou zijn, aangezien het leidingwater rechtstreeks wordt toegevoerd aan de warmtewisselaar. Deze warmtewisselaar is bij voorkeur uitgevoerd in RVS 316. Dit levert als bijvoorbeeld als voordelen dat deze ongevoelig is voor zowel corrosie aan de 20 binnenzijde door zuurstofrijk tapwater als corrosie aan de buitenzijde door corrosie door condensaat van de verbrandingsgassen.
De warmtewisselaar is spiraalvormig uitgevoerd, waardoor deze relatief hoge temperatuurverschillen kan op-25 vangen. Hierbij kan de warmtewisselaar tijdens opwarmen en afkoelen (van delen) daarvan verende bewegingen maken.
Het opslagvat omvat bij voorkeur een oxidatievrij materiaal in de binnenwand zoals roestvrijstaal.
Een verder aspect van de onderhavige uitvinding 30 betreft een werkwijze voor het verwarmen van water in een warmtapwatersysteem omvattende een verwarmingsketel met een zich in de ketel bevindende warmtewisselaar die rechtstreeks wordt verwarmd omvattende stappen voor: - het toevoeren van relatief koud water aan de 35 warmtewisselaar, - het verwarmen van het water in de warmtewisselaar middels verbrandingsgassen binnen de ketel, en 1025321
I 6 I
I - het opslaan van het verwarmde water in een op- I
I slagvat. Deze werkwijze biedt de voordelen zoals gebruik I
I maken van condensatie-energie van de verbrandingsgassen en I
I voordelen die in het voorgaande zijn omschreven. I
I 5 In een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze stappen I
I voor het verwarmen van water gebaseerd op sensorsignalen I
I waarbij water vanaf de onderzijde van het opslagvat wordt I
I aangevoerd aan de warmtewisselaar. Hierdoor wordt het I
I koudste water toegevoerd aan de warmtewisselaar voor opti- I
I 10 maal gebruikt van de energie van de verbrandingsgassen. I
I Voorts zal uiteindelijk al het water in het opslagvat van I
I bovenaf zijn vervangen door heet water tot er geen koude I
I zones in het vat meer aanwezig zijn. I
I Bij voorkeur omvat de werkwijze stappen voor het I
I 15 gedurende een periode zoals een dag het water in het op- I
I slagvat in hoofdzaak binnen een eerste temperatuurbereik I
I wordt gehouden en waarbij het water gedurende een korte I
I deelperiode van de periode in hoofdzaak op een tweede tem- I
I peratuur wordt gebracht. Hierdoor wordt besmetting door I
I 20 bijvoorbeeld legionella bacteriën voorkomen of gesmoord. I
I Het voorkomen van koude zones volgens deze werkwijze in I
I dit systeem voorkomt dat er onuitroeibare besmettingshaar- I
I den ontstaan in het systeem (onder in het opslagvat). I
I Verdere voordelen, kenmerken en details van de on- I
I 25 derhavige uitvinding zullen worden beschreven aan de hand I
I van specifieke uitvoeringsvormen onder verwijzing naar de I
I aangehechte figuren, waarin tonen: I
I - Fig. 1 een schematische weergave van een voor- I
I keursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding; I
I 30 - Fig. 2 een stroomschema van een verdere voor- I
I keursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding; I
I Fig. 1 toont een eerste uitvoeringsvorm volgens de I
I onderhavige uitvinding. Het warmtapwatersysteem 1 omvat I
I een verwarmingsketel 2 en een opslagvat 3 dat ook wel boi- I
I 35 Ier wordt genoemd. Het systeem wordt middels leidingwater- I
I toevoerleiding 16 voorzien van vers leidingwater. Het ver- I
I se leidingwater wordt aan de onderzijde van de boiler toe- I
I 1025321 7 gevoerd bij aanvoerpunt 18. Dit tappunt 18 dient eveneens voor het toevoeren van koud water van de boiler middels leiding 16 naar de verwarmingsketel 2. In de praktijk wordt het water altijd toegevoerd naar de boiler en ver-5 volgens doorgevoerd naar de ketel. Het kan echter evenzeer zo zijn dat leidingwater rechtstreeks wordt aangevoerd aan de ketel 2.
De ketel 2 omvat een gastoevoer 6 die middels een afsluiter 14 en een filter 13 gas aanvoert aan de ketel.
