NL1027140C2 - Installation for heating tapwater comprises a storage tank, a low-power heating unit, a boiler and a common feed pipe for supplying water from the tank to the heating unit and boiler - Google Patents
Installation for heating tapwater comprises a storage tank, a low-power heating unit, a boiler and a common feed pipe for supplying water from the tank to the heating unit and boiler Download PDFInfo
- Publication number
- NL1027140C2 NL1027140C2 NL1027140A NL1027140A NL1027140C2 NL 1027140 C2 NL1027140 C2 NL 1027140C2 NL 1027140 A NL1027140 A NL 1027140A NL 1027140 A NL1027140 A NL 1027140A NL 1027140 C2 NL1027140 C2 NL 1027140C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- heating
- water
- heating unit
- storage vessel
- unit
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 181
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 139
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 239000008399 tap water Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 title claims abstract description 39
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 12
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 abstract 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 4
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 3
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 3
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/0036—Domestic hot-water supply systems with combination of different kinds of heating means
- F24D17/0063—Domestic hot-water supply systems with combination of different kinds of heating means solar energy and conventional heaters
- F24D17/0068—Domestic hot-water supply systems with combination of different kinds of heating means solar energy and conventional heaters with accumulation of the heated water
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
- F24D19/1057—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water the system uses solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/174—Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/176—Improving or maintaining comfort of users
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/223—Temperature of the water in the water storage tank
- F24H15/225—Temperature of the water in the water storage tank at different heights of the tank
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/335—Control of pumps, e.g. on-off control
- F24H15/34—Control of the speed of pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/355—Control of heat-generating means in heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/128—Preventing overheating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/136—Defrosting or de-icing; Preventing freezing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
- F24H15/486—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using timers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
Abstract
Description
Titel: Installatie voor gemengd met zonne-energie en stoken verwarmen van tapwaterTitle: Installation for mixed with solar energy and heating of tap water
De uitvinding heeft betrekking op een installatie met een opslagvat voor verwarmd tapwater, een hoog vermogen stookeenheid en een laag vermogen verwarm ingseenheid.The invention relates to an installation with a storage tank for heated tap water, a high-power heating unit and a low-power heating unit.
Verwarmd tapwater kan geleverd worden door verhitting bij het 5 tappen, zoals bijvoorbeeld bij gebruik van een geiser of een combiketel, of door het tapwater vooraf te verwarmen zoals bij gebruik van een boiler. In dat laatste geval wordt het water voor gebruik warm opgeslagen in een opslagvat. Het voordeel van het gebruik van een opslagvat is onder andere dat volstaan kan worden met geleidelijke verhitting met laag vermogen 10 (dwz met een kleine brander en/of een beperkte electrische verhittingsetroom).Heated tap water can be supplied by heating when tapping, such as for example when using a geyser or a combi boiler, or by pre-heating the tap water such as when using a boiler. In the latter case, the water is stored warm before use in a storage vessel. The advantage of using a storage vessel is, among other things, that it is possible to suffice with gradual heating with low power (ie with a small burner and / or a limited electrical heating current).
Daar staat tegenover dat bij gebruik van een opslagvat met tapwater speciale maatregelen nodig zijn om ervoor te zorgen dat er voldoende warm water beschikbaar is. Nagenoeg gelijktijdig met het 15 aftappen van warmwater uit het opslagvat wordt koud water in het vat gebracht, wat, bij vermenging met het overgebleven verwarmde water in het opslagvat, ertoe zou kunnen leiden dat alleen water van verlaagde temperatuur beschikbaar blijft. Om dit te voorkomen is het gebruikelijk om het bijvulwater onder in het opslagvat in te brengen op een zodanige manier 20 dat er in het opslagvat een thermische gelaagdheid in stand gehouden wordt tussen het koude bijvulwater onder en het warme water daarboven. Door het water in het opslagvat te verhitten wordt dit front gaandeweg opgeruimd, en als er voordien tapwater nodig is dan wordt dit boven uit het opslagvat getapt om zolang mogelijk zeker te zijn van warm water.On the other hand, when using a storage tank with tap water, special measures are needed to ensure that sufficient hot water is available. Almost simultaneously with the draining of hot water from the storage vessel, cold water is introduced into the vessel, which, when mixed with the remaining heated water in the storage vessel, could result in that only water of reduced temperature remains available. To prevent this, it is common to introduce the make-up water at the bottom of the storage tank in such a way that a thermal layering is maintained in the storage tank between the cold make-up water below and the hot water above. By heating the water in the storage tank, this front is gradually cleaned up, and if tap water is required before, this is tapped from the top of the storage tank to be sure of warm water for as long as possible.
25 Ook in installaties met laag vermogen verwarmingseenheden zoals zonneboilerinstallaties en warmtepompinstallaties wordt gebruik gemaakt van een opslagvat voor tapwater. Daarbij wordt de temperatuur van het 1027140 2 tapwater over het algemeen slechts geleidelijk verhoogd met een beperkt oplaadvermogen. In dit geval wordt water onder in het opslagvat verwarmd. Licht verwarmd water stijgt daarbij, waardoor het waterlichaam onder het temperatuursfront langzaam opwarmt totdat het water in gehele 5 opslagvat weer op temperatuur is.Also in installations with low power heating units such as solar water heater installations and heat pump installations use is made of a storage tank for tap water. In addition, the temperature of the 1027140 2 tap water is generally only gradually increased with a limited charging capacity. In this case, water is heated at the bottom of the storage tank. Lightly heated water thereby rises, whereby the body of water below the temperature front slowly warms up until the water in the entire storage vessel is up to temperature again.
Met zonneboilerinstallaties is het beschikbare oplaadvermogen tevens afhankelijk van de hoeveelheid zonlicht, welke sterk kan variëren. Daardoor duurt het verwarmen echter langer dan bij piekgebruik voor veel gebruikers acceptabel is. Daarom wordt meestal een extra (gas-) 10 stookeenheid gebruikt om tapwater uit een met zonnewarmte voorverwarmd opslagvat voor gebruik te kunnen naverhitten als het water nog niet warm genoeg is. Als een grote warmwaterstroom nodig is, bijvoorbeeld tegelijkertijd voor een douche en een keuken is daarvoor is echter een stookeenheid met vrij grote doorstroomcapaciteit nodig.With solar water heater installations, the available charging capacity also depends on the amount of sunlight, which can vary greatly. However, this means that heating takes longer than is acceptable for many users during peak use. Therefore, an additional (gas) firing unit is usually used to be able to reheat tap water from a solar-heated pre-heated storage tank before use if the water is not yet hot enough. However, if a large hot water flow is required, for example at the same time for a shower and a kitchen, a heating unit with relatively large flow capacity is required.
