NL2004629C2 - Werkwijze voor het aanpassen van een centrale-verwarming systeem, alsmede een centrale-verwarming systeem. - Google Patents

Description

P90847NL00

Titel: Werkwijze voor het aanpassen van een centrale-verwarming systeem, alsmede een centrale-verwarming systeem.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het aanpassen van een centrale-verwarming systeem. Daarnaast biedt de uitvinding een centrale-verwarming systeem, en gebruik daarvan.

Een conventioneel centrale-verwarming (cv) systeem omvat een 5 aantal in een gebouw opgestelde warmteafgifte-eenheiden, bijvoorbeeld radiatoren, vloerverwarming, muurverwarming en dergelijke, welke door een warm water circuit aan een cv-ketel zijn gekoppeld. Een veel toegepaste ketel is een hoog rendement ketel met een gesloten gas-verbrandingsruimte, welke op relatief energiezuinige wijze water kan verwarmen tot een voor 10 ruimte-verwarming gewenste temperatuur.

Een andere bekend, vrij recent verschenen centrale-verwarmingssysteem is voorzien van een micro-WKK ketel die gebruik maakt van WKK (warmte-kracht-koppeling; e.: CHP, combined heat and power), ook wel cogeneratie genoemd. Voordeel van toepassing van een 15 WKK-ketel is een relatief zuinig verwarmingssysteem, dat tevens locaal elektriciteit kan opwekken. Een micro-WKK ketel kan tijdens het verwarmen van een woning enigszins meer brandstof verbruiken dan een conventionele hoog rendement ketel zou gebruiken voor dezelfde woningverwarming. Aangezien de micro-WKK ketel tevens elektriciteit 20 produceert, is de micro-WKK ketel doorgaans toch gunstiger wat betreft totale energiekosten en CO2 uitstoot, ten opzichte van een conventionele ketel, omdat een micro-WKK elektriciteit opwekt en de warmte die daarbij vrijkomt nuttig kan gebruiken op de plaats waar deze gemaakt wordt, in tegenstelling tot centrale opwekking van elektriciteit.

2

De onderhavige uitvinding beoogt een verbeterd centrale-verwarmingssysteem. Volgens een aspect beoogt de uitvinding een manier om een centrale-verwarmingsysteem op relatief efficiënte wijze aan te passen, om een energiezuinig, klantvriendelijk en milieuvriendelijk systeem 5 te bieden.

Hiertoe wordt volgens de uitvinding een werkwijze voorzien die wordt gekenmerkt door de maatregelen van conclusie 1.

Met voordeel biedt de uitvinding een werkwijze voor het aanpassen van een centrale-verwarming systeem, welk systeem is voorzien van een 10 waterverwarmer om warmte, via een waterleidingcircuit, aan een aantal locale warmteafgifte-eenheden te leveren, waarbij een micro-WKK inrichting op het systeem wordt aangesloten zonder de waterverwarmer af te koppelen, zodanig dat de micro-WKK inrichting eveneens warmte aan de locale warmteafgifte-eenheden kan leveren.

15 Op deze manier kan een reeds in een woning aanwezig cv-systeem eenvoudig worden aangevuld met een micro-WKK inrichting. Aldus kunnen de voordelen van de micro-WKK inrichting worden verkregen, te weten toevoeging van een apparaat om locaal warmte en elektriciteit te genereren. De reeds aanwezige waterverwarmer (bijvoorbeeld een conventionele cv-20 ketel) wordt niet afgedankt, hetgeen bijzonder gunstig is voor het milieu, arbeidskosten en transportkosten scheelt, en tot relatief lage installatiekosten leidt. De reeds aanwezige waterverwarmer blijft bovendien aangesloten op het cv-waterleidingcircuit, en kan bijvoorbeeld met de toegevoegde micro-WKK inrichting samenwerken om een meest efficiënte 25 woningverwarming te bieden. Deze samenwerking geschiedt bij voorkeur onder gebruikmaking van een aangepaste regelaar, voor de twee (of meer) war mteopwekkers.

De micro-WKK inrichting kan bijvoorbeeld op afstand van de waterverwarmer worden opgesteld, bijvoorbeeld in een andere ruimte dan 30 een ruimte die de waterverwarmer bevat. De micro-WKK inrichting kan 3 bijvoorbeeld op een voor een eindgebruiker voordelige locatie worden opgesteld, bijvoorbeeld met het oog op beschikbare ruimte, voorkomen van geluidshinder, en transport.

Bij voorkeur wordt de micro-WKK inrichting op een locaal 5 elektriciteitsnetwerk aangesloten om dat netwerk tijdens een actieve toestand (van de micro-WKK inrichting) van elektriciteit te voorzien.

Op deze manier kan verbruik van via een elektriciteitsdistributie-netwerk geleverde elektriciteit aanzienlijk worden beperkt, hetgeen de eindgebruiker financiële voordelen biedt, en bovendien tot een reductie van 10 CO2 uitstoot leidt.

