NL2000196C2 - Verwarmingsinrichting met automatisch inschakelbare secundaire verwarming. - Google Patents

Description

Verwarmingsinrichting met automatisch inschakelbare secundaire verwarming

De uitvinding betreft een verwarmingsinrichting, omvattende een warmtebron, een pomp, een zich door de warmtebron en de pomp heen uitstrekkend eerste circuit, 5 aansluitmiddelen voor het aansluiten van radiatoren voor ruimteverwarming op het eerste circuit, een zich door de warmtebron en de pomp uitstrekkend tweede circuit, een warmtewisselaar waarvan de primaire zijde is opgenomen in het tweede circuit en waarvan de secundaire zijde is opgenomen in een circuit voor het verwarmen van tapwater, een besturingselement voor het inschakelen van de pomp wanneer een op het 10 besturingselement aangesloten kamerthermostaat een temperatuur waarneemt die lager is dan een in de kamerthermostaat ingestelde temperatuur, wanneer tapwater wordt getapt en wanneer de temperatuur in het tweede circuit lager is dan een vooraf bepaalde waarde.

15 Een dergelijke verwarmingsinrichting is bekend als een zogenaamde combiketel, die is ingericht voor het verwarmen van water voor ruimteverwarming en voor het verwannen van tapwater.

Hierbij strekt het eerste circuit zich door de radiatoren in het te verwarmen gebouw uit, 20 zodat het eerste circuit is ingericht voor het verwarmen van de ruimten binnen het gebouw. De hoofdfunctie van het tweede circuit is het verwarmen van tapwater, waartoe het tweede circuit door middel van een warmtewisselaar is gekoppeld met een leiding voor te verwarmen tapwater. Hierbij wordt erop gewezen dat het hier gaat om een combiketel die niet is voorzien van een reservoir voor het voorradig houden van een 25 hoeveelheid warm tapwater, maar daarentegen om een combiketel die is ingericht voor het verwarmen van het tapwater, bijvoorbeeld door middel van een platenwisselaar.

Om ook bij een dergelijke combiketel zo snel mogelijk warm tapwater te kunnen leveren is het door middel van de besturingseenheid mogelijk het tweede circuit op een 30 hoge temperatuur te houden. De dan in dit tweede circuit aanwezige warmtecapaciteit wordt dan gebruikt voor het verwarmen van het tapwater voordat de brander het tweede circuit heeft verwarmd.

2

Uit comfort- en energie-overwegingen blijkt er behoefte te bestaan aan een secundaire ruimteverwarming die onafliankelijk van de met het eerste circuit gekoppelde radiatoren kan worden gebruikt. Met deze secundaire ruimteverwarming kunnen kleine ruimten, zoals badkamer, keuken of studeerkamer, onafhankelijk worden verwarmd. Dit is in het 5 bijzonder van belang op tijdstippen waarop de hoofdverwarming is ingesteld op een lage temperatuur, zoals ’s ochtends vroeg of ’s avonds laat. In dergelijke situaties bestaat er wel behoefte aan verwarming van bijvoorbeeld de badkamer of de keuken maar niet aan verwarming van de woonkamer of andere ruimten. Ook overdag kan zich een dergelijke situatie voordoen, bijvoorbeeld bij de verwarming van een studeerkamer.

10

Om aan deze eis te voldoen verschaft de onderhavige uitvinding een dergelijke verwarmingsinrichting die is voorzien van een zich door de warmtebron en de pomp uitstrekkend derde circuit en van aansluitmiddelen voor het op het derde circuit aansluiten van tenminste één secundaire radiator met een totaal vermogen dat kleiner is 15 dan het totale vermogen van de op het eerste circuit aangesloten radiatoren.

Hiermede kan een kleine ruimte onafhankelijk van de hoofdverwarming worden verwarmd. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van het derde circuit waarin de secundaire radiator is opgenomen. De waterstroom door de secundaire radiator wordt bepaald door 20 de stand van een bij deze secundaire radiator geplaatste thermostaatkraan. Aldus bestaat de mogelijkheid een kleine ruimte zoals badkamer of studeerkamer onafhankelijk van de het primaire circuit te verwarmen.

Er kan van deze secundaire verwarming gebruik worden gemaakt wanneer het eerste 25 circuit in werking is voor de algemene ruimteverwarming, wanneer tapwater wordt getapt en wanneer het tweede circuit door de warmhoudfunctie op temperatuur gebracht wordt of is. Voor gebruik tijdens deze bedrijfstoestanden behoeft de besturing niet te worden aangepast. Wanneer echter geen van deze bedrijfstoestanden heerst, het toestel als het ware in rust is, wordt er geen water rondgepompt waardoor de secundaire 30 radiator niet wordt verwarmd. Er wordt op gewezen dat er in dergelijke situaties wel behoefte kan zijn aan verwarming van bijvoorbeeld de badkamer.