15 Verder zijn bij gebruik van een zonnecollector speciale veiligheidsmaatregelen nodig om schade door vorst en/of oververhitting (koken) te voorkomen. De gebruikelijke oplossing hiervoor is een leegloopschakeling, die een luchtbel bevat die zich bij het uitvallen van de installatie (of het doelbewust uitschakelen) naar de zonnecollector 20 verplaatst zodat daar geen water kan bevriezen of koken. Om een dergelijke luchtbel te realiseren en om er zeker van te zijn dat deze zich naar de zonnecollector verplaatst moeten speciale eisen gesteld worden aan de loop van de leidingen die vloeistof naar de zonnecollector aanvoeren. Over het algemeen wordt hiervoor een apart circuit gebruikt, met een 25 warmtewisselaar in de vorm van een verwarmingsspiraal onder in het opslagvat. Dit stelt echter beperkende eisen aan de plaatsing van het opslagvat.Furthermore, when using a solar collector, special safety measures are required to prevent damage caused by frost and / or overheating (cooking). The usual solution for this is an emptying circuit, which contains an air bubble which, in the event of system failure (or deliberate switching off), moves to the solar collector 20 so that water cannot freeze or boil there. In order to realize such an air bubble and to be sure that it is moving to the solar collector, special requirements must be imposed on the course of the pipes that supply liquid to the solar collector. A separate circuit is generally used for this purpose, with a heat exchanger in the form of a heating coil at the bottom of the storage vessel. However, this imposes restrictive requirements on the placement of the storage vessel.
Het is onder meer een doel van de uitvinding om de benodigde 30 doorstroomcapaciteit te verkleinen van een stookeenheid die gebruikt wordt 1027140 3 in combinatie met een opslagvat waarin tapwater geleidelijk wordt opgewarmd.It is inter alia an object of the invention to reduce the required through-flow capacity of a heating unit that is used in combination with a storage vessel in which tap water is gradually heated.
Het is onder meer een verder doel van de uitvinding om het opnemen van een hoog vermogen stookeenheid in installaties met een laag vermogen 5 verwarmingseenheid te vereenvoudigen.It is inter alia a further object of the invention to simplify the incorporation of a high power heating unit in installations with a low power heating unit.
Het is onder meer een verder doel van de uitvinding om de eisen te vereenvoudigen die aan plaatsing van een opslagvat in een zonneboilerinstallatie gesteld worden met een minimaal verlies aan efficiëntie.It is inter alia a further object of the invention to simplify the requirements for placing a storage vessel in a solar boiler installation with a minimal loss of efficiency.
Het is onder meer een verder doel van de uitvinding om te voorzien in 10 installaties met een laag vermogen verwarmingseenheid waarin een comfortstand en een economy-stand beschikbaar zijn.It is inter alia a further object of the invention to provide installations with a low-power heating unit in which a comfort position and an economy position are available.
Het is onder meer een verder doel van de uitvinding om te voorzien in zonneboilerinstallaties waarin een minimaal aantal pompen nodig is.It is inter alia a further object of the invention to provide solar boiler installations in which a minimum number of pumps is required.
15 De verwarmingsinstallatie volgens de uitvinding wordt geclaimd in conclusie 1. Deze uitvinding is toepasbaar op gebruik met laag vermogen verwarmingsinstallaties zoals zonneboiler installaties en warmtepomp installaties. Bij wijze van voorbeeld zullen echter met name zonneboilerinstallaties besproken worden. De uitvinding voorziet in een 20 gemeenschappelijk opslagvat met aparte verwarming door zonnewarmte en gestookte warmte, waarmee tapwater, dat via een gemeenschappelijke aanvoerleiding uit éénzelfde opslagvat apart ontrokken is, verwarmd wordt en het verwarmde water op verschillende punten in het opslagvat teruggevoerd wordt. De gemeenschappelijke aanvoerleiding vereenvoudigt de constructie van 25 de installatie. Met de zonnecollector wordt water verwarmd dat onderin het opslagvat teruggevoerd wordt en met de stookeenheid wordt het water direct naar de gewenste opslagtemperatuur verhit en bovenin het vat teruggevoerd, Dit realiseert verwarming met een maximale efficiëntie.The heating installation according to the invention is claimed in claim 1. This invention is applicable to use with low-power heating installations such as solar boiler installations and heat pump installations. However, solar boiler installations in particular will be discussed by way of example. The invention provides a common storage vessel with separate heating by solar heat and fired heat, with which tap water, which is separately extracted from the same storage vessel via a common supply line, is heated and the heated water is returned to the storage vessel at various points. The common supply line simplifies the construction of the installation. The solar collector heats water that is returned to the bottom of the storage tank and with the heating unit the water is directly heated to the desired storage temperature and returned to the top of the tank. This achieves heating with maximum efficiency.
Bijvoorkeur wordt gebruik gemaakt van een gemeenschappelijke pomp 30 voor het verwarmingscircuit en het verhittingscircuit, gekoppeld aan de gemeenschappelijke aanvoerleiding, in plaats van aparte pompen voor beide 1027140 4 circuits. Daarvoor kan gebruik gemaakt worden van schakelbare kleppen, die afhankelijk van de gewenste soort verwarming het ene circuit of het andere circuit aan de pomp verbinden.Use is preferably made of a common pump 30 for the heating circuit and the heating circuit, coupled to the common supply line, instead of separate pumps for both 1027140 4 circuits. Use can be made for this of switchable valves which, depending on the desired type of heating, connect one circuit or the other circuit to the pump.
Bijvoorkeur wordt de stookeenheid pas ingeschakeld als er onvoldoende 5 warmwater en/of warmwater van een te lage temperatuur bovenin het vat beschikbaar is. Voor het detecteren van deze situatie wordt bijvoorkeur gebruik gemaakt van een sensor op een bepaalde hoogte in het voorraadvat die de stookeenheid doet aanschakelen als de temperatuur bij de sensor onder een drempelwaarde valt.Preferably the heating unit is only switched on if there is insufficient hot water and / or hot water of too low a temperature at the top of the vessel. For detecting this situation, use is preferably made of a sensor at a certain height in the storage vessel which causes the heating unit to switch on if the temperature at the sensor falls below a threshold value.
10 In een uitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van meerdere temperatuursensoren op verschillende hoogtes in het voorraadvat. Dit maakt het voor de gebruiker mogelijk om te kunnen schakelen tussen een comfortstand en een economy-stand, waarbij de verhitting respectievelijk wordt ingeschakeld als de temperatuur bij de lagere of de hogere sensor te veel daalt.In one embodiment use is made of several temperature sensors at different heights in the storage vessel. This makes it possible for the user to be able to switch between a comfort position and an economy position, whereby the heating is switched on if the temperature at the lower or higher sensor drops too much.
15 Bij intensief gebruik kan de gebruiker dan de installatie in de comfortstand schakelen waarbij er een groter volume warmwater op voorraad wordt gehouden, om terug te schakelen naar de economy-stand economy-stand met een kleiner voorraad volume warmwater, voor gebruik ten tijde van een geringere vraag naar warm tapwater.With intensive use, the user can then switch the installation to the comfort position where a larger volume of hot water is kept in stock, to switch back to the economy mode economy mode with a smaller stock volume of hot water, for use at the time of a lower demand for hot tap water.