De aan te koppelen micro-WKK inrichting kan diverse micro-WKK systemen omvatten. De micro-WKK inrichting is kan zijn voorzien van een warmteproducerende aandrijving, bijvoorbeeld een verbrandingsmotor (bijvoorbeeld gasgestookte motor of een ander type aandrijving), en een 15 daardoor aangedreven elektriciteitsgenerator (bijvoorbeeld een dynamo). Daarnaast kan de micro-WKK inrichting een of meer brandstofcellen omvatten, ingericht voor elektriciteitopwekking en warmtevoorziening (tijdens omzetting van een brandstof, bijvoorbeeld waterstof) zonder toepassing van een aparte dynamo. De door de micro-WKK opgewekte 20 warmte kan aan water worden overgedragen (via geschikte warmteoverdrachtsmiddelen), om aan de locale warmteafgifte-eenheden te worden toegevoerd.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm worden de reeds aanwezige waterverwarmer en de toe te voegen micro-WKK inrichting op een 25 gemeenschappelijke regelaar (i.e. besturing) aangesloten.

De regelaar kan de twee (of meer) verwarmingsinrichtingen centraal aansturen, om een voor het gebouw (of delen van het gebouw) meest efficiënte warmtelevering te bieden.

Volgens een nadere uitwerking wijst de regelaar aan de micro-30 WKK inrichting een hogere prioriteit, voor het leveren van warm water, toe 4 dan een door de regelaar aan de waterverwarmer toegewezen prioriteit voor levering van warm water.

Zo kan de regelaar bijvoorbeeld zijn ingericht om ten minste de micro-WKK inrichting te activeren bij een locale warmtevraag, bijvoorbeeld 5 van een thermostaat (die optioneel deel kan uitmaken van de regelaar). De micro-WKK inrichting kan bijvoorbeeld werkzaam zijn indien een relatief lage eerste warmtevraag aanwezig is. De waterverwarmer van het cv-systeem kan pas worden geactiveerd bij een hogere warmtevraag (i.e. hoger dan genoemde eerste warmtevraag), bijvoorbeeld om gelijktijdig met de 10 micro-WKK inrichting cv-water te verwarmen.

Volgens een nadere uitwerking is de micro-WKK inrichting voorzien van ten minste één fluïdumleiding om een warmteoverdrachtsmedium door te voeren, welke ten minste ene leiding (tijdens installatiewerkzaamheden) direct of indirect aan het leidingcircuit 15 van het centraleverwarming systeem wordt aangesloten om warmte aan de warmteafgifte-eenheden te leveren.

Het is dan voordelig wanneer het warmteoverdrachtsmedium cv-water is, dat direct het leidingcircuit kan in- en uitstromen (bijvoorbeeld via een in dat circuit aangebrachte waterinlaat en wateruitlaat). Indirecte 20 koppeling is echter ook mogelijk, bijvoorbeeld onder gebruikmaking van een warmtewisselaar tussen het cv-leidingcircuit enerzijds en de fluïdumleiding van de micro-WKK inrichting anderzijds. Bij een dergelijke ontkoppeling kan bijvoorbeeld de micro-WKK inrichting gebruik maken van een warmteoverdrachtsmedium anders dan water.

25 Volgens een nadere uitwerking kan een micro-WKK inrichting worden toegepast welke een totaal ingangsvermogen van maximaal 10 kW heeft, in het bijzonder maximaal 5 kW, waarbij de inrichting bij voorkeur meer dan 0,5 kW warm water uitgangsvermogen biedt, en bij voorkeur ten minste 0,5 kW elektrisch uitgangsvermogen. ( 5

Voorts biedt de uitvinding een centrale-verwarming systeem, bijvoorbeeld verkregen met een werkwijze volgens de uitvinding, het systeem omvattende: -een op een cv-circuit aangesloten waterverwarmer; 5 -een aantal op het circuit aangesloten locale warmteafgifte- eenheden; - een direct of indirect op het circuit aangesloten micro-WKK inrichting, het een en ander zodanig dat zowel de micro-WKK inrichting als de 10 waterverwarmer warmte aan de locale warmteafgifte-eenheden kunnen leveren.

De micro-WKK inrichting en de waterverwarmer kunnen bijvoorbeeld zijn geconfigureerd om gelijktijdig warm water en/of afzonderlijk warmte te leveren, hetgeen van diverse factoren (zoals 15 buitentemperatuur, gewenste binnentemperatuur, cv-water temperatuur, het aantal warmteafgifte-eenheden en dergelijke) kan afhangen.

Volgens een voordelig gebruik van het systeem is tijdens een eerste bedrijfsstand slechts de micro-WKK inrichting actief (en niet de waterverwarmer) om warmte te produceren. Tijdens een tweede 20 bedrijfsstand kan de waterverwarmer zijn geactiveerd om warmte te produceren, bijvoorbeeld additioneel aan door de micro-WKK inrichting geproduceerde warmte.

Nadere voordelige uitwerkingen van de uitvinding zijn beschreven in de volgconclusies. Thans zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de 25 hand van de uitvoeringsvoorbeelden en de tekening. Daarin toont:

Figuur 1 schematisch een centrale verwarming systeem;

Figuur 2 schematisch een centrale verwarming systeem volgens een uitvoeringsvoorbeeld de uitvinding;

Figuur 3 een alternatieve uitvoering van een aangepast centrale 30 verwarming systeem.

