NL2001108C2 - Solar water heating system, has control unit controlling valve system to release from disinfection mode, when temperature of water in storage vessel satisfies predetermined criterion - Google Patents
Solar water heating system, has control unit controlling valve system to release from disinfection mode, when temperature of water in storage vessel satisfies predetermined criterion Download PDFInfo
- Publication number
- NL2001108C2 NL2001108C2 NL2001108A NL2001108A NL2001108C2 NL 2001108 C2 NL2001108 C2 NL 2001108C2 NL 2001108 A NL2001108 A NL 2001108A NL 2001108 A NL2001108 A NL 2001108A NL 2001108 C2 NL2001108 C2 NL 2001108C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- water
- temperature
- disinfection
- tap water
- solar
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 82
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims abstract description 32
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims abstract description 32
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 241000589248 Legionella Species 0.000 description 13
- 208000007764 Legionnaires' Disease Diseases 0.000 description 10
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping 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
- 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
- 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
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/0073—Arrangements for preventing the occurrence or proliferation of microorganisms in the water
-
- 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
P83496NL00P83496NL00
Titel: Zonneboilersysteem met thermische desinfectieTitle: Solar water heating system with thermal disinfection
De uitvinding heeft betrekking op een zonneboilersysteem. In Nederland gebruikelijke zonneboiler systemen bevatten een voorverwarmer. Een dergelijk systeem bevat een opslagvat met leidingwater dat direct of indirect met zonnewarmte wordt op gewarmd.The invention relates to a solar boiler system. Solar water heater systems commonly used in the Netherlands include a pre-heater. Such a system contains a storage tank with tap water that is directly or indirectly heated with solar heat.
55
De temperatuur in het vat varieert naar gelang het zonaanbod en tapvraag. Naarmate er meer zon is zal het water in het vat warmer zijn en naarmate er vaker warm water afgetapt wordt zal het water kouder zijn. Het is bekend om met behulp van naverhitting, bijvoorbeeld met een gasbrander 10 het water op de gewenste tap temperatuur te brengen.The temperature in the vessel varies depending on the sun supply and demand. The more sun there is, the warmer the water in the barrel and the more hot water is drained, the colder the water will be. It is known to use water after heating, for example with a gas burner 10, to bring the water to the desired tap temperature.
Er bestaat een risico dat het water in het zonneboilersysteem besmet raakt met bacteriën zoals legionella bacteriën. Afhankelijk van het temperatuursverloop van het water in het opslagvat wisselen perioden van 15 groeikans (T tussen 25 en 50 C), en perioden van afsterfte (T boven 50 C) van de legionella bacterie elkaar af. ISSO publicatie 55.1 stelt dat, om “Legionella risico neutraal” te zijn, de perioden tussen 25 en 50 C niet langer mogen zijn dan totaal een bepaald aantal dagen mag zijn.There is a risk that the water in the solar boiler system becomes contaminated with bacteria such as legionella bacteria. Depending on the temperature variation of the water in the storage vessel, periods of growth (T between 25 and 50 C), and periods of decay (T above 50 C) of the legionella bacteria alternate. ISSO publication 55.1 states that, in order to be "Legionella risk neutral", the periods between 25 and 50 C may not be longer than a total number of days.
20 Bij onvoldoende zonlicht bestaat het gevaar dat legionella, of andere microorganismen in gevaarlijke hoeveelheden in het water aanwezig zijn.With insufficient sunlight there is a danger that legionella or other microorganisms are present in the water in dangerous amounts.
Dit probleem kan worden opgelost met een thermische desinfectiestap, dat wil zeggen door het tapwater gedurende een voldoende tijd boven 60 C te verhitten, het gebruik van gas of electriciteit voor deze thermische 25 desinfectie stap doet echter een deel van de energiewinst van de zonneboiler teniet.This problem can be solved with a thermal disinfection step, ie by heating the tap water for a sufficient time above 60 ° C. However, the use of gas or electricity for this thermal disinfection step cancels out part of the energy gain of the solar boiler.
22
Het is onder meer een doel van de uitvinding om te voorzien in een zonneboiler systeem waarin het risico van besmetting van het water verminderd wordt, zonder dat daardoor het energieverbruik sterk verhoogd hoeft te worden.It is inter alia an object of the invention to provide a solar boiler system in which the risk of contamination of the water is reduced, without the energy consumption having to be greatly increased as a result.