20 In een andere uitvoeringsvorm wordt tevens een indicator voor de grootte van de koudwateraanvoer (flowsensor) gebruikt om de momentane onttrekking van warmwater te meten, en de beschikbare hoeveelheid warmwater te berekenen, om te bepalen of de stookeenheid ingeschakeld moet worden. In deze uitvoeringsvorm kan de stookeenheid bijvoorbeeld tevens 25 worden ingeschakeld wanneer de gemeten temperaturen daar nog geen aanleiding toe geven, maar er meer dan een drempelstroom aan koudwateraanvoer en warmwater onttrekking is.In another embodiment, an indicator for the size of the cold water supply (flow sensor) is also used to measure the instantaneous extraction of hot water, and to calculate the available amount of hot water, to determine whether the heating unit should be switched on. In this embodiment, the heating unit can for instance also be switched on when the measured temperatures do not yet give rise to this, but there is more than a threshold current of cold water supply and hot water extraction.
Het tapwater uit het opslagvat dat extern wordt gecirculeerd voor verwarming met de zonnecollector wordt bijvoorkeur lager uit het opslagvat 30 afgetapt dan voor verwarming met de stookeenheid.The tap water from the storage vessel that is circulated externally for heating with the solar collector is preferably drained lower from the storage vessel 30 than for heating with the heating unit.
1027140 51027140 5
In een verdere uitvoeringsvorm wordt het omschakelen van het circuit gerealiseerd door verandering van de pompsnelheid. Hiertoe wordt bijvoorbeeld gebruik gemaakt van een drieweg klep die ingericht is om afhankelijk van het drukverschil over de klep, water naar de 5 zonneverwarmingseenheid of naar de stookeenheid te laten stromen.In a further embodiment, switching of the circuit is achieved by changing the pump speed. For this purpose use is made, for example, of a three-way valve which is adapted to allow water to flow to the solar heating unit or to the heating unit, depending on the pressure difference over the valve.
In een uitvoeringsvorm wordt ook gebruik gemaakt van een gemeenschappelijke aanzuigleiding voor de pomp, die op een eerste hoogte uit het opslagvat tapt en een klein zijdelings aanzuigpunt op een lagere hoogte heeft. Dit heeft het effect dat bij een toenemend 10 temperatuursverschil tussen beide aanzuigopeningen naar verhouding meer water van het lagere tappunt wordt afgenomen. Dit temperatuursverschil wordt, bij elke keer dat getapt wordt, gecreëerd door het inbrengen van koud water onderin het voorraad vat. De efficiëntie van verwarming met de zonnecollector wordt hier met name mee vergroot.In one embodiment, use is also made of a common suction pipe for the pump, which taps out of the storage tank at a first height and has a small lateral suction point at a lower height. This has the effect that with an increasing temperature difference between the two suction openings, relatively more water is taken from the lower tap point. This temperature difference is created with the introduction of cold water at the bottom of the storage tank with every tap. This increases the efficiency of heating with the solar collector in particular.
15 Verder wordt bijvoorkeur gebruik gemaakt van een gesloten vloeistofcircuit, gescheiden van het tapwater circuit, dat lokaal bij de zonnecollector wordt opgesteld. Dit circuit bevat een leegloopschakeling en een warmtewisselaar om het water te verwannen data uit het opslagvat naar het locale circuit van de zonnecollector geleid is. Doordat het gesloten 20 vloeistofcircuit met de leegloop lokaal bij de zonnecollector op te stellen en het tapwater met een apart circuit tussen het locale circuit en het opslagvat te circuleren hoeven er geen eisen asm de opstelling van het opslagvat gesteld te worden. Dit vereenvoudigt de installatie.Furthermore, use is preferably made of a closed liquid circuit, separated from the tap water circuit, which is arranged locally at the solar collector. This circuit includes an idle circuit and a heat exchanger to transfer the water to heat the data from the storage tank to the local circuit of the solar collector. Because the closed liquid circuit with the draining is arranged locally at the solar collector and the tap water is circulated with a separate circuit between the local circuit and the storage vessel, no requirements have to be imposed as to the arrangement of the storage vessel. This simplifies the installation.
In een andere uitvoeringsvorm wordt het water uit het opslagvat 25 rechtstreeks door de zonnecollector geleid. Dit leidt tot een hogere efficiëntie In deze uitvoeringsvorm wordt de installatie bijvoorkeur voorzien van veiligheidskleppen, om de installatie van een bedrijfsstand naar een afschakelstand te schakelen. In de afschakelstand wordt het tapwatercircuit door het opslagvat en de zonneverwarmingseenheid onderbroken, zodat er 1027140 6 geen tapwater meer door de zonneverwarmingseenheid stroomt en de zonneverwarmingseenheid wordt op een afvloeiverbinding aangesloten.In another embodiment, the water from the storage vessel 25 is led directly through the solar collector. This leads to a higher efficiency. In this embodiment, the installation is preferably provided with safety valves, to switch the installation from an operating position to a switch-off position. In the switch-off position, the tap water circuit is interrupted by the storage tank and the solar heating unit, so that 1027140 6 no more tap water flows through the solar heating unit and the solar heating unit is connected to a drain connection.
Deze en andere doelstellingen en voordelen van de uitvinding zullen 5 worden beschreven aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden met behulp van de volgende figuren.These and other objects and advantages of the invention will be described on the basis of exemplary embodiments with the aid of the following figures.
Figuur 1 toont een uitvoeringsvorm van een installatie voor tapwaterverwarming 10 Figuur 2 toont een uitmonding voor gebruik in een opslagvatFigure 1 shows an embodiment of a tap water heating installation. Figure 2 shows a mouth for use in a storage vessel
Figuur 3 toont een uitvoeringsvorm van een installatie met een gedeelde pompFigure 3 shows an embodiment of an installation with a shared pump
Figuur 4 toont een T-klepeenheid Figuur 4a toont een alternatieve T-klepeenheid 15 Figuur 5 toont een overdrachtcircuit voor een zonnecollectorFigure 4 shows a T-valve unit Figure 4a shows an alternative T-valve unit Figure 5 shows a transfer circuit for a solar collector
Figuur 6 toont een ander overdrachtcircuit voor een zonnecollector iFigure 6 shows another transfer circuit for a solar collector i
Figuur 1 toont een tapwaterverwarmingsinstallatie, voorzien van een opslagvat 10 met een aanvoerleiding 9 voor koud water, een 20 zonneverwarmingseenheid 12, een stookeenheid 14, een besturingseenheid 16, een eerste circulatiepomp 17, een tweede drculatiepomp pomp 22 en een tapwaterleiding 19. Aanvoerleiding 9 mondt uit in een uitmonding 28 in een onderste zone van opslagvat 10. Eerste circulatiepomp 17 is aan een aanvoerleiding 11 gekoppeld, die water uit een middenzone van opslagvat 25 10 tapt. Een uitgang van pomp 17 is aan stookeenheid 14 gekoppeld.Figure 1 shows a tap water heating installation, provided with a storage tank 10 with a cold water supply line 9, a solar heating unit 12, a heating unit 14, a control unit 16, a first circulation pump 17, a second pump pump 22 and a tap water line 19. Supply line 9 opens into a mouth 28 in a lower zone of storage vessel 10. First circulation pump 17 is coupled to a supply line 11, which draws water from a central zone of storage vessel 25. An output from pump 17 is coupled to combustion unit 14.