6

Figuur 1 toont een conventioneel centrale-verwarming systeem 1, bestemd om een gebouw (bijvoorbeeld een woning, appartement, kantoor, of een ander gebouw) te verwarmen, in het bijzonder om een of meer ruimtes in het gebouw te verwarmen. Hiertoe is het systeem 1 voorzien van een met 5 cv-water gevuld waterleidingcircuit T, bijvoorbeeld een buizenstelsel, waarop een aantal locale warmteafgifte-eenheden H is aangesloten. In het onderhavige voorbeeld omvat het circuit T een aanvoerleiding 11 voor aanvoer van verwarmd water aan warmteafgifte-eenheden H, en een retourleiding om door die eenheden H gebruikt water (om locaal warmte af 10 te geven) vanaf de warmteafgifte-eenheden H terug te voeren naar een waterverwarmer A. Vanzelfsprekend kan een dergelijk circuit T tevens zijn voorzien van verscheidene aanvoerleidingen 11 en/of verscheidene retourleidingen 12. Bij voorkeur is een klepmiddel voorzien om stroming vanuit de aanvoerleiding 11 naar de waterverwarmer A toe te voorkomen; 15 een dergelijk klepmiddel kan op verschillende manieren zijn uitgevoerd (en bijvoorbeeld deel uitmaken van de waterverwarmer A zelf, of tussen de leiding 11 en de waterverwarmer zijn opgesteld) en is niet weergegeven.

Tijdens gebruik wordt thermisch geconditioneerd water, in het bijzonder verwarmd water, via het circuit T aan de warmteafgifte-eenheden 20 H toegevoerd, om via die eenheden H warmte aan een locale omgeving (i.e. een of meer te verwarmen ruimtes van het gebouw) af te geven. Het systeem 1 kan verschillende typen warmteafgifte-eenheden H bevatten, bijvoorbeeld een of meer radiatoren, een of meer vloerverwarmingssystemen, een of meer plafondverwarmingsinrichtingen, een of meer convectorputten, een of meer 25 convectoren, en/of dergelijke. Een of meer van de warmteafgifte-eenheden kunnen zijn voorzien van een eigen, locale regelaar om doorvoer van water door die eenheid H te regelen, bijvoorbeeld een bedienbare afsluiter.

Het centrale-verwarming systeem 1 is voorzien van een waterverwarmer (i.e. warm water leveraar) A, bijvoorbeeld een gasgestookte 30 cv-ketel A. De waterverwarmer A is ingericht om het aan de een of meer 7 warmteafgifte-eenheden H toe te voeren cv-water te verwarmen, in het bijzonder door warmte op te wekken door verbranding van een brandstof, bijvoorbeeld aardgas, biogas, of een andere brandstof; bij voorkeur bevat een door de waterverwarmer A te gebruiken gas in hoofdzaak methaan. De cv-5 ketel A kan op verschillende manieren zijn uitgevoerd, hetgeen de vakman duidelijk zal zijn. In het voorbeeld is de cv-ketel voorzien van een pomp 2 om het water door het circuit T te circuleren, tijdens bedrijf van de ketel. De pomp kan tevens elders in het circuit zijn opgesteld. Voorts is de cv-ketel A voorzien van een warmtewisselaar, om het aan de ketel vanuit het circuit T 10 toegevoerde water te verwarmen (in het bijzonder met warmte die tijdens ketelbedrijf vrijkomt door verbranding van gas). Optioneel kan de cv-ketel zijn ingericht om tapwater te verwarmen (i.e. de ketel is dan een combi-ketel, en/of is uitgevoerd om een boiler te verwarmen).

Het systeem 1 kan zijn voorzien van een of meer 15 regeleenheden/regelaars 5, om bedrijf van de waterverwarmer A te besturen. Een dergelijke regeleenheid 5 is schematisch in de tekening weergegeven. Een genoemde regeleenheid kan bijvoorbeeld ten minste deels met waterverwarmer A zijn geïntegreerd, en/of op afstand daarvan zijn opgesteld -zoals in de tekening- en bijvoorbeeld via geschikte 20 communicatieverbinding (bijvoorbeeld een bedrade of draadloze signaal verbinding) op de waterverwarmer A zijn aangesloten ten behoeve van besturing, en/of dergelijke.

De een of meer regeleenheden 5 kunnen zijn voorzien van of aangesloten op een of meer sensoren, bijvoorbeeld een of meer sensoren om 25 temperatuur in te verwarmen ruimte(s) te detecteren, om een buitentemperatuur betreffende een omgeving van het gebouw te detecteren, om de temperatuur van door het circuit T stromend water te detecteren (op een of meer locaties), en/of dergelijke. De een of meer regeleenheden 5 kunnen bijvoorbeeld een of meer thermostaten omvatten.