Om deze ongewenste situatie te vermijden verschaft de onderhavige uitvinding de maatregel dat het besturingselement is ingericht voor het inschakelen van de pomp 3 wanneer een op het besturingselement in de nabijheid van de secundaire radiator geplaatste secundaire signaalgever een een warmtevraag representerend signaal geeft.

Hiermede is het mogelijk, bijvoorbeeld met behulp van een thermostaat of een 5 aanwezigheidsdetector, op basis van een dergelijke warmtebehoefte, de verwarmingsinrichting te starten opdat aan de vraag kan worden voldaan. Het is hierbij aantrekkelijk gebruik te maken van een tijdschakelaar omdat daarmee voorafgaand aan de warmtevraag de verwarmingsinrichting kan worden gestart opdat op het moment van de warmtevraag de warmte beschikbaar is.

10

Volgens een volgende voorkeursuitvoeringsvorm zijn het eerste circuit en het tweede circuit ter plaatse van de brander en de pomp met elkaar verenigd en is stroomopwaarts van de combinatie van brander en pomp een bestuurbare driewegklep geplaatst die is ingericht om door het besturingselement te worden bestuurd. Hiermede wordt een 15 constructief eenvoudige configuratie verkregen.

Een andere uitvoeringsvorm verschaft de maatregel dat het derde circuit ter plaatse van de brander en de pomp met het eerste en het tweede circuit is verenigd. Ook deze maatregel leidt tot een vereenvoudiging van de configuratie.

20

Een bijzonder simpele wijze van aansluiting wordt verkregen wanneer het derde circuit aan de zijde van de pomp tussen de pomp en de driewegklep met het eerste en het tweede circuit is verbonden. Hiermede wordt het gebruik van het derde circuit immers onafliankelijk van de positie van de driewegklep.

25

De aansluiting van de radiator in het derde circuit kan worden vereenvoudigd wanneer het derde circuit aan de zijde stroomafwaarts van de combinatie van pomp en brander tot buiten de verwarmingsinrichting met het eerste circuit is verenigd. Hiermede kan immers gebruik worden gemaakt van de met het eerste circuit gemeenschappelijke 30 toevoerleiding voor warm water. Omdat het derde circuit slechts via een afzonderlijke retourleiding op de verwarmingsinrichting behoeft te worden aangesloten, wordt de installatie vereenvoudigd.

4

Volgens een andere voorkeursuitvoeringsvorm is het besturingselement ingericht voor het in een naar het eerste circuit leidende stand schakelen van de driewegklep wanneer de kamerthermostaat een temperatuur waarneemt die lager is dan een in de thermostaat ingestelde temperatuur en voor het overigens in een naar het tweede circuit leidende 5 stand schakelen van de driewegklep. Hiermede is de besturing van de driewegklep onaihankelijk van het derde circuit zodat deze voor de stand van de techniek optimale besturingsstrategie kan worden gehandhaafd.

Vervolgens zal de onderhavige uitvinding worden toegelicht aan de hand van de 10 bijgaande figuur 1, die een schematische afbeelding geeft van een inrichting volgens de uitvinding.

In figuur 1 is een in zijn geheel met 1 aangeduide verwarmingsinrichting afgebeeld. Een dergelijke verwarmingsinrichting is geschikt om bijvoorbeeld in een woonhuis te 15 worden geplaatst. In deze verwarmingsinrichting is een brander 2 geplaatst die bijvoorbeeld is ingericht voor het verbranden van gas, maar die ook geschikt km zijn voor het verbranden van andere brandstoffen, zoals olie. Tevens omvat de verwarmingsinrichting een pomp 3 en een stroomopwaarts daarvan geplaatste driewegklep 4. Een primair circuit strekt zich van een retouraansluiting 5 door de 20 driewegklep 4, de pomp 3 en de brander 2 naar een ruimteverwarmingsaansluiting 6 uit.

Tussen de ruimteverwarmingsaansluiting 6 en de retouraansluiting 5 is het ruimteverwarmingscircuit van het gebouw waarin de verwarmingsinrichting is geplaatst aangesloten, waarvan slechts een enkele radiator 7 is getekend.