10 De ketel is in een huis 8 aangebracht en omvat in dit huis voorts een circulatiepomp 6 en besturingselektro-nica 4. De besturingselektronica 4 bestuurt de pomp 6 aan wat betreft in- en uitschakelen alsmede wat betreft het te gebruiken toerental. Voorts bestuurt de besturingselektro-15 nica het gasblok 15 omvattende een ventilator. Dit gasblok omvattende een ventilator bepaalt de hoeveelheid brandstof, lucht en zuurstof die wordt toegevoerd aan de brander van de ketel.
Voorts omvat de ketel een spiraalvormige roest-20 vrij stalen warmtewisselaar 5, waaraan het te verwarmen water rechtstreeks wordt toegevoerd. De pomp 6 dient in dit geval voor het transport van het water vanaf de boiler 3 naar de warmtewisselaar 5 en weer retour middels leiding 19 en inlaat 27 naar de boiler 3. Voorts is de ketel 2 25 voorzien van luchttoevoer 9 en rookgasafvoer of verbran-dingsgasafvoer 10. Voor het regelen van het gasblok met de ventilator en de pomp maakt de elektronica gebruik van gegevens van temperatuursensoren 21,23,24 of 25, welke alle met de elektronica verbonden kunnen zijn op soortgelijke 30 wijze als sensor 24 middels verbinding 19. De regelelek-tronica 4 bestuurt de ketel op modulerende wijze, de temperatuur van het water in de boiler, de ketelpomp en het toerental daarvan, de bedrijfstijden van de installatie en een legionellapreventieregeling (deze wordt in detail be-35 schreven in het navolgende) . Bij voorkeur is de besturing zodanig geregeld dat de boilertemperatuur zo dicht mogelijk bij een vooraf bepaalde temperatuur blijft onafhanke-
102532T
H lijk van het tap- of afnamedebiet. Dit wordt bereikt door- dat: de ketel zo lang mogelijk op maximale belasting I blijft branden bij watertemperaturen die meer dan 2K af- wijken van de vooraf bepaalde temperatuur (ΔΤ); de brander 5 bij voorkeur terug wordt gemoduleerd bij een geringere ΔΤ I zodat de ketel langere tijd met lager vermogen blijft I branden en hierdoor niet gaat pendelen, en/of; bij voor- I keur het pomptoerental zodanig wordt geregeld dat de wa- tertemperatuur vanaf de ketel naar de boiler tussen mini- 10 maal 55 en maximaal 75 graden Celsius blijft onder afhan- kelijkheid van de intredetemperatuur.
De besturingselektronica is voorts voorzien van een legionellabesmettingpreventieprogramma dat functio- neert door een periodieke dagelijkse verhoging van de boi- I 15 lertemperatuur tot of boven 65 graden om een eventuele le- gionellabesmetting te elimineren, waardoor binnen het sys- I teem niet continu met een hoge temperatuur behoeft te wor- I den gewerkt. Een voordeel hiervan is dat kalkafzetting I wordt voorkomen. Kalkafzetting komt normaal gesproken voor I 20 bij hogere temperaturen. Tevens voorkomt een dagelijkse I korte verhoging van de temperatuur het onder langdurige I invloed van hoge temperaturen uitdrogen van afdichtingen I in de leidingen, waardoor de levensduur van de installatie I en leidingen sterk wordt vergroot.
I 25 Op grond van informatie van de temperatuursensor I 21,22,23,24, 25 of op grond van vooraf bepaalde programma- gegevens bepaalt de elektronica stap 40 of er verwarming I van het water nodig is vanwege een legionellavraag. Indien dat het geval is wordt in stap 47 het water opgewarmd tot 30 de vooraf ingestelde legionella afbraak temperatuur. In- dien in stap 40 wordt bepaald dat er geen legionellavraag bestaat, wordt er bepaald of er een boilervraag bestaat in stap 41. Indien dit het geval is (y), wordt er bepaald in stap 44 of er hier alsnog een legionellavraag bestaat. In- 35 dien dit niet het geval is wordt het boilerwater (bij- )verwarmd tot de vooraf ingestelde normale temperatuur. |
Indien in stap 41 het antwoord nee is, wordt bepaald of I