8

Figuur 2 toont het systeem 1, nadat het is aangepast volgens een werkwijze volgens de uitvinding. De aanpassing omvat het aansluiten van een micro-WKK inrichting B op het systeem, zonder de waterverwarmer A af te koppelen, zodanig dat de micro-WKK inrichting eveneens warmte aan 5 de locale warmteafgifte-eenheden H kan leveren.

In het voorbeeld volgens Figuur 2 is de micro-WKK inrichting B direct op het circuit T aangesloten, via waterdoorvoeren 7 (bijvoorbeeld aftakleidingen), waarvan de ene in vloeistofverbinding is gebracht met genoemde aanvoerleiding 11 en de andere met genoemde retourleiding 12.

10 Aldus kan water van het circuit (vanuit de retourleiding 12) aan de micro-WKK inrichting B worden toegevoerd, om daardoor te worden verwarmd, om vervolgens (via de aanvoerleiding 11) aan de een of meer locale warmteafgifte-eenheden H te worden toegevoerd. Bij voorkeur is een klepmiddel 28 voorzien om stroming vanuit de aanvoerleiding 11 naar de 15 micro-WKK inrichting B toe te voorkomen, in het bijzonder om stroming vanuit de aanvoerleiding 11 naar de micro-WKK inrichting B toe te voorkomen wanneer de waterverwarmer A operationeel is en diens pomp 2 aanstaat; genoemd klepmiddel 28 kan bijvoorbeeld deel uitmaken van die inrichting B, of aan een genoemde water doorvoer 7 zijn gekoppeld zoals in 20 Fig. 2. Een dergelijke klepmiddel kan ook voor waterverwarmer A worden toegepast om stroming vanuit de aanvoerleiding 11 naar waterverwarmer A te voorkomen.

Alternatief kan de micro-WKK inrichting B indirect op het circuit T worden aangesloten, bijvoorbeeld via een warmtewisselaar 23, om door de 25 inrichting B opgewekte warmte aan zich in het circuit T bevindend water toe te voeren. Een dergelijke configuratie is weergegeven in figuur 3. Dit is bijvoorbeeld voordelig indien de micro-WKK inrichting B is voorzien van een eigen circuit Q om een warmteoverdrachtsmedium te circuleren en te verwarmen, waarbij menging van dat medium met water uit het cv-circuit T 30 ongewenst is, bijvoorbeeld bij toepassing van een 9 warmteoverdrachtsmedium anders dan water en/of om drukverschillen tussen cv-water en het warmteoverdrachtsmedium op te vangen. In dit geval kan bijvoorbeeld een additionele pomp 24 zijn voorzien, om water door het cv-circuit te pompen tijdens bedrijf van de micro-WKK inrichting B, en 5 bijvoorbeeld indien een eerder genoemde pomp 2 van dat circuit is uitgeschakeld (bijvoorbeeld wanneer de cv-ketel buiten bedrijf is).

Volgens een nadere uitwerking kan de indirect aan het cv-circuit gekoppelde micro-WKK inrichting B bijvoorbeeld werkzaam zijn volgens het algemeen bekende principe van de Organische Rankine Cyclus (ORC), 10 waarbij het warmteverdrachtsmedium een organische stof is, bijvoorbeeld ammoniak, pentaan of dergelijke.

De micro-WKK inrichting B kan op zichzelf op verschillende manieren zijn uitgevoerd. Het is voordelig indien de inrichting B gebruik kan maken van dezelfde brandstof (voor het genereren van warmte) als de 15 reeds aanwezige waterverwarmer A, bijvoorbeeld aardgas. Zo kan het gebouw bijvoorbeeld reeds zijn voorzien van een niet-weergegeven brandstofaanvoerleiding (bijvoorbeeld een gasleiding) om de waterverwarmer A van brandstof te voorzien. In dat geval kan de brandstofleiding tijdens het aanpassen van het systeem worden voorzien 20 van een aftakking om brandstof aan de toe te voegen micro-WKK inrichting B te leveren.

Gebruikmaking van dezelfde brandstof is echter niet noodzakelijk.

De micro-WKK inrichting B omvat in het bijzonder een elektriciteitsgenerator. De term ‘generator’ dient hierbij ruim te worden 25 opgevat. Zo kan de micro-WKK inrichting B een of meer brandstofcellen omvatten, die elk op zichzelf zijn ingericht om een brandstof om te zetten en daarbij elektriciteit te genereren en warmte te produceren. Daarnaast kan de micro-WKK inrichting B bijvoorbeeld zijn voorzien van een aandrijving om een dynamo aan te drijven, om elektriciteit te genereren tijdens het door 30 de aandrijving opwekken van de warmte. De aandrijving kan bijvoorbeeld 10 een motor omvatten (bijvoorbeeld een interne verbrandingsmotor), welke zowel een elektriciteitgenerator aandrijft als de warmte opwekt om het cv-water (direct of indirect) te verwarmen. Een genoemde motor kan bijvoorbeeld een gasmotor, Stirling motor, turbine, ORC-turbine, of 5 gasturbine omvatten, of een andere warmte producerende aandrijving.