55
Er wordt voorzien in een zonneboilersysteem volgens conclusie 1. Hierin detecteert een besturingseenheid of een tijdsverloop van een temperatuur in een opslagvat voorafgaand aan het detecteren voldoet aan een voorafbepaald criterium. Dit criterium is gekozen om een risico op 10 ontwikkeling en aanwezig blijven van bacteriën, zoals legionella, vast te stellen. Daarvoor kan bijvoorbeeld gedetecteerd worden of de temperatuur gedurende meer dan een voorafbepaalde tijdsduur teruggaand van het tijdstip van detectie in een bereik heeft gelegen waarin de bacteriën tot ontwikkeling kunnen komen. Er kan echter bijvoorbeeld ook gebruik 15 gemaakt worden van een model, dat een voorspelde hoeveelheid bacteriën als functie van het termperatuursverloop berekent, waarbij het criterium is of de voorspelde hoeveelheid boven een drempel ligt. In response op detectie dat aan het criterium voldaan is schakelt de besturingseenheid het systeem van een vrijgavestand naar een desinfectiestand. In de vrijgave stand wordt 20 water van de uitgang van het opslagvat naar een tapwater uitgang gevoerd. In de desinfectiestand wordt een bypass gerealiseerd waarin water van de wateraanvoer naar de tapwater uitgang gevoerd wordt zonder door het opslagvat te passeren. Dit maakt het haalbaar om het water in het opslagvat uitsluitend met zonne-energie op te warmen. In de 25 desinfectiestand kan het water in het opslagvat onder invloed van de zonnecollector verder opgewarmd worden om besmetting te verwijderen.A solar boiler system is provided according to claim 1. Herein, a control unit detects whether a time course of a temperature in a storage vessel prior to detection meets a predetermined criterion. This criterion has been chosen to establish a risk of development and persistence of bacteria, such as legionella. For this purpose, it can be detected, for example, whether the temperature has been in a range for more than a predetermined period of time, going back from the time of detection, in which the bacteria can develop. However, it is also possible, for example, to use a model that calculates a predicted amount of bacteria as a function of the temperature variation, the criterion being whether the predicted amount is above a threshold. In response to detection that the criterion is met, the control unit switches the system from a release state to a disinfection state. In the release position, water is fed from the outlet of the storage tank to a tap water outlet. In the disinfection mode, a bypass is realized in which water is fed from the water supply to the tap water outlet without passing through the storage tank. This makes it feasible to heat the water in the storage tank exclusively with solar energy. In the disinfection mode, the water in the storage vessel can be further heated under the influence of the solar collector to remove contamination.
Korte beschrijving van de tekeningenBrief description of the drawings
Deze en andere doelen en voordelen zullen blijken uit een beschrijving van uitvoeringsvormen aan de hand van bijgaande figuur 1 die een zonneboiler systeem toont.These and other objects and advantages will be apparent from a description of embodiments with reference to the accompanying Figure 1 which shows a solar water heater system.
3 5 Gedetailleeerde beschrijving van uitvoeringsvormen Figuur 1 toont een zonneboilersysteemDetailed description of embodiments Figure 1 shows a solar boiler system
Figuur 1 toont een zonneboilersysteem voorzien van een zonnecollector 10, 10 een wateraanvoer 11, een opslagvat 12, een besturingseenheid 14, een driewegklep 16 en een naverwarmer 17.Figure 1 shows a solar boiler system provided with a solar collector 10, a water supply 11, a storage vessel 12, a control unit 14, a three-way valve 16 and a post-heater 17.
Zonnecollector 10 is via een verwarmingscircuit aan opslagvat 12 gekoppeld. Het verwarmingscircuit omvat een verwarmingsspiraal 120 in opslagvat 12 en een pomp 124 om water door verwarmingsspiraal 120 en zonnecollector 15 10 te pompen. Hoewel bij wijze van voorbeeld een verwarmingsspiraal getoond wordt kunnen ook andere manieren gebruikt worden om water met zonne-energie te verwaren. Naverwarmer 17 is bijvoorbeeld gas of electrisch gestookt.Solar collector 10 is coupled to storage tank 12 via a heating circuit. The heating circuit comprises a heating coil 120 in storage tank 12 and a pump 124 for pumping water through heating coil 120 and solar collector. Although a heating coil is shown by way of example, other ways can be used to heat water with solar energy. Post-heater 17 is, for example, gas or electrically fired.
Wateraanvoer 11 is bijvoorbeeld aan een drinkwaterleidingnet aangesloten. 20 Wateraanvoer 11 is via achtereenvolgens een eerste en tweede terugslagklep 190, 194 aan een aanvoer onder in opslagvat 12 gekoppeld. Een afvoer boven in opslagvat 12 is aan een eerste aansluiting van driewegklep 16 gekoppeld. Een tweede aansluiting van driewegklep 16 is aan een verbinding tussen eerste en tweede terugslagklep 190,194 25 gekoppeld en een derde aansluiting van driewegklep 16 is aan een ingang van naverwarmer 17 gekoppeld. Een uitgang van naverwarmer 17 is aan tapwaterkranen 18 gekoppeld. Afvoerkleppen 192, 196 zijn aan sifons (niet getoond) naar het riool gekoppeld vanaf respectievelijk de verbinding tussen eerste en tweede terugslagklep 190, 194 en de verbinding tussen tweede 30 terugslagklep 194 en opslagvat 12.Water supply 11 is, for example, connected to a drinking water supply network. Water supply 11 is successively coupled via a first and second non-return valve 190, 194 to a supply at the bottom of storage tank 12. A drain at the top of storage tank 12 is coupled to a first connection of three-way valve 16. A second connection of three-way valve 16 is coupled to a connection between first and second non-return valve 190.194 and a third connection of three-way valve 16 is coupled to an input of post-heater 17. An output of post-heater 17 is coupled to tap water taps 18. Discharge valves 192, 196 are coupled to traps (not shown) to the sewer from the connection between first and second check valve 190, 194 and the connection between second check valve 194 and storage tank 12, respectively.