1 025 32Λ 9 een napompbehandeling noodzakelijk is in stap 42. Indien dit niet noodzakelijk is, begint de procedure weer bij stap 40. Indien de napompbehandeling van belang is, wordt bepaald of er inmiddels boilervraag is in stap 43. Indien 5 dit zo is, gaat de werkwijze verder in de reeds genoemde stap 44. Indien in stap 43 wordt bepaald dat er geen boilervraag is, gaat het verder in stap 45 waarin hernieuwd wordt bekeken of er boilervraag nodig is. Indien dit het geval is gaat de procedure verder in 46. Indien in 10 stap 45 bepaald wordt dat er geen legionellavraag is, volgt in stap 48 een napompbewerking.
In de verwarmingsketel wordt het beste resultaat bereikt indien het temperatuurverschil tussen het toegevoerde water en het afgevoerde water zo groot mogelijk is. 15 Hiertoe wordt het water vanuit de boiler vanaf het koudste punt naar de ketel aangevoerd. Dit is de onderzijde van de boiler bij aftappunt 18. Het verwarmde water wordt zoals reeds is genoemd toegevoerd aan toevoerpunt 27 welke zich ongeveer op 1/4 van de bovenzijde van de boiler bevindt.
20 Van belang is dat het toegevoerde water relatief hoog in de boiler wordt toegevoerd. Het warme water ten behoeve van de tappunten 29 wordt vanaf aansluitpunt 26 afgenomen uit de boiler. Afnamepunt 26 bevindt zich bij voorkeur ongeveer 1/6 vanaf de bovenzijde van de boiler doch in elke 25 geval nabij de bovenzijde van de boiler ruimschoots boven het midden van de boiler waardoor het nog relatief warme water niet zal mengen met het koude water onder in de boiler. Bij toepassing van een recirculatiesysteem wordt continu water rond gepompt van de boiler richting de tappun-30 ten en weer retour naar de boiler via leiding 11. Dit geschiedt onder aandrijving van pomp 36. In de leidingen bevinden zich afsluiters 35 alsmede terugslagklep 34. Het toegevoerde water wordt in hoofdzaak halverwege de boiler middels een aansluitpunt 28 toegevoerd naar de boiler.
35 Ten behoeve van reinigen van het systeem is voor zien in een luik 20 nabij de onderzijde vóui de boiler. Eventuele kalkafzetting die ontstaat in de warmtewisselaar 1025321 I 10 zal door de verende beweging van de warmtewisselaar (door I de grote delta T) zal losraken en met de waterstroom wor- den meegenomen naar het vat. Op deze manier zal het kalk I zich op de bodem van de boiler verzamelen aangezien hier I 5 een lage watersnelheid heerst.
I In de aanvoerleiding 16 zijn een overstortventiel I 37, een controleerbare terugslagklep 38 alsmede een be- luchter 39 aangebracht naar de hoofdkraan 31.
I De besturingselektronica 4 kan voor het optimali- 10 seren van het gebruik van de ketel enerzijds de door- voersnelheid van de pomp 6 variëren en anderzijds de hoe- I veelheid brandstof en de hoeveelheid middels de ventilator I van gasblok 15 aangevoerde lucht regelen. Hierdoor kan de ketel op laag vermogen gedurende langere tijd branden wat 15 ook een efficiënter resultaat levert dan een op hoog ver- I mogen brandende ketel die gedurende een korte periode I brandt of die gaat pendelen. Dit is van bijzonder belang wanneer de boiler door gebruik van het recirculatiesysteem regelmatig water moet bijverwarmen over een gering tempe- I 20 ratuurverschil. in een dergelijke situatie wordt door het regelen van de verbrandingssnelheid en de pomp 6 een opti- I male warmteafname in de warmtewisselaar 5 gerealiseerd.
Een verdere grote efficiëntiewinst van een inrichting vol- gens deze uitvoeringsvorm is dat relatief koud water I 25 rechtstreeks vanaf de onderzijde van de boiler of de wa- I terleiding kan worden aangevoerd aan de ketel, waardoor I zeer hoge warmtebenutting in de warmtewisselaar 5 wordt I gerealiseerd uit de in de verbrandingsgassen vrijgekomen I verbrandingsenergie.
I 30 De uitvinding is beschreven aan de hand van een voorkeursuitvoeringsvorm. De gevraagde rechten worden ech- I ter bepaald door de aangehechte conclusies.
I 1 0253 2 T