De micro-WKK inrichting B is voorzien van elektriciteitsuitgang 25 om door die inrichting B opgewekt elektrisch vermogen aan een elektriciteitsnetwerk N (schematisch weergegeven) te leveren. Koppeling van de uitgang 25 op een elektriciteitsnetwerk kan op verschillende 10 manieren worden uitgevoerd, hetgeen de vakman duidelijk zal zijn.

Genoemd elektriciteitsnetwerk omvat bijvoorbeeld een locaal, met het gebouw geassocieerd elektriciteitsnetwerk N, ingericht om een of meer elektriciteitsverbruikende inrichtingen te voeden. Na installatie kan door de micro-WKK inrichting B geleverd elektrisch vermogen aan dergelijke locale 15 stroomverbruikers worden geleverd, via het locale netwerk.

Doorgaans is een locaal elektriciteitsnetwerk N reeds aangesloten op een laagspanningsdeel van een niet weergegeven elektriciteitshoofdnetwerk van een centrale elektriciteitsleverancier, om van elektrisch vermogen te worden voorzien. In dat geval kan een door de micro-20 WKK inrichting B geleverd overtollig elektrisch vermogen (i.e. een vermogen dat hoger is dan een instantaan locaal gevraagd vermogen) aan het hoofdnetwerk worden teruggeleverd. Dit kan voor een eigenaar/beheerder van het systeem 1 bijzonder gunstig zijn met het oog op een verlaging van een door een elektriciteitsleverancier (geassocieerd met 25 levering van elektriciteit via het hoofdnetwerk) afkomstige energierekening.

Opgemerkt zij dat een genoemd elektriciteitshoofdnetwerk algemeen bekend is; het omvat doorgaans een elektriciteitsdistributienetwerk, met een op één of meer elektriciteitscentrales aangesloten hoogspanningsdeel, waaraan genoemd 11 laagspanningsdeel is gekoppeld (doorgaans via een of meer geschikte middenspanningsdelen, transformatorstations en dergelijke).

De micro-WKK inrichting B is bijvoorbeeld voorzien van een warmteoverdrager 22, bijvoorbeeld een koelsysteem, om door de inrichting 5 geproduceerde warmte aan een genoemd warmteoverdrachtsmedium (in de uitvoering volgens figuur 1 cv-water) toe te voeren. Het warmteoverdrachtsmedium kan dan dienst doen als koelmiddel, om de micro-WKK inrichting B te koelen.

Zoals de tekening schematisch toont is de micro-WKK inrichting B 10 bijvoorbeeld voorzien van een pomp 21 om het warmteoverdrachtsmedium te circuleren. Bij de in figuur 2 getoonde configuratie van de pomp 21 het cv-water circuleren, van en naar het cv-circuit T via de micro-WKK inrichting B, in het bijzonder wanneer de met de cv-ketel A geassocieerde pomp buiten bedrijf is. Bij de in figuur 3 getoonde configuratie kan de pomp 21 het door 15 de micro-WKK inrichting B zelf gebruikte medium circuleren, via een primair deel van de warmtewisselaar 23; in dat geval kan een genoemde additionele pomp 24 zijn voorzien om water door een secundair deel van de warmtewisselaar te pompen (van en naar het cv-water circuit T). De diverse genoemde pompen 2, 21, 24 zijn bij voorkeur regelbaar door de regeleenheid 20 15, om water door het circuit T te circuleren, alsmede van en naar de waterverwarmer A en micro-WKK inrichting, afhankelijk van een bedrijfstoestand van de waterverwarmer A en micro-WKK inrichting B.

Volgens een nadere uitwerking wordt een de micro-WKK inrichting B toegepast welke een totaal ingangsvermogen (bijvoorbeeld 25 motorvermogen) van (maximaal) 10 kW heeft, in het bijzonder (maximaal) 5 kW. De inrichting B biedt bijvoorbeeld circa 0,5 kW warm water uitgangsvermogen, en circa 0,5 kW elektrisch uitgangsvermogen.

Tijdens installatie kan de micro-WKK inrichting B op afstand van de reeds aanwezige waterverwarmer A worden opgesteld, bijvoorbeeld in 30 een andere ruimte dan een ruimte die de waterverwarmer A bevat. Op deze 12 manier kan een voor de micro-WKK inrichting B meest voordelige locatie worden uitgekozen, hetgeen bijvoorbeeld afhangt van de beschikbare ruimte, een mogelijke wens om verticaal transport van de inrichting B zo veel mogelijk te voorkomen, en dergelijke. Daarnaast kunnen de 5 inrichtingen A, B bijvoorbeeld nabij elkaar, bijvoorbeeld in dezelfde ruimte, worden opgesteld.

Installatie van de micro-WKK inrichting B omvat bij voorkeur aanpassing van de ten minste ene regeleenheid van het cv-systeem 1, zodanig dat daarmee naast de reeds beschikbare waterverwarmer A tevens 10 de toegevoegde micro-WKK inrichting B kan worden bestuurd. In figuren 2 en 3 is deze aanpassing schematisch aangeduid, door toepassing van een aangepaste regeleenheid 15 (welke op zichzelf een of meer regeleenheden kan omvatten). Aanpassing kan bijvoorbeeld gehele of gedeeltelijke vervanging van de eerder aanwezige ten minste ene regeleenheid 5 (zie fig. 15 1) omvatten. Daarnaast kan de aanpassing een toevoeging van een of meer nieuwe regeleenheden 15 omvatten, waarbij de eerder aanwezige ten minste ene regeleenheid 5 wordt aangepast om door die nieuwe een of meer regeleenheden 15 te worden bediend (bijvoorbeeld in een master-slave configuratie).