44
Besturingseenheid 14 heeft een ingang die aan een temperatuursensor 122 in opslagvat 12 gekoppeld is en een uitgang die aan een besturingsingang van driewegklep 16 gekoppeld is. Besturingseenheid 14 bevat bijvoorbeeld een microcomputer en is ingericht om driewegklep 16 te schakelen tussen 5 een vrijgave stand waarin water uit opslagvat 12 naar naverwarmer 17 gevoerd wordt en een desinfectie stand waarin water uit wateraanvoer 11 naar naverwarmer 17 gevoerd wordt zonder door opslagvat 12 te passeren. Besturingseenheid 14 is ingericht om driewegklep 16 tussen de vrijgave stand en de desinfectie stand afhankelijk van een criterium dat indicatief is 10 voor de ontwikkeling van legionella bacteriën, als functie van het tijdsverloop van de temperatuur die door temperatuursensor wordt aangegeven. Daartoe kan de microcomputer bijvoorbeeld zijn voorzien met een opgeslagen programma met instructies om het criterium periodiek te evalueren en afhankelijk van het resultaat van de evaluatie tussen de 15 verschillende standen te schakelen.Control unit 14 has an input coupled to a temperature sensor 122 in storage vessel 12 and an output coupled to a control input of three-way valve 16. Control unit 14 comprises, for example, a microcomputer and is arranged to switch three-way valve 16 between a release position in which water is fed from storage vessel 12 to post-heater 17 and a disinfection position in which water is fed from water supply 11 to post-heater 17 without passing through storage vessel 12. Control unit 14 is arranged around three-way valve 16 between the release position and the disinfection position depending on a criterion indicative of the development of legionella bacteria, as a function of the time course of the temperature indicated by the temperature sensor. To that end, the microcomputer can for instance be provided with a stored program with instructions to periodically evaluate the criterion and to switch between the different positions depending on the result of the evaluation.
Temperatuursensor 122 is bijvoorkeur bovenin opslagvat 12 aangebracht, ongeveer ter hoogte van vat het aftappunt voor water dat naar driewegklep 16 stroomt. Dit aftappunt zit bovenin, bijvoorbeeld op minder dan 10% van de maximale hoogte van opslagvat 12. Zoals getoond steekt 20 temperatuursensor 122 in opslagvat 12, maar temperatuursènsor 122 kan ook op opslagvat 12 geplaatst zijn. Het is niet nodig dat de temperatuur van het tapwater direct gemeten wordt. Elke meting die informatie geeft over de temperatuur is bruikbaar, zoals bijvoorbeeld een meting van de temperatuur van de binnenwand van opslagvat 12.Temperature sensor 122 is preferably arranged at the top of storage vessel 12, approximately at the level of vessel, the tap point for water flowing to three-way valve 16. This draw-off point is at the top, for example at less than 10% of the maximum height of storage vessel 12. As shown, temperature sensor 122 protrudes into storage vessel 12, but temperature sensor 122 can also be placed on storage vessel 12. It is not necessary that the temperature of the tap water is measured immediately. Any measurement that provides information about the temperature can be used, such as, for example, a measurement of the temperature of the inner wall of storage tank 12.
25 Besturingseenheid 14 kan worden voorzien van regelprint met een 230V AC uitgang die direkt een 230 V klepmotor in driewegklep 16 kan aansturen. Uiteraard kan driewegklep 16 ook op een andere manier worden aangestuurd.Control unit 14 can be provided with a control board with a 230 V AC output that can directly control a 230 V valve motor in three-way valve 16. Of course, three-way valve 16 can also be controlled in a different way.
55
In normaal bedrijf wordt water uit opslagvat 12 via drie wegklep 16 en naverwarmer 17 naar tapkranen 18 gevoerd. Zonodig wordt naverwarmer 17 geactiveerd om het water op een gewenste temperatuur te brengen.In normal operation, water is taken from storage tank 12 via three-way valve 16 and post-heater 17 to taps 18. If necessary, post-heater 17 is activated to bring the water to a desired temperature.
In bedrijf wordt gebruik gemaakt van thermische desinfectie, dat wil zeggen 5 van desinfectie door water gedurende minstens een voorafbepaalde tijd boven een voorafbepaalde temperatuur te houden. Een beveiliging om intrinsiek “Legionella risico neutraal” te blijven wordt bereikt volgens het volgende werkingsprincipe. Indien na laatste thermische desinfectie opslagvat 12 in totaal 5 (of 7) dagen tussen 25 en 50 C is geweest schakelt 10 besturingseenheid 14 driewegklep 16 om naar de desinfectie stand.In operation, thermal disinfection is used, i.e. disinfection by keeping water above a predetermined temperature for at least a predetermined time. Protection to remain intrinsically “Legionella risk neutral” is achieved according to the following operating principle. If, after the last thermal disinfection storage tank 12, a total of 5 (or 7) days has been between 25 and 50 C, the control unit 14 switches three-way valve 16 to the disinfection position.