Claims (22)

1. Warmtapwatersysteem, omvattende: - een opslagvat voor het opslaan van middels de 5 ketel verwarmd tapwater, - een watertransportsysteem omvattende buizen voor het transporteren van tapwater tussen het opslagvat en een verwarmingsketel en ten minste een pomp voor het ponpen van het tapwater door de buizen, waarbij 10. de verwarmingsketel voor het verwarmen van het tapwater is voorzien van een warmtewisselaar in de ketel, waarin het tapwater wordt verwarmd in de warmtewisselaar in de ketel rechtstreeks door de verbrandingsgassen, en voor de verwarming van het tapwater in de warmtewisselaar 15 condensatiewarmte van de verbrandingsgassen wordt benut.
2. Systeem volgens conclusie 1 waarbij de warmte- I wisselaar spiraalvormig is. I 20
3. Systeem volgens conclusie 1 of 2 waarbij de I warmtewisselaar zodanig is gerangschikt dat deze verende I bewegingen kan maken.
4. Systeem volgens een of meer van de voorgaande I 25 conclusies waarbij de warmtewisselaar een oxidatievrij me- I taal zoals roestvrij staal omvat.
5. Systeem volgens een of meer van de voorgaande I conclusies omvattende een rechtstreekse verbinding tussen I 30 het waterleidingnet en de warmtewisselaar in de ketel.
6. Systeem volgens een of meer van de voorgaande I conclusies omvattende een rechtstreekse koudwaterverbin- I ding tussen het opslagvat en de warmtewisselaar in de ke- I 35 tel. I 1025321 Η
7. Systeem volgens conclusie 5 waarbij de aanslui- ting van de koudwaterverbinding aansluitbaar is aan in hoofdzaak de onderzijde van het opslagvat.
8. Systeem volgens een of meer van de voorgaande conclusies omvattende een rechtstreekse warmwaterverbin- ding tussen de warmtewisselaar in de ketel en het opslag- vat.
9. Systeem volgens conclusie 8 waarbij de warmwa- terverbinding in de bovenste helft van het opslagvat aan- sluitbaar is.
10. Systeem volgens conclusie 8 of 9 waarbij de 15 warmwaterverbinding in hoofdzaak op een vierde van de hoogte van het opslagvat vanaf de bovenzijde van het op- H slagvat gezien is aangebracht.
11. Systeem volgens een of meer van de voorgaande I 20 conclusies omvattende een warmwater toevoersysteera rich- ting tappunten met een re tour leiding naar het opslagvat.
12. Systeem volgens conclusie 11 waarbij de re- tourleiding in hoofdzaak nabij het midden van het opslag- I 25 vat is aangebracht.
13. Systeem volgens een of meer van de voorgaande I conclusies omvattende temperatuursensoren en of waterstro- I mingssensoren voor het meten van de watertemperatuur op I 30 ten minste een positie in het systeem en een elektronisch I regelsysteem voor het aansturen van de pomp en de verwar- I mingsketel op basis van signalen van de sensoren.
14. Systeem volgens een of meer van de voorgaande I 35 conclusies omvattende regelmiddelen voor het regelen van I de draaisnelheid van de pomp. I 1025321
15. Systeem volgens een of meer van de voorgaande conclusies waarbij de pomp een oxidatievrij materiaal zoals roestvrij staal of brons omvat.
16. Systeem volgens een of meer van de voorgaande conclusies waarbij het opslagvat een binnenwand met een oxidatievrij materiaal zoals roestvrijstaal omvat.
17. Werkwijze voor het verwarmen van tapwater in 10 een warmwatertapsysteem volgens een of meer van de conclusies 1-16 omvattende stappen voor: - het toevoeren van relatief koud tapwater aan de warmtewisselaar, - het verwarmen van het tapwater in de warmtewis-15 selaar rechtstreeks door de verbrandingsgassen binnen de ketel waarbij voor de verwarming van het tapwater in de warmtewisselaar condensatiewarmte van de verbrandingsgassen wordt benut, en - het opslaan van het verwarmde tapwater in een 20 opslagvat.
18. Werkwijze volgens conclusie 17 omvattende stappen voor het verwarmen van tapwater gebaseerd op sen-sorsignalen waarbij tapwater vanaf de onderzijde van het 25 opslagvat wordt aangevoerd aan de warmtewisselaar.
19. Werkwijze volgens claim 17 of 18 waarbij gedurende een periode, zoals een dag, het tapwater in het opslagvat in hoofdzaak binnen een eerste temperatuurbereik 30 wordt gehouden en waarbij het tapwater gedurende een korte deelperiode van de periode in hoofdzaak op een tweede temperatuur wordt gebracht.
20. Werkwijze volgens een of meer van de conclu-35 sies 17-19 omvattende stappen voor het regelen van de wa- tersnelheid door de warmtewisselaar zodat het tapwater tot een vooraf bepaalde temperatuur wordt verwarmd. 10253 2 τ I 14
21. Werkwijze volgens een of meer van de conclu- sies 17-20 omvattende stappen voor het terugregelen van I het vermogen van de verwarmingsketel ten opzichte van het I 5 maximumvermogen zodat de brandtijd van de ketel wordt ver- I lengd.
22. Werkwijze volgens een of meer van de conclu- I sies 17-21 uitgevoerd met behulp van een systeem volgens I 10 een of meer van de conclusies 1-16. I 1025321
NL1025321A 2004-01-24 2004-01-24 Systeem en werkwijze voor het verwarmen van tapwater. NL1025321C2 (nl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1025321A NL1025321C2 (nl) 2004-01-24 2004-01-24 Systeem en werkwijze voor het verwarmen van tapwater.
PCT/NL2005/000051 WO2005071322A1 (en) 2004-01-24 2005-01-24 System and method for heating tap water