Tweede circulatiepomp pomp 22 is tussen aftapleiding 20 en een leiding 24 naar zonneverwarmingseenheid 12 gekoppeld is, en een terugvoerleiding 26 van zonneverwarmingseenheid 12 naar opslagvat 10. De terugvoerleiding mondt uit onderin opslagvat 10. Verder bevat de installatie een onderste 1027140 7 temperatuursensor 16c voor het meten van een water temperatuur onder in opslagvat 10.Second circulation pump pump 22 is coupled between drain line 20 and a line 24 to solar heating unit 12, and a return pipe 26 from solar heating unit 12 to storage tank 10. The return pipe opens out at the bottom of storage tank 10. Furthermore, the installation comprises a lower 1027140 7 temperature sensor 16c for measuring of a water temperature at the bottom of storage tank 10.
Stookeenheid 14 is aan een tweede terugvoerleiding 14a gekoppeld die op een bovenzone van opslagvat 10 uitmondt. Tapwaterleiding 19 tapt 5 water uit de bovenzone van opslagvat 10. In opslagvat 10 zijn een eerste en tweede sensor 16a,b aangebracht die aan besturingseenheid 16 gekoppeld zijn. Stookeenheid is bijvoorbeeld onderdeel van een CVcombiketel, zodat de stookeenheid ook gebruikt kan worden voor het verwarmen van water in een apart CV circuit (niet getoond).Heating unit 14 is coupled to a second return line 14a which opens onto an upper zone of storage vessel 10. Tap water line 19 draws water from the upper zone of storage tank 10. Storage tank 10 is provided with a first and second sensor 16a, b which are coupled to control unit 16. Heating unit is, for example, part of a central heating boiler, so that the heating unit can also be used for heating water in a separate heating circuit (not shown).
10 In bedrijf, (bijvoorbeeld bij het douchen) wordt warm tapwater uit de bovenste zone van opslagvat 10 onttrokken via tapwaterleiding 19. Het ontrokken water wordt vervangen door aanvoer van koud water naar de onderste zone van het opslagvat via aanvoerleiding 9.. Door de aanvoer van koud water onderaan ontstaat een verticale gelaagdheid van het water in 15 opslagvat 10, met een temperatuursfront tussen koud water onderin en warm water daarboven.10 In operation, (for example when showering), hot tap water is withdrawn from the upper zone of storage tank 10 via tap water pipe 19. The extracted water is replaced by the supply of cold water to the lower zone of the storage tank via supply pipe 9. Through the supply of cold water at the bottom creates a vertical layering of the water in storage tank 10, with a temperature front between cold water at the bottom and warm water above it.
Het water in opslagvat 10 wordt op twee manieren verwarmd: met zonneverwarmingseenheid 12 en met stookeenheid 14. Zonneverwarmingseenheid 12 verwarmt water onderin opelagvat 10 20 geleidelijk via spiraal 8. Pas na langere tijd zal het water in het opslagvat 10 zodoende weer geheel op temperatuur komen. Onder het front met het warmste gedeelte van het water van opslagvat 10 vormt zich een geleidelijk warmer wordend lichaam van minder warm water.The water in storage tank 10 is heated in two ways: with solar heating unit 12 and with heating unit 14. Solar heating unit 12 gradually heats water at the bottom of storage tank 10 via spiral 8. Only after a long time will the water in the storage tank 10 return to full temperature. Below the front with the warmest part of the water of storage tank 10, a gradually warmer body of less warm water forms.
Besturingseenheid 16 activeert stookeenheid 14 als de temperatuur 25 in het opslagvat 10 op bovenste sensor 16a onder een drempeltemperatuur komt. In dat geval wordt pomp 17 aangeschakeld, waardoor water uit de middenzone van opslagvat naar stookeenheid 14 gepompt wordt, waar dit water verhit wordt om vervolgens naar de bovenste zone van opslagvat 10 te worden teruggevoerd.Control unit 16 activates firing unit 14 when the temperature 25 in the storage tank 10 on the upper sensor 16a falls below a threshold temperature. In that case, pump 17 is switched on, whereby water is pumped from the central zone of storage tank to firing unit 14, where this water is heated and then returned to the upper zone of storage tank 10.
1027140 81027140 8
Zoals getoond wordt het water voor stookeenheid 14 uit een middenzone van opslagvat 10 getapt die wezenlijk hoger ligt dan de aanvoer en retourleiding van het zonneverwarmings circuit.. Zodoende blijft de hoeveelheid water die de koudste temperatuur heeft (onderin opslagvat 5 10) hetzelfde bij aftappen voor stookeenheid 14. Daardoor wordt een maximaal rendement van de zonneverwarmingseenheid gerealiseerd. Besturingseenheid 16 is bijvoorkeur schakelbaar tussen een economy-mode en een comfortmode. Voor de werking in de comfortmode is een lagere temperatuursensor 16b aan besturingseenheid 16 gekoppeld die de 10 temperatuur van het water in het opslagvat meet op een lager punt dan de eerste temperatuurssensor. In de economy-mode activeert besturingseenheid 16 stookeenheid 14 alleen als de bovenste temperatuursensor 16a een temperatuur onder een drempelwaarde aangeeft. In de comfortmode activeert besturingseenheid 16 stookeenheid 14 15 ook als de temperatuur op de onderste temperatuursensor 16b een temperatuur onder een drempelwaarde aangeeft. Zodoende wordt rekening gehouden met een grotere korte termijn warmwaterbehoefte, waaraan voldaan moet kunnen worden met warm water bovenuit opslagvat 10.As shown, the water for firing unit 14 is drawn from a central zone of storage tank 10 which is substantially higher than the supply and return line of the solar heating circuit. Thus, the amount of water having the coldest temperature (at the bottom of storage tank 10) remains the same when draining before heating unit 14. As a result, a maximum efficiency of the solar heating unit is achieved. Control unit 16 is preferably switchable between an economy mode and a comfort mode. For operation in the comfort mode, a lower temperature sensor 16b is coupled to control unit 16 which measures the temperature of the water in the storage tank at a lower point than the first temperature sensor. In economy mode, control unit 16 activates heating unit 14 only if the upper temperature sensor 16a indicates a temperature below a threshold value. In the comfort mode, the control unit 16 also activates the heating unit 14 if the temperature on the lower temperature sensor 16b indicates a temperature below a threshold value. Thus, a greater short-term hot water requirement is taken into account, which must be met with hot water from above storage tank 10.
Wanneer in een dergelijke grotere korte termijnbehoefte voorzien 20 wordt, wordt besturingseenheid naar de comfortmode geschakeld, bijvoorbeeld door een gebruiker (met behulp van een bedieningsechakelaar (niet getoond)) of met een tijdklok (niet getoond). Zodoende wordt ervoor gezorgd dat in de comfortmode op een grotere hoeveelheid voldoende warm water gerekend kan worden.When such a larger short-term need is provided, the control unit is switched to the comfort mode, for example by a user (with the aid of a control switch (not shown)) or with a timer (not shown). This ensures that in comfort mode a larger quantity of sufficient hot water can be counted on.