Zodoende functioneert driewegklep 16 als onderdeel van een bypass waarmee koud water uit wateraanvoer 11 naar naverwarmer 17 gevoerd wordt, waarbij opslagvat gebypassed wordt. Driewegklep 16 blokkeert nu de afvoer uit opslagvat 12. Omdat opslagvat 12 verder afgesloten is stroomt er 15 dan ook geen water meer naar het opslagvat 12 vanuit wateraanvoer 11. Zolang het vat wordt gebypassed, vindt er geen afkoeling van het opslagvat 12 plaats als gevolg van verversing, daardoor kan de temperatuur in opslagvat 12 oplopen zonder geremd te worden door verversing met koud water. Zodoende wordt meteen een veilige situatie gecreëerd, terwijl ook 20 thermische desinfectie met de beschikbare zonnewarmte direct kan beginnen. Als gedurende deze tijd water getapt wordt via tapkranen 18, dan wordt naverwarmer 17 geactiveerd om het water op de benodigde tapwater temperatuur te brengen.Thus, three-way valve 16 functions as part of a bypass through which cold water from water supply 11 is fed to post-heater 17, bypassing the storage vessel. Three-way valve 16 now blocks the discharge from storage vessel 12. Because storage vessel 12 is further closed, no more water flows to storage vessel 12 from water supply 11. As long as the vessel is bypassed, there is no cooling of storage vessel 12 as a result of refreshing, as a result, the temperature in storage tank 12 can rise without being inhibited by refreshing with cold water. In this way a safe situation is immediately created, while thermal disinfection with the available solar heat can also start immediately. If water is tapped via tap taps 18 during this time, post-heater 17 is activated to bring the water to the required tap water temperature.
Besturingseenheid 14 detecteert de oplopende temperatuur nadat het water 25 in opslagvat 12 gedurende een voorafbepaaide tijd boven een drempelwaarde is geweest (bijvoorbeeld boven 60 C gedurende minstens één uur, of een andere combinatie van tijd en temperatuur die geschikt is voor desinfectie) schakelt besturingseenheid 14 terug naar de vrijgave stand en gaat de warmwatervoorziening weer via het zonneboiler vat.Control unit 14 detects the rising temperature after the water 25 in storage tank 12 has been above a threshold value for a predetermined time (e.g. above 60 ° C for at least one hour, or another combination of time and temperature suitable for disinfection) switches control unit 14 back to the release position and the hot water supply goes again via the solar boiler barrel.
66
Bij voorkeur moet de thermische desinfectie voorziening voldoen aan de volgende eisen: intrinsiek veilig, geen comfortverlaging, dus naverwarmer 17 moet altijd tapwater kunnen leveren, desinfectie systeem moet zelf een zo gering mogelijk extra energiegebruik hebben, en bij voorkeur met zonne-5 energie worden uitgevoerd. In het systeem is de beveiliging volgens het genoemd principe en eisen gerealiseerd door (zie figuur) de voorverwarmer uit te rusten met een bypass leiding tussen tapwater-in en tapwater-uit van opslagvat 12 en een 2 standen-driewegklep die wordt aangestuurd op basis van tijd en temperatuur in de tank.Preferably, the thermal disinfection device must meet the following requirements: intrinsically safe, no comfort reduction, so post-heater 17 must always be able to supply tap water, disinfection system itself must have as little extra energy consumption as possible, and preferably be carried out with solar energy . In the system the protection according to the aforementioned principle and requirements is realized by (see figure) equipping the pre-heater with a bypass line between tap water-in and tap-water out of storage tank 12 and a 2-way three-way valve that is controlled on the basis of time and temperature in the tank.
10 De driewegklep kent twee standen met de volgende beoogde werking. In de vrijgave stand is sprake van normaal zonneboiler-bedrijf en het tapwater kan vrij door het zonneboiler-tank stromen, de bypass AB is dan dicht. In de desinfectie stand kan geen tapwater via het zonneboilervat stromen, maar wordt direct via bypass AB koud water naar de naverwarmer 15 gestuurd. De tank wordt dan verwarmd door zonnewarmte, en niet meer uitgekoeld door tappen. Thermische desinfectie gebeurt dan als volgt: na passeren van grenstemperatuur van ca 60 C zal daadwerkelijke afdoding optreden en na voldoende tijd boven 60 C (ca 1 hr) is de desinfectie voltooid, en kan normaal bedrijf hervat.10 The three-way valve has two positions with the following intended effect. In the release position normal solar boiler operation is involved and the tap water can flow freely through the solar boiler tank, the bypass AB is then closed. In the disinfection mode, tap water cannot flow via the solar boiler tank, but cold water is sent directly to the post-heater 15 via bypass AB. The tank is then heated by solar heat, and no longer cooled by tapping. Thermal disinfection then takes place as follows: after passing the limit temperature of approx. 60 C, actual killing will occur and after sufficient time above 60 C (approx. 1 hr) the disinfection is complete, and normal operation can resume.