25

Voor de verwarming van tapwater is voorts in de verwarmingsinrichting 1 een warmtewisselaar 8 geplaatst, waarvan de primaire zijde 9 is opgenomen in een tweede circuit dat zich vanaf de brander 2 uitstrekt door de primaire zijde 9 van de warmtewisselaar 8, de driewegklep 4, de pomp 3 en de brander 2. De secundaire zijde 30 10 van de warmtewisselaar 8 is verbonden met een toevoeraansluiting 11 voor koud tapwater en een afvoeraansluiting 12 voor verwarmd tapwater. In het aldus gevormde tapwatercircuit tussen de toevoeraansluiting en de afvoeraansluiting is een stroomsensor 20 geplaatst.

5

Voor het besturen van de pomp 3, de brander 2 en de driewegklep 4 is een besturingselement 13 aangebracht. Op het besturingselement is een veelal in de huiskamer geplaatste kamerthermostaat 14 aangesloten. De tot nu beschreven inrichting komt overeen met de stand van de techniek.

5

Volgens de onderhavige uitvinding is tussen de driewegklep 4 en de pomp 3 een aftakking gemaakt die naar een aansluiting 15 leidt. In een onafhankelijk van de rest van het gebouw verwarmbare ruimte zoals een badkamer of een studeerkamer, is een secundaire radiator 16 geplaatst. De aanvoerzijde van deze secundaire radiator 16 is 10 aangesloten op een aftakking van het ruimteverwarmingscircuit, waar de radiator 7 deel van uitmaakt. De afvoerzijde van deze secundaire radiator 16 is aangesloten op de aansluiting 15 van de verwarmingsinrichting 1. Met de radiator 16 is een radiatorthermostaat 17 in serie geschakeld. In dezelfde ruimte is een thermostaat 18 geplaatst, die evenals de kamerthermostaat 14 is aangesloten op het besturingselement 15 13. Deze thermostaat 18 is bij voorkeur gevormd door een tijdschakelaar. Het is echter eveneens mogelijk deze tijdschakelaar te vervangen door een inrichting voor aanwezigheidsdetectie. Ook hiermede is het immers mogelijk een vraag naar warmte vast te stellen.

20 Vervolgens zal de werking van de inrichting volgens de uitvinding worden toegelicht. Het eerste ciruit, omvattende de brander 2, de pomp 3 de driewegklep 4 en de radiator 7 en de aansluitingen 5 en 6 worden gebruikt voor het verwarmen van alle ruimten van het gebouw waar de verwarmingsinrichting in is geplaatst, met uitzondering van de ruimte waarin de secundaire radiator 16 is geplaatst. Hierbij bevindt de driewegklep 4 25 zich in de in de figuur met een stippellijn weergegeven positie. Besturing van de pomp 3, de brander 2 en de driewegklep 4 vindt hierbij plaats door het besturingselement 13. De besturing van de driewegklep 4 is hierbij zodanig dat deze zich normaliter in de met een getrokken lijn weergegeven positie bevindt en slechts wanneer de kamerthermostaat 14 aangeeft dat het ruimteverwarmingscircuit warmte vraagt, zich in de met een 30 stippellijn weergegeven positie bevindt.

Bij een vraag naar warm tapwater, die door de stroomsensor 20 wordt waargenomen, en waarbij de stroomsensor een desbetreffend signaal naar het besturingselement wordt gestuurd, wordt - in overeenstemming met de daarvoor geldende procedure - de pomp 3 6 gestart en de brander 2 ontstoken. Tevens wordt, wanneer dit nog niet het geval was, de driewegklep 4 in de met een getrokken lijn weergegeven positie geplaatst. Hierdoor wordt het tweede circuit op temperatuur gebracht, waarbij het door de warmtewisselaar 8 heen stromende tapwater wordt verwarmd.

5

Wanneer de temperatuur in het tweede circuit laag is omdat de brander een lange tijd niet heeft gefunctioneerd, duurt het enige tijd voordat het tweede circuit is verwarmd en het door het tweede circuit heen circulerende water het door de warmtewisselaar heen vloeiende tapwater heeft verwarmd. Om deze lange wachttijd op warm water te 10 bekorten is het aantrekkelijk er zorg voor te dragen dat het tweede circuit steeds op een zodanige temperatuur is dat warm tapwater beschikbaar is. Dit kan door een desbetreffende stand van het besturingselement worden bereikt. Hierbij wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van een in het tweede circuit opgenomen, in de tekening niet weergegeven thermostaat.