25 In een andere of verdere uitvoeringsvorm ie besturingseenheid 16 aan een aan- of afvoerdetector (flowsensor) gekoppeld, en ie besturingseenheid 16 ingericht om stookeenheid 14 te activeren als lagere temperatuur sensor 16b een temperatuur onder een drempel aangeeft en de aan- of afvoerdetector detecteert dat het afnamevolume van water uit opslagvat 30 boven een drempelwaarde ligt. Zodoende wordt ervoor gezorgd dat er bij 1027140 9 grotere afname op een grotere hoeveelheid voldoende warm water gerekend kan worden. Dit kan beperkt worden tot de comfortmode, of ook los van de comfortmode gebruikt worden.In another or further embodiment, control unit 16 is coupled to a supply or discharge detector (flow sensor), and ie control unit 16 adapted to activate heating unit 14 if lower temperature sensor 16b indicates a temperature below a threshold and the supply or discharge detector detects that the volume of water taken from storage tank 30 is above a threshold value. Thus, it is ensured that with 1027140 9 a greater decrease can be counted on a larger quantity of sufficient hot water. This can be limited to the comfort mode, or used separately from the comfort mode.
Opslagvat 10 kan verder worden voorzien van een derde 5 temperatuursensor (niet getoond) in de onderste zone en gekoppeld om een warmtestroom van de zonneverwarmingseenheid af te schakelen als er onvoldoende zonnewarmte is om water uit opslagvat 10 te verwarmen. Ook kan aanvoer van warmte worden afgeschakeld als de temperatuur van het water in het opslagvat inclusief de onderste zone boven een drempel 10 temperatuur komt. Zodoende word zonodig oververhitting voorkomen.Storage vessel 10 can further be provided with a third temperature sensor (not shown) in the lower zone and coupled to switch off a heat flow from the solar heating unit if there is insufficient solar heat to heat water from storage vessel 10. Heat supply can also be switched off if the temperature of the water in the storage tank including the lower zone exceeds a threshold temperature. Thus, if necessary, overheating is prevented.
Tweede circulatie pomp 22 wordt bijvoorbeeld ingeschakeld als onderste temperatuursensor 16c aangeeft dat de temperatuur van het water onder in opslagvat 10 onder een drempelwaarde komt. In dat geval wordt water uit opslagvat 10 door zonneverwarmingseenheid 12 gepompt, waar 15 het opgewarmd wordt en vandaar wordt het water teruggevoerd onder in het opslagvat 10. Nadat er warm water bovenuit opslagvat 10 is afgetapt via tapwaterleiding 19 en koud water is aangevoerd via aanvoerleiding 9 wordt het koudwaterlichaam dat zodoende onder in opslagvat 10 ontstaat geleidelijk opgewarmd. Wanneer de temperatuur boven in opslagvat 10 te 20 ver zakt wordt water uit opslagvat 10 met stookeenheid 14 verhit en boven in opslagvat 10 weer toegevoegd, zodoende wordt zonodig boven een warmwater volume in stand gehouden.Second circulation pump 22 is switched on, for example, when lower temperature sensor 16c indicates that the temperature of the water at the bottom of storage tank 10 falls below a threshold value. In that case, water is pumped from storage tank 10 through solar heating unit 12, where it is heated and from there the water is returned to the bottom of storage tank 10. After hot water has been drained from storage tank 10 via tap water pipe 19 and cold water has been supplied via supply pipe 9 the cold water body thus formed at the bottom of storage tank 10 is gradually heated. When the temperature at the top of storage tank 10 drops too much, water from storage tank 10 with heating unit 14 is heated and added back into storage tank 10, so if necessary it is maintained above a hot water volume.
Figuur 2 toont een uitvoeringsvorm van uitmonding 28 waarin een uiteinde van deze uitmonding is afgesloten en een deel 280 van de 25 uitmonding 28 is gemaakt van een poreus materiaal, zoals sinterbrone. Het sinterbrons zorgt ervoor dat het koude water slechts met kleine stroomsnelheid in opslagvat 10 kan instromen, zodat de thermische gelaagdheid van het water in opslagvat 10 minimaal verstoord wordt. Het is gebleken dat op deze manier een zeer efficiënt werkende installatie 30 gerealiseerd kan worden. Naar behoefte kan het geheel van de 1027140 10 uitmondingspijp 28 in het opslagvat van sinterbrons worden vervaardigd, of slechts een deel, zoals het laatste deel van enige centimeters tot aan het uiteinde van uitmondingspijp 28. Uiteraard kan het sinterbrons vervangen worden door een ander poreus materiaal. Wanneer in plaats van een 5 poreuze uitmonding 28 een open uitmonding gebruikt wordt, zoals een open pijp of een pijp met een afsluitgaas, dan bestaat er een groter risico dat er een stroming ontstaat die de gelaagdheid van het tapwater verstoort. Door de instroomsnelheid voldoende laag te houden of door de instroom voldoende te verspreiden, bijvoorbeeld door de uitmonding 18 in een veeltal verspreide 10 smalle uitmondkanalen te splitsen kan echter ook met open uiteinden gewerkt worden.Figure 2 shows an embodiment of mouth 28 in which one end of this mouth is closed and a part 280 of the mouth 28 is made of a porous material, such as sinterbrone. The sintered bronze ensures that the cold water can only flow into storage tank 10 at a low flow rate, so that the thermal layering of the water in storage tank 10 is minimally disrupted. It has been found that a highly efficient installation 30 can be realized in this way. If required, the whole of the 1027140 10 outlet pipe 28 in the storage vessel can be manufactured from sintered bronze, or only a part, such as the last part of a few centimeters up to the end of the outlet pipe 28. Of course, the sintered bronze can be replaced by another porous material . If instead of a porous outlet 28 an open outlet is used, such as an open pipe or a pipe with a closing mesh, there is a greater risk that a flow will arise that disrupts the layering of the tap water. However, by keeping the inflow speed sufficiently low or by sufficiently spreading the inflow, for example by splitting the mouth 18 into a frequently spread narrow mouth channels, open ends can also be used.
Na meerdere keren tappen en bijvullen met koud water kan telkens een extra koud waterlichaam ontstaan, zodat er in opslagvat 10 meerdere 15 waterlichamen tot stand komen, met verticaal opeenvolgende temperatuursfronten tussen opvolgende waterlichamen en met naar boven toe steeds hogere temperatuur. In dat geval worden de fronten met de zonneverwarmingseenheid 12 van onder af één voor één opgeruimd door telkens het onderste lichaam te verwarmen tot het front met het volgende 20 waterlichaam verdwenen is.After tapping and topping up with cold water several times, an extra cold body of water can be created each time, so that a plurality of water bodies are created in storage vessel 10, with vertically successive temperature fronts between successive bodies of water and with an increasingly higher temperature upwards. In that case, the fronts with the solar heating unit 12 are cleaned from below one by one by heating the lower body each time until the front with the next body of water has disappeared.