20 De aldus aangepaste regeleenheid 15 is in het bijzonder geconfigureerd om bedrijf van zowel de waterverwarmer A als de micro-WKK inrichting B te regelen, bijvoorbeeld om die inrichtingen A, B, te activeren voor warmteproductie, te deactiveren, om pompen 2, 21, 24 van of geassocieerd met die inrichtingen A, B te besturen (activeren/deactiveren), 25 en dergelijke. Voorbeelden van voordelige regelmethoden worden in het onderstaande verder toegelicht. Een genoemde regeleenheid 15, of een deel daarvan, kan bijvoorbeeld deel uitmaken van de waterverwarmer A, of op afstand daarvan zijn opgesteld. Voorts is het mogelijk dat de regeleenheid 15, of een deel daarvan, deel uitmaakt van de micro-WKK inrichting B, of op 30 afstand daarvan is opgesteld. De regeleenheid 15 kan bijvoorbeeld via 13 geschikte communicatieverbinding (bijvoorbeeld een bedrade of draadloze signaal verbinding) op de waterverw armer A en/of micro-WKK inrichting B zijn aangesloten ten behoeve van besturing daarvan. Verder kan de aldus aangepaste regeleenheid 15 zijn voorzien van of aangesloten op een of meer 5 sensoren, bijvoorbeeld een of meer sensoren om temperatuur in te verwarmen ruimte(s) te detecteren, om een buitentemperatuur betreffende een omgeving van het gebouw te detecteren, om de temperatuur van door het circuit T stromend water te detecteren (op een of meer locaties) en/of dergelijke. De regeleenheid 15 van het systeem 1 kan een of meer 10 thermostaten omvatten.

De onderhavige regeleenheid 15 kan zowel de micro-WKK inrichting B als de waterverwarmer A aansturen, onder gebruikmaking van een of meer locale sensoren, in het bijzonder onder gebruikmaking van door genoemde een of meer temperatuursensoren geleverde 15 temperatuurmetingen (bijvoorbeeld metingen betreffende de temperatuur van het cv-water, van een of meer te verwarmen ruimtes, en/of een buitentempertuur). Bij voorkeur is de regeleenheid 15 door een eindgebruiker bedienbaar, bijvoorbeeld via een geschikte gebruikersinterface van de regeleenheid 15, om een bedrijfstoestand van het 20 systeem 1 te kunnen instellen/aanpassen.

Na installatie kunnen zowel de micro-WKK inrichting B als de waterverwarmer A warmte aan de locale warmteafgifte-eenheden H leveren. Activering van de micro-WKK inrichting B omvat bijvoorbeeld het inschakelen van de daarmee geassocieerde pomp(en) 21, 24, om water (en 25 optioneel een genoemd warmteoverdrachtsmedium) rond te pompen ten behoeve van de gewenste warmteoverdracht. De ingeschakelde micro-WKK inrichting B levert dan warmte aan het cv-water, en elektriciteit aan het (lokale) net. Opgemerkt wordt dat genoemde pomp(en) 21, 24 op verschillende momenten kan/kunnen worden geactiveerd, bijvoorbeeld 30 voorafgaand aan activeren van de micro-WKK inrichting B.

14

Activering van de waterverwarmer A omvat bijvoorbeeld het inschakelen van het toestel A en de daarmee geassocieerde pomp 2, om het cv-water rond te pompen ten behoeve van de gewenste warmteoverdracht (waarbij het water wordt verwarmd door de geactiveerde waterverwarmer 5 A).

Merk op dat tevens een gecombineerd pompgebruik kan worden toegepast, waarbij de met de waterverwarmer A geassocieerde pomp 2 wordt geactiveerd om water door het cv-watercircuit T te pompen, tijdens een actieve toestand van de micro-WKK inrichting B, zonder dat de 10 waterverwarmer A het water verwarmt. Het watercircuit T kan niet weergegeven klepmiddelen omvatten (bijvoorbeeld een driewegklep), welke aanstuurbaar zijn om het door die pomp 2 getransporteerde water aan de geactiveerde micro-WKK inrichting B toe te voeren om te worden verwarmd. In een dergelijke uitvoering kan de reeds aanwezige pomp 2 watercirculatie 15 bewerkstellingen bij zowel micro-WKK inrichting bedrijf als waterverwarmer-bedrijf, hetgeen de in figuur 2 getoonde pomp 21 of de in figuur 3 getoonde additionele pomp 24 overbodig kan maken.

Volgens een nadere uitwerking kunnen de micro-WKK inrichting B en de waterverwarmer A gelijktijdig activeerbaar zijn (onder invloed van de 20 regeleenheid 15) om warmte te leveren. Dit is bijvoorbeeld voordelig indien een grote warmtevraag aanwezig is.