20 De sturing van de klep door besturingseenheid 14 geschiedt als volgt: Temperatuursensor 122 moet de temperatuur aanwijzen van de meest Legionella-kritische zone bijvoorbeeld bovenin in opslagvat 12. Besturingseenheid 14 telt de totale de tijd tso dat temperatuursensor 122 een temperatuur onder 50 C aangeeft (startend vanaf tijd 0 na laatste 25 desinfectie). Als tussentijds een desinfectie optreedt, dat wil zeggen als de temperatuur gedurende een voorafbepaalde tijd boven een drempel waarde blijft (bijvoorbeeld minstens één uur boven 60 graden C) dan wordt de telling van tso teruggezet op nul. Optioneel wordt tijd onder 25 C niet mee geteld te worden want dan is er geen significante Legionellagroei mogelijk.The valve is controlled by control unit 14 as follows: Temperature sensor 122 must indicate the temperature of the most Legionella critical zone, for example at the top of storage tank 12. Control unit 14 counts the total time tso temperature sensor 122 indicates a temperature below 50 ° C ( starting from time 0 after last 25 disinfection). If a disinfection occurs prematurely, that is, if the temperature remains above a threshold value for a predetermined time (for example at least one hour above 60 degrees C) then the tso count is reset to zero. Optionally, time below 25 ° C is not included, because then no significant Legionella growth is possible.
30 Besturingseenheid 14 handhaaft kiepstand "vrijgave” tot tso< N, waarin N30 Control unit 14 maintains "release" tilt position to tso <N, where N
7 een voorafbepaald aantal dagen is, bijvoorbeeld 5 of 7 dagen, en schakelt om naar de desinfectie stand als tso> N dagen.7 is a predetermined number of days, for example 5 or 7 days, and switches to the disinfection mode if tso> N days.
Na omschakelen naar “desinfectie”, telt besturingseenheid 14 een tijdsduur t6o waarvoor geldt Tsensor>60 C. Vanuit de stand desinfectie schakelt 5 besturingseenheid 14 om naar de vrijgave stand indien t6o> 60 min.After switching to “disinfection”, control unit 14 counts for a time period t6o for which Tsensor> 60 C. applies. From disinfection position control unit 14 switches to release mode if t6o> 60 min.
Hoewel specifieke criteria genoemd zijn zal het duidelijk zijn dat de nodige variatie in het criterium mogelijk is. Zo is het mogelijk om een cirterium te gebruiken dat vaker dan beschreven tot schakelen naar de desinfectiestand leidt. De veiligheid wordt zodoende niet gecompromitteerd, maar het 10 energieverbruik kan zodoende hoger worden. Zo kan bijvoorbeeld als vroeger geschakeld worden, voordat de grens van legionellagevaar bereikt wordt. Bijvoorkeur wordt het energieverbruik geminimaliseerd. Dit gebeurt bijvoorbeeld door de tijdsduur dat het water onder 25 C is niet mee te tellen. Zodoende kan minder vaak naar de desinfectiestand geschakeld worden, 15 zonder vermindering van de veiligheid. Wel meetellen van deze tijdsduur dat het water onder 25 C is kan ook, maar vergt meer energie. Iets vergelijkbaars geldt voor het criterium om terug te schakelen van de desinfectiestand naar de vrijgave stand: langer in de desinfectiestand blijven is geen probleem uit het oogpunt van veiligheid, maar om het 20 energieverbruik te minimaliseren heeft een zo kort mogelijke tijd in de desinfectiestand te prefereren.Although specific criteria have been mentioned, it will be clear that the necessary variation in the criterion is possible. For example, it is possible to use a circle that, more often than described, leads to switching to the disinfection mode. The safety is thus not compromised, but the energy consumption can thus become higher. For example, switching can take place as before, before the limit of Legionella danger is reached. The energy consumption is preferably minimized. This is done, for example, by not counting the length of time that the water is below 25 ° C. This means that it is less often possible to switch to the disinfection mode, without reducing safety. Counting this length of time that the water is below 25 C is also possible, but requires more energy. Something similar applies to the criterion of switching back from the disinfection mode to the release mode: staying longer in the disinfection mode is not a safety issue, but to minimize energy consumption, the shortest possible time in the disinfection mode is preferred .