Zoals getoond wordt het water voor etookeenheid 14 bijvoorkeur uit een middenzone van opslagvat 10 afgetapt, wezenlijk boven het punt vanwaar water voor verwarming met warmte uit de zonnecollector wordt afgetapt. Dit zorgt ervoor dat in het geval van meerdere fronten, waarbij het 25 koudste waterlichaam onder het aftappunt ligt, de hoeveelheid water in het koudste waterlichaam niet verminderd wordt door aftappen voor verhitting met stookeenheid 14. Dit verhoogt de efficiëntie van verwarming met zonneverwarmingseenheid 12.As shown, the water for furnace unit 14 is preferably drained from a central zone of storage vessel 10, substantially above the point from which water for heating with heat is drained from the solar collector. This ensures that in the case of multiple fronts, where the coldest water body is below the draw-off point, the amount of water in the coldest water body is not reduced by draining for heating with heating unit 14. This increases the efficiency of heating with solar heating unit 12.
1027140 111027140 11
De uitvinding is hier echter niet toe beperkt. Als alternatief kan het water voor verhitting door stookeenheid 14 ook onder uit opslagvat getapt worden.However, the invention is not limited to this. Alternatively, the water for heating through firing unit 14 can also be drawn from the bottom of the storage tank.
Besturingseenheid 16 gebruikt lagere sensor 16c bij het aftappunt 5 voor water om pomp 22 uit te schakelen als het temperatuursverschil tussen het water in opslagvat 10 hoger is dan de temperatuur in zonneverwarmingeeenheid 12, zodat daarmee water in opslagvat 10 niet verwarmd kan worden (hiervoor wordt verwarmingseenheid 12 bijvoorkeur ook voorzien van een temperatuursensor (niet getoond) voor het bepalen van 10 het verschil).Control unit 16 uses lower sensor 16c at the water tap 5 to switch off pump 22 if the temperature difference between the water in storage tank 10 is higher than the temperature in solar heating unit 12, so that water in storage tank 10 cannot be heated with it (for this heating unit becomes 12 preferably also provided with a temperature sensor (not shown) for determining the difference).
Terugvoerleiding 26 kan in principe net als de uitmonding 28 van de koudwateraanvoer voorzien worden van een poreus mondstuk of een mondstuk met een veeltal verspreide smalle kanalen. In praktijk volstaat echter meestal een open mondingsbuis omdat een zodanig kleine instroom 15 gebruikt kan worden dat er geen hinderlijke stromen ontstaan.In principle, return line 26, like the mouth 28 of the cold water supply, can be provided with a porous nozzle or a nozzle with a plurality of scattered narrow channels. In practice, however, an open mouth tube is usually sufficient because such a small inflow can be used that no annoying flows arise.
Figuur 3 toont een uitvoeringsvorm waarin het aftappen van water voor verwarming met zonneverwarmingeeenheid 12 en voor verhitting met stookeenheid 14 gecombineerd wordt. Deze uitvoeringsvorm omvat een 3 weg klep eenheid 18 die achter pomp 17 geschakeld is en uitgangen heeft 20 die respectievelijk aan stookeenheid 14 en zonneverwarmingeeenheid 12 gekoppeld zijn (de laatste via een circulatieleiding 24).Figure 3 shows an embodiment in which the drainage of water for heating is combined with solar heating unit 12 and for heating with heating unit 14. This embodiment comprises a 3-way valve unit 18 which is connected behind pump 17 and has outputs 20 which are respectively coupled to heating unit 14 and solar heating unit 12 (the latter via a circulation line 24).
Figuur 4 toont een uitvoeringsvorm van een 3-wegklep eenheid 18. Deze eenheid heeft een ingang 34 en twee uitgangen en bevat gekoppelde terugslagkleppen 30, 32 in de beide uitgangen. De eenheid is zo ingericht 25 dat een eerste terugslagklep 30 in de uitgang naar stookeenheid 14 pas bij hogere druk uit ingang 34 opengaat dan een tweede terugslagklep 32 in de uitgang naar zonneverwarmingeeenheid 12. Eerste terugslagklep 30 is bovendien zo ingericht dat opengaan van deze eerste terugslagklep 30 tweede terugslagklep 32 afsluit.Figure 4 shows an embodiment of a 3-way valve unit 18. This unit has an input 34 and two outputs and contains coupled non-return valves 30, 32 in both outputs. The unit is arranged such that a first non-return valve 30 in the output to firing unit 14 only opens at a higher pressure from input 34 than a second non-return valve 32 in the output to solar heating unit 12. Moreover, first non-return valve 30 is arranged such that opening of this first non-return valve 30 closes the second non-return valve 32.
1027140 121027140 12
In bedrijf werkt de installatie in grote lijnen zoals beschreven voor figuur 1. Onder de omstandigheden waarin verwarming met zonneverwarmingseenheid 12 gewenst is, maar geen verhitting met stookeenheid 14 schakelt besturingseenheid pomp 17 naar een lage 5 pompsnelheid. Daardoor stroom water naar zonneverwarmingseenheid 12 via tweede terugslagklep 32, maar blijft de eerste terugslagklep 30 dicht. Onder omstandigheden waarin verhitting met stookeenheid 14 gewenst is schakelt besturingseenheid pomp 17 naar een hoge pompsnelheid, waarmee eerste terugslagklep 30 opengedrukt wordt en water naar stookeenheid 14 10 stroomt. Zodoende kan met één pomp worden volstaan, en schakelt de 3-weg klep op basis van de verschillende drukken en flow’s, die bij verschillende pomptoerentallen worden gecreëerd. Als alternatief kan een door besturingseenheid 16 elektrische bediende 3-wegklep gebruikt worden, maar dit is duurder.In operation, the installation operates broadly as described for figure 1. Under the circumstances in which heating with solar heating unit 12 is desired, but no heating with heating unit 14, control unit 17 switches pump 17 to a low pumping speed. As a result, water flows to solar heating unit 12 via second check valve 32, but the first check valve 30 remains closed. Under circumstances where heating with heating unit 14 is desired, the control unit switches pump 17 to a high pump speed, with which first non-return valve 30 is pressed open and water flows to heating unit 14. Thus, one pump is sufficient, and the 3-way valve switches based on the different pressures and flows created at different pump speeds. Alternatively, a 3-way valve operated electrically by control unit 16 may be used, but this is more expensive.