15

Volgens de uitvinding wordt gebruik gemaakt van de secundaire radiator 16 voor het verwarmen van een kleine ruimte zoals de badkamer. Hierbij wordt de temperatuur van de radiator 16 bestuurd door de op de radiator geplaatste radiatorthermostaat 17. Hierbij betrekt de secundaire radiator zijn warmte van het tweede circuit. In situaties, waarin dit 20 tweede circuit niet op temperatuur is, bijvoorbeeld omdat geen warm tapwater wordt gevraagd of omdat geen vraag naar warm tapwater wordt verwacht, kan deze warmte niet worden geleverd. Om toch in dergelijke situaties aan de vraag naar ruimteverwarming te kunnen voldoen, wordt - volgens de uitvinding - gebruik gemaakt van de in de nabijheid van de secundaire radiator geplaatste secundaire thermostaat of 25 tijdschakelaar die een warmtevraag signaleert en die is ingericht voor het doorgeven van deze warmtevraag aan het besturingselement. Het besturingselement schakelt dan de pomp en eventueel de brander aan opdat de temperatuur van het tweede circuit op een zodanige waarde wordt gebracht dat de secundaire radiator warmte kan leveren aan de ruimte waarin deze is geplaatst.

30

Het zal duidelijk zijn dat diverse wijzigingen kunnen worden aangebracht in de getoonde inrichting; zo is het mogelijk dat de betreffende ruimte door meer dan een secundaire radiator wordt verwarmd. Het is bovendien mogelijk dat een tweede secundaire radiator in een andere ruimte is geplaatst. Zo kan bijvoorbeeld de eerste 7 secundaire radiator in de badkamer zijn geplaatst en de tweede in de keuken. Bovendien kan tenminste een van de secundaire radiatoren worden gevormd door een element van een vloerverwarming. Dit vloerverwarmingselement kan worden toegepast bij een overigens van klassieke radiatoren voorziene installatie, maar uiteraard eveneens bij een 5 in zijn geheel als vloerverwarming uitgevoerde verwarmingsinstallatie. Ook is het mogelijk bij een overwegend van vloerverwarming voorziene installatie de secundaire radiator uit te voeren als een klassieke radiator.

10

Claims (7)

1. Verwarmmgsinrichting, omvattende: 5. een warmtebron; een pomp; een zich door de warmtebron en de pomp uitstrekkend eerste circuit; aansluitmiddelen voor het aansluiten van radiatoren voor ruimteverwarming op het eerste circuit; 10. een zich door de warmtebron en de pomp uitstrekkend tweede circuit; een warmtewisselaar waarvan de primaire zijde is opgenomen in het tweede circuit en waarvan de secundaire zijde is opgenomen in een circuit voor het verwarmen van tapwater; - een besturingselement voor het inschakelen van de pomp wanneer: 15. een op het besturingselement aangesloten kamerthermostaat een temperatuur waarneemt die lager is dan een in de kamerthermostaat ingestelde temperatuur; - tapwater wordt getapt; en - de temperatuur in het tweede circuit lager is dan een vooralbepaalde waarde, gekenmerkt door 20. een zich door de warmtebron en de pomp uitstrekkend derde circuit; en - aansluitmiddelen voor het op het derde circuit aansluiten van tenminste één secundaire radiator met een totaal vermogen dat kleiner is dan het totale vermogen van de op het eerste circuit aangesloten radiatoren.

2. Verwarmmgsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het besturingselement is ingericht voor het inschakelen van de pomp wanneer een op het besturingselement in de nabijheid van de secundaire radiator geplaatste secundaire signaalgever een warmtevraag representerend signaal geeft.

3. Verwarmingsinrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het eerste circuit en het tweede circuit ter plaatse van de brander en de pomp met elkaar zijn verenigd, dat stroomopwaarts van de combinatie van brander en pomp een bestuurbare driewegklep is geplaatst die is ingericht om door het besturingselement te worden bestuurd.

4. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het derde circuit ter plaatse van de brander en de pomp met het eerste en het tweede circuit is verenigd. 5

5. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het derde circuit aan de zijde van de pomp tussen de pomp en de driewegklep met het eerste en het tweede circuit is verbonden.

6. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het derde circuit aan de zijde stroomafwaarts van de combinatie van pomp en brander buiten de verwarmingsinrichting met het eerste circuit is verenigd.

7. Verwarmingsinrichting volgens een van de conclusies 3-6, met het kenmerk, 15 dat het besturingselement is ingericht voor het in een naar het eerste circuit leidende stand schakelen van de driewegklep wanneer de kamerthermostaat een temperatuur waarneemt die lager is dan een in de thermostaat ingestelde temperatuur en voor het overigens in een naar het tweede circuit leidende stand schakelen van de driewegklep.