Een andere mogelijkheid is om in besturingseenheid 14 gebruik te maken van een rekenmodel voor groeigedrag en sterfgedrag van de legionella en/of temperatuurafhankelijke decimaaltijden voor groei en afdoding. Hiermee 25 kan besturingseenheid 14 een voorspelde hoeveelheid bacteriën berekenen als functie van het gemeten termperatuursverloop. Door deze voorspelling met een drempelwaarde te vergelijke kan besturingseenheid 14 het moment waarop desinfectie gewenst is, of kan afgebroken kan worden, ook berekenen volgens dergelijke modellen en zo een veilige situatie creeeren 30 met minimaal energieverbruik door zo weinig mogelijk 8 desinfectiemomenten. Uit de literatuur zijn modellen voor groeigedrag en sterfgedrag van de legionella als functie van de temperatuur op zich bekend. Het criterium met tso is in feite een toepassing van een simpel model, waarin de vergelijking impliciet wordt uitgevoerd door tso met een drempel 5 te vergelijken.Another possibility is to make use in control unit 14 of a calculation model for growth behavior and death behavior of the legionella and / or temperature-dependent decimal times for growth and killing. With this, control unit 14 can calculate a predicted amount of bacteria as a function of the measured temperature variation. By comparing this prediction with a threshold value, control unit 14 can also calculate the moment at which disinfection is desired, or can be interrupted, according to such models and thus create a safe situation with minimal energy consumption through as few disinfection moments as possible. From the literature, models for growth behavior and death behavior of the legionella as a function of the temperature are known per se. The criterion with tso is in fact an application of a simple model, in which the comparison is implicitly performed by comparing tso with a threshold 5.
Naast temperatuursensor 122 kan gebruik gemaakt worden van verdere sensoren, om een nauwkeuriger voorspelling te maken. Zo kunnen bijvoorbeeld meerdere temperatuursensoren op verschillende plaatsen in opslagvat 12 aan besturingseenheid 14 gekoppeld worden, of kan gebruik 10 gemaakt worden van een stromingssensor in opslagvat 12, of een stromingssensor voor stroming naar of van in opslagvat 12, of optische doorzichtigheidsmetingen enzovoort. Daarbij kan gebruik gemaakt worden van een rekenmodel dat de voorspelling van de hoeveelheidbacteriën mede als functie van stromingsgegevens berekent.In addition to temperature sensor 122, further sensors can be used to make a more accurate prediction. For example, a plurality of temperature sensors at different locations in storage vessel 12 can be coupled to control unit 14, or use can be made of a flow sensor in storage vessel 12, or a flow sensor for flow to or from storage tank 12, or optical transparency measurements and so on. Use can be made of a calculation model that calculates the prediction of the quantity bacteria partly as a function of flow data.
15 Optioneel kan gebruik gemaakt worden van een terugstroom beveiliging.Optionally use can be made of a back flow protection.
Als gevolg van het verwarmen van het water, zal dat uitzetten, en zal er een paar cc water willen terugstromende aanvoerleiding in. Dit is in principe ongewenst, en in diverse landen verboden. Een terugstroom beveiliging kan op verschillende manieren worden uitgevoerd. Hieraan worden in 20 verschillende landen uiteenlopende eisen gesteld.As a result of heating the water, it will expand, and a few cc of water will flow back into it. This is in principle undesirable and prohibited in various countries. Backflow protection can be implemented in various ways. Different requirements are set for this in 20 different countries.
In het voorbeeld van de figuur zijn twee inlaatcombinaties opgenomen met kleppen 192, 194, 196 om terugstroom naar aanvoer 11 te voorkomen. De toegevoegde waarde van de kleppen tussen aanvoer 11 en punt A is beperkt pl beperkt, en deze kan eenvoudig weggelaten worden. Het zal echter 25 duidelijk zijn dat de uitvoering van de terugstroombeveiliging optioneel is en geen invloed heeft op thermische desinfectie.In the example of the figure, two inlet combinations are included with valves 192, 194, 196 to prevent backflow to supply 11. The added value of the valves between supply 11 and point A is limited and limited, and this can easily be omitted. However, it will be clear that the implementation of the backflow protection is optional and has no influence on thermal disinfection.
Howel een driewegklep getoond wordt, zal het duidelijk zijn dat ook andere klepstelsels gebruikt kunnen worden, zoals afsluiters in combinatie met T-stukken om éénzelfde functie re realiseren. Waar het om gaat is dat het 30 water uit opslagvat 12 in de desinfectiestand niet, of tenminste niet met een 9 wezenlijke stroming, wegstroomt voor gebruik als tapwater, maar dat in plaats daarvan water gebruikt wordt dat buiten het opslagvat gebruikt wordt. Dit geeft de zonnecollector de tijd om zelfs met weinig zonlicht het water voldoende op te warmen voor thermische desinfectie. Zolang niet een 5 wezenlijke hoeveelheid water uit opslagvat 12 stroomt, in die zin dat er niet zoveel uitstroomt dat het effect van opwarming met zonnecollector 10 teniet gedaan wordt, maakt dit thermische desinfectie mogelijk. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt B de grens voor een wezenlijke hoeveelheid hoger gelegd, bijvoorbeeld dat niet meer dan de helft van het genoemde 10 effect ongedaan gemaakt wordt, of dat niet meer dan een fractie van bijvoorbeeld 10% van het tapwater in de desinfectiestand uit opslagvat 12 stroomt. De grens wordt minstens zo gekozen dat een voldoende opwarmeffect voor thermische desinfectie in opslagvat 12 in stand blijft en wordt voorkomen dat de bacterieconcentratie in het uiteindelijke tapwater 15 boven een veilige drempel kan stijgen.However a three-way valve is shown, it will be clear that other valve systems can also be used, such as valves in combination with T-pieces to realize the same function. The point is that the water from storage tank 12 in the disinfection mode does not flow away, or at least not with a substantial flow, for use as tap water, but instead water is used that is used outside the storage tank. This gives the solar collector time to heat up the water sufficiently for thermal disinfection even with little sunlight. As long as a substantial amount of water does not flow out of storage tank 12, in the sense that not enough flows out that the effect of heating with solar collector 10 is canceled out, this makes thermal disinfection possible. In a preferred embodiment, B is set higher for a substantial amount, for example that no more than half of the said effect is undone, or that no more than a fraction of, for example, 10% of the tap water in the disinfecting position from storage tank 12 flows. The limit is chosen at least so that a sufficient heating effect for thermal disinfection in storage tank 12 is maintained and it is prevented that the bacterial concentration in the final tap water 15 can rise above a safe threshold.