15 Aanvoerleiding 11 van pomp wordt bijvoorkeur voorzien van een zijtak (eventueel niet meer dan een gat) die uitkomt in de onderste zone van opslagvat 10, waarmee zijdelings water uit de onderste zone getapt kan worden. XXXX uitleg nodig Zodoende wordt ervoor gezorgd dat bij een toenemend temperatuursverschil over de beide openingen naar verhouding 20 meer (koud)water uit de onderste zone getapt wordt voor met name de verwarming door zonneverwarmingseenheid 12 na een tapping. Doordat zodoende bij verwarming door zonneverwarmingseenheid 12 kouder water afgetapt wordt verhoogt dit de efficiëntie van verwarming met door zonneverwarmingseenheid 12. De verhouding van de hoeveelheden afgetapt 25 water uit de lage zijtak en de hogere hoofdtak wordt beïnvloed door het verschil in dichtheid tussen de (warmere) waterkolom in aanvoerleiding 11 boven de zijtak en de (koudere) waterkolom boven de zijtak in opslagvat 10. Er staat een hogere druk achter het water dat uit de zijtak komt. Deze druk bepaalt de fractie van het water dat uit de zijtak komt in hogere mate 30 naarmate de pompsnelheid lager is.Supply line 11 of pump is preferably provided with a side branch (possibly no more than one hole) which opens into the lower zone of storage vessel 10, with which water can be tapped laterally from the lower zone. XXXX explanation needed In this way, it is ensured that with an increasing temperature difference across the two openings, relatively more (cold) water is tapped from the lower zone, in particular for heating by solar heating unit 12 after a tapping. Because heating with solar heating unit 12 thus drains colder water, this increases the efficiency of heating with solar heating unit 12. The ratio of the amounts of water drained from the low side branch and the higher main branch is influenced by the difference in density between the (warmer) ones. water column in supply line 11 above the side branch and the (colder) water column above the side branch in storage tank 10. There is a higher pressure behind the water coming from the side branch. This pressure determines the fraction of the water that comes out of the side branch to a higher extent as the pumping speed is lower.
1027140 ' 131027140 '13
Desgewenst kan ook een terugslagklep in de zijtak (die niet meer dan een gat in aanvoerleiding 11 hoeft te zijn) worden aangebracht, waarbij de terugslagklep zo is ingericht dat deze bij de hoge pompsnelheid dichtslaat. Ook kunnen uiteraard rechtstreeks door besturingseenheid 16 bestuurde 5 kleppen worden gebruikt, die bij verwarming door met zonneverwarmingseenheid 12 toevoer vanuit de onderste zone activeren en bij verhitting met stookeenheid 14 toevoer vanuit de middelste zone.If desired, a non-return valve can also be provided in the side branch (which need not be more than a hole in supply line 11), the non-return valve being arranged to close at the high pumping speed. It is of course also possible to use valves directly controlled by control unit 16 which, when heated, activate supply from the lower zone with solar heating unit 12 and, when heated, with heating unit 14, supply from the middle zone.
De uitvinding is niet beperkt tot het gebruik van een zijtak. Als alternatief kan aanvoerleiding 11 bijvoorbeeld in zijn geheel onder uit 10 opslagvat 10 tappen.The invention is not limited to the use of a side branch. As an alternative, supply line 11 can, for example, completely drain from underneath storage tank 10.
Figuur 4a toont een alternatieve uitvoering van T klepéénheid 18. Hierin is in de uitgang naar de zonneverwarmingseenheid 12 een kogelklep opgenomen met een kogel 36 die de klep afsluit als de kogel 36 door voldoende druk vanuit ingang 34 tegen een afsluitrand gedrukt wordt. De 15 terugslagklep 30 in de uitgang naar stookeenheid 14 bevat een veer die ervoor zorgt dat deze terugslagklep pas bij hogere druk uit ingang 34 opengaat.Figure 4a shows an alternative embodiment of T valve unit 18. This includes a ball valve with a ball 36 in the exit to the solar heating unit 12, which ball closes the valve when the ball 36 is pressed against a closing edge by sufficient pressure from input 34. The non-return valve 30 in the output to firing unit 14 comprises a spring which ensures that this non-return valve does not open until the pressure is higher from input 34.
Figuur 5 toont een overdrachtcircuit voor een zonnecollector 60. Het overdrachtecircuit omvat een warmtewisselaar 54, een leegloop 52 en een 20 circulatiepomp 56. Circulatiepomp 56 pompt vloeistof Van warmtewisselaar 54 naar een onderste aansluiting op zonnecollector 50 leegloop 52 vangt vloeistof op van een bovenste aansluiting van zonnecollector en staat in verbinding met warmtewisselaar 54.Figure 5 shows a transfer circuit for a solar collector 60. The transfer circuit comprises a heat exchanger 54, an emptying 52 and a circulation pump 56. Circulation pump 56 pumps liquid From heat exchanger 54 to a lower connection on solar collector 50 emptying 52 collects liquid from an upper connection of solar collector and is connected to heat exchanger 54.
In bedrijf verwarmt invallend zonlicht vloeistof in zonnecollector 50. 25 De verwarmde vloeistof stroomt naar warmtewisselaar 54, waar water opgewarmd wordt voor opslagvat 10. Circulatiepomp 56 pompt de vloeistof terug naar zonnecollector voor nieuwe verhitting. Leegloop 52 zorgt op, op zich bekende, wijze voor beveiliging tegen bevriezen en oververhitting. Leegloopvat 52 bevat een luchtbel. Bij uitschakeling van pomp 56 stroomt 30 de vloeistof uit de zonnecollector terug waarbij lucht uit leegloop 52 wordt 1027140 14 aangezogen. Zodoende verdwijnt de vloeistof uit zonnecollector 50. Het vloeistofniveau valt terug tot een niveau dat onder het niveau van de onderste aansluiting naar zonnecollector 50 ligt.In operation, incident sunlight heats liquid in solar collector 50. The heated liquid flows to heat exchanger 54, where water is heated for storage vessel 10. Circulation pump 56 pumps the liquid back to solar collector for new heating. Drain 52 provides protection against freezing and overheating in a manner known per se. Emptying vessel 52 contains an air bubble. When pump 56 is switched off, the liquid flows back from the solar collector, air being drawn from draining 52 1027140. Thus, the liquid disappears from solar collector 50. The liquid level falls back to a level that is below the level of the lower connection to solar collector 50.
Warmtewisselaar 54 wordt bijvoorkeur dicht bij zonnecollector 50 5 opgesteld, waarbij een eventuele afstand tussen opslagvat 10 en zonnecollector 50 wordt overbrugd door leidingen van warmtewisselaar 54 naar opslagvat 10 (met een apart vloeistofcircuit van en naar een spiraal 8, of met een direct tapwatercircuit van en naar het tapwater in het opslagvat 10). Het circuit tussen warmtewisselaar 54 en zonnecollector 50 vormt 10 zodoende een compacte eenheid met voorafbepaalde hoogteverschillen (bijvoorkeur onafhankelijk van de installatie van opslagvat 10 bepaalde hoogteverschillen ). Door scheiding van de circuits hoeven geen speciale eisen aan de opstelling van opslagvat 10 gesteld te worden. Opslagvat 10 kan bijvoorbeeld op een willekeurige hoogte van leegloop 52 worden 15 opgesteld.Heat exchanger 54 is preferably arranged close to solar collector 50, a possible distance between storage vessel 10 and solar collector 50 being bridged by pipes from heat exchanger 54 to storage vessel 10 (with a separate liquid circuit from and to a coil 8, or with a direct tap water circuit from and to the tap water in the storage tank 10). The circuit between heat exchanger 54 and solar collector 50 thus forms a compact unit with predetermined height differences (preferably determined height differences independent of the installation of storage vessel 10). Due to the separation of the circuits, no special requirements have to be imposed on the arrangement of storage vessel 10. Storage vessel 10 can for instance be arranged at an arbitrary height of deflating 52.