Daarnaast is het voordelig wanneer de micro-WKK inrichting B en de waterverwarmer A afzonderlijk van elkaar activeerbaar zijn, door (onder invloed van) de regeleenheid 15. De regeleenheid 15 kan bijvoorbeeld 25 bepalen, bijvoorbeeld afhankelijk van een of meer genoemde temperatuurmetingen en een gebruiker-instelling, dat slechts activering van de micro-WKK inrichting B nodig is om een gewenste (bijvoorbeeld door een eindgebruiker ingestelde) ruimteverwarming te bereiken.

Bij voorkeur is de regeleenheid 15 geconfigureerd om de micro-30 WKK inrichting B met een hogere prioriteit te activeren dan de 15 waterverwarmer A. De regeleenheid 15 kan bijvoorbeeld zijn geconfigureerd om slechts de micro-WKK inrichting B te activeren wanneer een eerste, relatief laag warmte leverend vermogen gewenst is, waarbij de regeleenheid is geconfigureerd om de waterverwarmer A te activeren wanneer een tweede 5 warmte leverend vermogen gewenst is dat hoger is dan het eerste, relatief lage vermogen.

Door een dergelijke prioriteitsregeling wordt ten minste de micro-WKK inrichting B ingeschakeld, wanneer ruimteverwarming gewenst is. De micro-WKK inrichting B wekt daarbij elektriciteit op, hetgeen 10 bovengenoemde voordelen biedt. De waterverwarmer A wordt pas ingeschakeld wanneer de micro-WKK inrichting B op zichzelf niet voldoende warmte kan leveren om aan de warmtevraag te voldoen, bijvoorbeeld tijdens een koude periode en/of ten behoeve van snelle opwarming. De micro-WKK inrichting B en waterverwarmer A kunnen in dat geval gelijktijdig zijn 15 ingeschakeld. Anderzijds kan de micro-WKK inrichting B bijvoorbeeld worden uitgeschakeld wanneer de waterverwarmer A wordt geactiveerd.

Het voordeel van elektriciteitsopwekking gelijktijdig met warmtelevering valt dan echter (tijdelijk) weg.

Verder is het mogelijk dat de micro-WKK inrichting B is uitgevoerd 20 om warmte gemoduleerd te leveren, althans, om het uitgangsvermogen te variëren, afhankelijk van een gewenst vermogen en de aansturing door de ten minste ene regeleenheid 15. Bij voorkeur wordt de micro-WKK inrichting B dan zodanig aangestuurd dat deze een maximaal uitgangsvermogen levert wanneer de waterverwarmer A eveneens in bedrijf 25 is. Aldus kan het voordeel van de integratie van de micro-WKK inrichting B in het cv-systeem worden gemaximaliseerd.

Gebruik van het aangepaste cv-systeem omvat bijvoorbeeld een eerste bedrijfsstand, waarbij slechts de micro-WKK inrichting B is geactiveerd (in het bijzonder door de ten minste ene regelaar 15) om warmte 30 te produceren. De waterverwarmer A is dan niet actief om water te 16 verwarmen. De door de micro-WKK inrichting B opgewekte warmte kan via de een of meer warmteafgifte-eenheden H locaal worden afgegeven ten behoeve van ruimteverwarming. Zoals genoemd worden een of meer pompen 2, 21, 24 geactiveerd om de opgewekte warmte te transporteren (afhankelijk 5 van de configuratie van het systeem).

Tijdens de eerste bedrijfsstand genereert de micro-WKK inrichting B tevens elektriciteit, welke aan het locale netwerk N wordt geleverd om een of meer op dat netwerk N aangesloten locale elektriciteitsverbruikers (indien aanwezig) te voeden. Onder bepaalde omstandigheden kan de micro-10 WKK inrichting B meer elektriciteit produceren dan locaal nodig is. De mogelijk overtollig geproduceerde elektriciteit kan dan bijvoorbeeld (al dan niet via het netwerk N) aan een hoofdnetwerk worden teruggeleverd. Wanneer de micro-WKK inrichting B minder elektriciteit produceert dan een locaal gevraagd elektrisch vermogen, kan het verschil tussen locale 15 vraag en productie (betreffende elektrisch vermogen) via het hoofdnetwerk worden toegevoerd. De locale opwekking van elektriciteit is bijzonder gunstig uit milieuoogpunt, en gunstig uit financieel oogpunt voor de respectieve eindgebruiker/consument (bijvoorbeeld de eigenaar/beheerder van het systeem 1).

20 Tijdens gebruik kan het systeem van de eerste bedrijfsstand in een tweede bedrijfsstand worden gezet (door de regeleenheid 15), waarbij de waterverwarmer A wordt geactiveerd om ten minste een deel van de via de warmteafgifte-eenheden H af te geven warmte te produceren. Zoals genoemd is het dan voordelig wanneer micro-WKK inrichting B 25 ingeschakeld blijft, om eveneens een deel van die warmte te leveren. Ook tijdens de tweede bedrijfsstand zijn een of meer pompen 2, 21, 24 werkzaam om het transport van warmte vanaf de warmteproducenten A, B naar de warmteafgifte-eenheden H toe te bewerkstelligen.