Hoewel driewegklep 16 op positie B getoond wordt kan deze ook op punt A worden opgenomen, dat wil zeggen in de verbinding tussen aanvoer 11 en opslagvat 12, met een aftakking naar een T-stuk in de verbinding tussen opslagvat 12 en naverwarmer 17. In de desinfectiestand wordt dan de 20 doorvoer naar opslagvat 12 geblokkeerd en doorvoer naar het T stuk mogelijk gemaakt. Omdat opslagvat 12 verder een gesloten systeem vormt kan er dan geen wezenlijke hoeveelheid water uit opslagvat 12 naar naverwarmer 17 stromen. Uiteraard kunnen daarbij aanvullende kleppen gebruikt worden. In de vrijgavestand laat de driewegklep in deze uitvoering 25 water naar opslagvat door. Driewegklep 16 op positie B heeft het voordeel dat door inzet van een inlaatcombinatie in de leiding tussen A en de tank, kan worden voorkomen worden dat er water uit de tank terugloopt, (in de desinfectiefase kan, door expansie bij temperatuurstijging in de tank, enkele 1 water uit de tank worden gedrukt, dit “expansiewater” moet bij 30 voorkeur niet terechtkomen in de tap waterleidingen).Although three-way valve 16 is shown at position B, it can also be included at point A, that is to say in the connection between supply 11 and storage vessel 12, with a branch to a T-piece in the connection between storage vessel 12 and post-heater 17. In the disinfection position, the passage to storage vessel 12 is then blocked and passage to the T-piece is made possible. Furthermore, because storage vessel 12 forms a closed system, no substantial amount of water can flow from storage vessel 12 to post-heater 17. Additional valves can of course be used for this. In the release position, the three-way valve in this embodiment passes water to the storage tank. Three-way valve 16 at position B has the advantage that by using an inlet combination in the line between A and the tank, water can be prevented from flowing back out of the tank, (in the disinfection phase, due to expansion when temperature rises in the tank, some 1 water is pressed out of the tank, this "expansion water" should preferably not end up in the tap water pipes).
1010
Standaard is bij de zonneboiler altijd een inlaatcombi (kleppen 190, 192) geplaatst in de koudwater leiding met aflaatdruk PI (meestal 8 BAR). Door opnemen van de extra inlaatcombi (met aflaatdruk P2 lager dan PI, bijvoorbeeld 6 BAR) wordt nu een veilige afvoer gegeven aan het 5 “expansie water”.With the solar water heater, an inlet combination (valves 190, 192) is always installed in the cold water pipe with discharge pressure PI (usually 8 BAR). By including the additional inlet combination (with outlet pressure P2 lower than PI, for example 6 BAR), a safe drain is now given to the "expansion water".
Bij een defect aan driewegklep 16 of diens aansturing moet bij voorkeur de driewegklep 16 blijven staan in de Veilige stand “desinfectie”. Dit kan onder meer worden bereikt door een motorklep met automatisch terugloop dmv veer en/of een eindschakelaar op driewegklep 16 die waarmee alarmfunktie 10 wordt getriggerd indien klep niet de desinfectiestand bereikt.In the event of a defect in the three-way valve 16 or its control, the three-way valve 16 should preferably remain in the "disinfection" safe position. This can be achieved by, among other things, a motor valve with automatic return by means of a spring and / or a limit switch on three-way valve 16 which triggers alarm function 10 if the valve does not reach the disinfection position.