Zoals eerder gemeld kan de uitvinding in plaats van op een installatie met een zonneverwarmingseenheid eveneens toegepast worden op een installatie met een warmtepomp in plaats van de zonneverwarmingseenheid of in aanvulling op de zonneverwarmingseenheid.As previously stated, the invention can also be applied instead of to an installation with a solar heating unit to an installation with a heat pump instead of the solar heating unit or in addition to the solar heating unit.
20 Figuur 6 toont een alternatief overdrachtcircuit voor gebruik met een zonnecollector 50. Een aanvoerleiding die van 3-weg klep 18 komt wordt via een eerste klepeenheid 60 aan de zonnecollector 50 gekoppeld. Zonnecollector 50 is via een tweede klepeenheid 62 aan de terugvoerleiding 26 naar opslagvat 10 gekoppeld. Eerste klepeenheid 60 heeft verder een 25 uitgang 64 naar het riool of een andere waterafvoer. Tweede klepeenheid 62 heeft een ontluchtingeingang. Een besturingseenheid 66 bestuurt eerste en tweede klepeenheid 60, 62.Figure 6 shows an alternative transfer circuit for use with a solar collector 50. A supply line coming from 3-way valve 18 is coupled to the solar collector 50 via a first valve unit 60. Solar collector 50 is coupled via a second valve unit 62 to the return line 26 to storage tank 10. First valve unit 60 further has an outlet 64 to the sewer or another water outlet. Second valve unit 62 has a venting input. A control unit 66 controls first and second valve unit 60, 62.
In bedrijf verwarmt invallend zonlicht tapwater in zonnecollector 50. Het verwarmde tapwater wordt met pomp 17 rechtstreeks door 30 zonnecollector 50 gepompt. Klepeenheden 60, 62 zorgen voor beveiliging 1027140 15 tegen schade bij vorst of oververhitting. In normaal bedrijf laten klepeenheden 60, 62 water door van en naar opslagvat 10. In een afschakelstand blokkeren klepeenheden 60, 62 de verbindingen naar opslagvat 10. In dit geval verbindt eerste klepeenheid 60 het waterdrcuit 5 van zonnecollector 50 met afvoer 64, terwijl tweede klepeenheid 62 het watercircuit van zonnecollector 50 aan de beluchtingsingang schakelt. Daardoor kan het water uit zonnecollector 50 afvloeien zonder schade aan te richten. De klepeenheden 60 en 62 kunnen ook in één eenheid geïntegreerd worden. Besturingseenheid 66 schakelt klepeenheden 60,62 bijvoorbeeld 10 van het normale bedrijf naar de naar de afschakelstand als een temperatuursensor (niet getoond) aangeeft dat de temperatuur van het water in zonnecollector 50 onder een drempel valt (als bescherming tegen vorst) of boven een drempel komt (als bescherming tegen koken).In operation, incident sunlight heats tap water in solar collector 50. The heated tap water is pumped directly by pump 17 through solar collector 50. Valve units 60, 62 provide protection 1027140 15 against damage due to frost or overheating. In normal operation, valve units 60, 62 allow water to flow to and from storage vessel 10. In a shut-off position, valve units 60, 62 block the connections to storage vessel 10. In this case, first valve unit 60 connects water collector 5 from solar collector 50 to drain 64, while second valve unit 62 the water circuit of solar collector 50 at the aeration input switches. As a result, the water can drain from solar collector 50 without causing damage. The valve units 60 and 62 can also be integrated into one unit. Control unit 66 switches valve units 60, 62, for example, from normal operation to the shut-off position if a temperature sensor (not shown) indicates that the temperature of the water in solar collector 50 falls below a threshold (as protection against frost) or exceeds a threshold (as protection against cooking).
1027140 'I1027140
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1027140A NL1027140C2 (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Installation for heating tapwater comprises a storage tank, a low-power heating unit, a boiler and a common feed pipe for supplying water from the tank to the heating unit and boiler |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1027140A NL1027140C2 (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Installation for heating tapwater comprises a storage tank, a low-power heating unit, a boiler and a common feed pipe for supplying water from the tank to the heating unit and boiler |
NL1027140 | 2004-09-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1027140C2 true NL1027140C2 (en) | 2006-04-03 |
Family
ID=34974451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1027140A NL1027140C2 (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Installation for heating tapwater comprises a storage tank, a low-power heating unit, a boiler and a common feed pipe for supplying water from the tank to the heating unit and boiler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1027140C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2486491A (en) * | 2010-12-17 | 2012-06-20 | Alpha Therm Ltd | Water heating system and a method of supplying hot water |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5869356A (en) * | 1981-10-21 | 1983-04-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot water feeder utilizing solar heat |
JPS6091155A (en) * | 1983-10-25 | 1985-05-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot water supplying device |
US20020050478A1 (en) * | 2000-08-04 | 2002-05-02 | Battelle Memorial Institute | Thermal water treatment |
-
2004
- 2004-09-29 NL NL1027140A patent/NL1027140C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5869356A (en) * | 1981-10-21 | 1983-04-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot water feeder utilizing solar heat |
JPS6091155A (en) * | 1983-10-25 | 1985-05-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot water supplying device |
US20020050478A1 (en) * | 2000-08-04 | 2002-05-02 | Battelle Memorial Institute | Thermal water treatment |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 163 (M - 229) 16 July 1983 (1983-07-16) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 235 (M - 415) 21 September 1985 (1985-09-21) * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2486491A (en) * | 2010-12-17 | 2012-06-20 | Alpha Therm Ltd | Water heating system and a method of supplying hot water |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5067858B2 (en) | Water heater | |
US20120060827A1 (en) | Control for a tankless water heater used with a solar water heating system | |
JP5041914B2 (en) | Water heater | |
CN102985763A (en) | Solar thermal system | |
US20100282440A1 (en) | Fluid Heater | |
JP4876762B2 (en) | Heat pump type water heater | |
KR20150092160A (en) | Heat pump heat supply system | |
JP5067869B2 (en) | Water heater | |
JP2007327728A (en) | Heat pump hot-water supply system | |
NL1027140C2 (en) | Installation for heating tapwater comprises a storage tank, a low-power heating unit, a boiler and a common feed pipe for supplying water from the tank to the heating unit and boiler | |
JP4933177B2 (en) | Water heater | |
JP5268152B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP5069955B2 (en) | Heat pump type water heater | |
JP2000121171A (en) | Solar heat water heating system | |
JP3976319B2 (en) | Water heater | |
JP4069908B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP5866217B2 (en) | Water heater | |
JP5275172B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP4039160B2 (en) | Electric water heater | |
NL2029655B1 (en) | Thermal module and method for heating an apartment and providing hot tap water | |
JP2004226011A (en) | Storage type water heater | |
JP2532319B2 (en) | Large capacity water heater | |
JP6616927B2 (en) | Heat pump type water heater | |
JP2874327B2 (en) | Bath water heater | |
JP2003314833A (en) | Forced circulation type solar heat collecting system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20140401 |