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1025321A NL1025321C2 (nl) 2004-01-24 2004-01-24 Systeem en werkwijze voor het verwarmen van tapwater.
NL1025321 2004-01-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1025321C2 true NL1025321C2 (nl) 2005-07-27

Family

ID=34806207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1025321A NL1025321C2 (nl) 2004-01-24 2004-01-24 Systeem en werkwijze voor het verwarmen van tapwater.

Country Status (2)

Country Link
NL (1) NL1025321C2 (nl)
WO (1) WO2005071322A1 (nl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2928442B1 (fr) 2008-03-06 2010-12-17 Mer Joseph Le Installation de production d'eau chaude sanitaire
FR3019631B1 (fr) * 2014-04-04 2019-05-17 Etablissements Charot Procede et unite de regulation d'une installation de production d'eau chaude sanitaire
JP2018040522A (ja) * 2016-09-06 2018-03-15 株式会社Lixil 貯湯式温水器
IT202100019859A1 (it) * 2021-07-26 2023-01-26 Cordivari S R L Sistema di scambio termico per il riscaldamento o il raffreddamento e la stratificazione termica di un fluido e relativo metodo per la stratificazione termica di un fluido.

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5056712A (en) * 1989-12-06 1991-10-15 Enck Harry J Water heater controller
US5626287A (en) * 1995-06-07 1997-05-06 Tdk Limited System and method for controlling a water heater
US6453938B1 (en) * 1999-07-12 2002-09-24 Gewofag Gemeinnützige Wohnungsfürsorge AG Warm drinking water conduit system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5056712A (en) * 1989-12-06 1991-10-15 Enck Harry J Water heater controller
US5626287A (en) * 1995-06-07 1997-05-06 Tdk Limited System and method for controlling a water heater
US6453938B1 (en) * 1999-07-12 2002-09-24 Gewofag Gemeinnützige Wohnungsfürsorge AG Warm drinking water conduit system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005071322A1 (en) 2005-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4222215B2 (ja) 貯湯式給湯装置
JP4023139B2 (ja) ハイブリッド給湯装置
EP1809967B1 (en) Use of a heat exchanger wih a condensing boiler
US9134037B2 (en) Equipment for producing domestic hot water
US4848277A (en) Calorific value boiler
NL1025321C2 (nl) Systeem en werkwijze voor het verwarmen van tapwater.
JP2007327728A (ja) ヒートポンプ給湯システム
JP4670894B2 (ja) 貯湯式給湯装置
NL1013261C1 (nl) Systeem voor het met zonne-energie verwarmen van tapwater met anti-Legionella-voorzieningen.
JP3962753B2 (ja) 給湯システム
US405504A (en) Heating apparatus
JP4350292B2 (ja) 電気温水器
JP2005016748A (ja) 給湯暖房熱源装置及びその制御方法
JP3836526B2 (ja) 給湯システム
EP4112535B1 (en) Cold and hot drinking water dispenser with disinfecting circuit
JP2511898B2 (ja) 給湯装置
CN103784015B (zh) 蒸馏水饮水机
JP2002364863A (ja) 水加熱器
JP4304950B2 (ja) 給湯装置
JP2004177117A (ja) ヒートポンプ給湯機
JP3748681B2 (ja) 一缶二水路風呂給湯器
KR200277360Y1 (ko) 전기보일러
JP2004150796A (ja) ヒートポンプ給湯機
JP2000179941A (ja) 貯湯式給湯器
JP3776981B2 (ja) 複合給湯器

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20080801