Uit het voorgaande zal blijken dat voorzien wordt in een voorverwarmer voor tapwater die intrinsiek legionella veilig is, door bij een onveilige situatie (temperatuur-tijd curven) direct met de 3-weg klep om te schakelen naar een veilige situatie. Thermische desinfectie kan met het toevoeren van 15 uitsluitend zonnewarmte gerealiseerd worden. Alternatief kan een verwarmer in opslagvat gebruikt worden, bijvoorbeeld op basis van electriciteit of gas, om opwarming met zonnecollector 10 te ondersteunen. Verhinderen van wezenlijke afvoer uit opslagvat 12 maakt het mogelijk om de verwarming alleen met zonnecollector te realiseren. Door alleen 20 thermisch desinfecteren als dat nodig is (tijd-temp curve) en dit alleen met de zonnecollector, wordt de opbrengst van de zonneboiler minimaal aangetast.It will be apparent from the foregoing that a pre-heater for tap water that is intrinsically legionella safe is provided by immediately switching to a safe situation with the 3-way valve in an unsafe situation (temperature-time curves). Thermal disinfection can only be achieved with the addition of solar heat. Alternatively, a heater can be used in a storage vessel, for example on the basis of electricity or gas, to support heating with solar collector 10. Preventing substantial drainage from storage tank 12 makes it possible to realize the heating only with a solar collector. Only thermal disinfection if necessary (time-temp curve) and this only with the solar collector, minimizes the output of the solar boiler.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2001108A NL2001108C2 (en) | 2007-12-20 | 2007-12-20 | Solar water heating system, has control unit controlling valve system to release from disinfection mode, when temperature of water in storage vessel satisfies predetermined criterion |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2001108A NL2001108C2 (en) | 2007-12-20 | 2007-12-20 | Solar water heating system, has control unit controlling valve system to release from disinfection mode, when temperature of water in storage vessel satisfies predetermined criterion |
NL2001108 | 2007-12-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL2001108C2 true NL2001108C2 (en) | 2009-06-23 |
Family
ID=39683936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL2001108A NL2001108C2 (en) | 2007-12-20 | 2007-12-20 | Solar water heating system, has control unit controlling valve system to release from disinfection mode, when temperature of water in storage vessel satisfies predetermined criterion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL2001108C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2572588A (en) * | 2018-04-04 | 2019-10-09 | Campbell & Kennedy Maintenance Ltd | Apparatus for remotely inhibiting bacteria growth in a water supply |
WO2022168029A1 (en) * | 2021-02-07 | 2022-08-11 | Octopus Energy Group Limited | Methods of configuring and controlling hot water supply installations |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5981450A (en) * | 1982-10-29 | 1984-05-11 | Sharp Corp | Proportional control method of hot water supply device for solar system |
DE19524079A1 (en) * | 1995-07-01 | 1997-01-02 | Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg | Method of combating increase of Legionnaire's disease bacteria in warm water tank |
EP1094279A2 (en) * | 1999-10-19 | 2001-04-25 | Heatex B.V. | Management of heated water in a storage boiler with anti-Legionella provisions |
WO2007101899A1 (en) * | 2006-03-09 | 2007-09-13 | Gonzalez Aguilera Francisco Jo | Electromechanical switch for the auxiliary heater in solar heating systems |
-
2007
- 2007-12-20 NL NL2001108A patent/NL2001108C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5981450A (en) * | 1982-10-29 | 1984-05-11 | Sharp Corp | Proportional control method of hot water supply device for solar system |
DE19524079A1 (en) * | 1995-07-01 | 1997-01-02 | Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg | Method of combating increase of Legionnaire's disease bacteria in warm water tank |
EP1094279A2 (en) * | 1999-10-19 | 2001-04-25 | Heatex B.V. | Management of heated water in a storage boiler with anti-Legionella provisions |
WO2007101899A1 (en) * | 2006-03-09 | 2007-09-13 | Gonzalez Aguilera Francisco Jo | Electromechanical switch for the auxiliary heater in solar heating systems |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2572588A (en) * | 2018-04-04 | 2019-10-09 | Campbell & Kennedy Maintenance Ltd | Apparatus for remotely inhibiting bacteria growth in a water supply |
WO2022168029A1 (en) * | 2021-02-07 | 2022-08-11 | Octopus Energy Group Limited | Methods of configuring and controlling hot water supply installations |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4257397A (en) | Solar water heater | |
US20080107410A1 (en) | Tankless water heater | |
JP5206106B2 (en) | Water heater | |
NL2001108C2 (en) | Solar water heating system, has control unit controlling valve system to release from disinfection mode, when temperature of water in storage vessel satisfies predetermined criterion | |
JP5705332B2 (en) | Instant water heater | |
JP2009276031A (en) | Hot water supply apparatus | |
JP5028656B2 (en) | Water heater abnormality detection device | |
CN115003967A (en) | Hot water recirculation control | |
HUT74648A (en) | Heating system | |
NL1013261C1 (en) | System for solar heating of tap water with anti-Legionella facilities. | |
GB2382646A (en) | Water heating apparatus with temperature control | |
JP4264081B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JPH0678842B2 (en) | Automatic hot water bath equipment | |
JP5041919B2 (en) | Water heater | |
JP4849524B2 (en) | Water heater | |
JP2006349273A (en) | Water heater | |
AU2011202486B2 (en) | Split non-pressurised solar water heating systems | |
JP5904722B2 (en) | Hot water storage system | |
JP5115418B2 (en) | Heating system | |
NL2029655B1 (en) | Thermal module and method for heating an apartment and providing hot tap water | |
US20110315613A1 (en) | Water conservation system | |
KR102156143B1 (en) | Apparatus for controlling temperature of discharging water and method for the same | |
JP2007107798A (en) | Electric hot water supply system | |
NL1027625C2 (en) | Water supply system adapted for killing pathogens, operating device and method for killing pathogens in a water supply system. | |
JP6484411B2 (en) | Hot water storage 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: 20150701 |
|
V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20150701 |