De regeleenheid kan het systeem van de tweede bedrijfsstand in de 30 eerste bedrijfsstand brengen, wanneer een verlaging van de 17 warmteproductie gewenst is (bijvoorbeeld afhankelijk van genoemde een of meer temperatuurmetingen, zoals bijvoorbeeld cv-watertemperatuur, temperatuur van een of meer te verwarmen ruimtes, en/of een buitentemperatuur).

5 Wanneer geen warmtevraag beschikbaar is kunnen de waterverwarmer A en de micro-WKK inrichting B beide worden uitgeschakeld. In een dergelijk geval kan het locale elektriciteitsnetwerk N geheel worden gevoed via het genoemde externe hoofdnetwerk.

De onderhavige werkwijze heeft als bijzonder voordeel dat een 10 reeds beschikbaar cv-systeem (zie fig. 1) eenvoudig wordt aangepast, zodat de reeds aanwezige waterverwarmer dienst blijft doen en niet hoeft te worden afgedankt. Door toevoeging van de micro-WKK inrichting kan de levensduur van de reeds aanwezige waterverwarmer aanzienlijk worden verlengd, met name wanneer een genoemde prioriteitenregeling wordt 15 toegepast. Verder kan een relatief compacte, relatief goedkope laag- vermogen micro-WKK inrichting worden geïnstalleerd. Een dergelijke inrichting kan bijvoorbeeld een goede ruimteverwarming bieden gedurende relatief milde periodes, zoals herfst en lente, bijvoorbeeld indien temperatuurverschillen tussen binnen- en buitenklimaat relatief laag zijn. 20 De waterverwarmer A kan worden ingeschakeld (automatisch, onder besturing van genoemde regeleenheid 15) wanneer extra warmte gewenst is, bijvoorbeeld gedurende een koude periode (winter), althans indien temperatuurverschillen tussen binnen- en buitenklimaat relatief hoog zijn.

25 Bovendien kan de waterverwarmer A tijdelijk onder invloed van de regelaar/besturing 15 worden ingeschakeld om het cv-water snel van een lage naar een hoge temperatuur te verwarmen. Onder bepaalde omstandigheden kan de waterverwarmer A vervolgens (bij het bereiken van een gewenste cv-water temperatuur en gewenste ruimtetemperatuur) 30 automatisch worden uitgeschakeld, waarbij de micro-WKK inrichting 18 vervolgens actief is om die bereikte watertemperatuur in hoofdzaak in stand te houden.

Voor de vakman spreekt het vanzelf dat de uitvinding niet is beperkt tot de beschreven uitvoeringsvoorbeelden. Diverse wijzigingen zijn 5 mogelijk binnen het raam van de uitvinding zoals is verwoord in de navolgende conclusies.

De term “een” dient in deze aanvrage ruim te worden uitgelegd, en kan “slechts één”, “een aantal” of “een of meer” betekenen. Het cv-systeem kan bijvoorbeeld zijn voorzien van verscheidene waterverwarmers A (die 10 geen elektriciteit opwekken). Het cv-systeem kan worden aangepast door toevoeging van twee of meer micro-WKK inrichtingen B.

Verder kan een genoemd waterleidingcircuit op verschillende manieren zijn uitgevoerd, bijvoorbeeld met verscheidene buizen, buiskoppelingen, aftakkingen, kleppen, keerkleppen (bijvoorbeeld een klep 15 om te voorkomen dat water vanuit de aanvoerleiding 11 terug naar de waterverwarmer A stroomt, en een klep om te voorkomen dat water vanuit de aanvoerleiding 11 terug naar de micro-WKK inrichting B stroomt), water-overdrukcompensatiemiddelen, vulmiddelen, aftappunten, pompmiddelen en/of dergelijke.

20 Voorts kan een genoemde regeleenheid op zichzelf op verschillende manieren zijn uitgevoerd, bijvoorbeeld uit geschikte hardware, software, (micro)-elektronica, met geschikte besturingsmiddelen, en/of dergelijke, om de beschreven besturing van diverse componenten van het systeem uit te voeren.

25

Claims (15)

1. Werkwijze voor het aanpassen van een centrale-verwarming systeem, welk systeem is voorzien van een waterverwarmer (A) om warmte, via een waterleidingcircuit (T), aan een aantal locale warmteafgifte-eenheden (H) te leveren, met het kenmerk, dat een micro-WKK inrichting 5 (B) op het systeem wordt aangesloten zonder de waterverwarmer af te koppelen, zodanig dat de micro-WKK inrichting eveneens warmte aan de locale warmteafgifte-eenheden (H) kan leveren.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de waterverwarmer (A) en de micro-WKK inrichting (B) op een gemeenschappelijke regelaar (15) 10 worden aangesloten.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de regelaar (15) de micro-WKK inrichting een hogere prioriteit, voor het leveren van warm water, toewijst dan een door de regelaar aan de waterverwarmer (A) toegewezen prioriteit voor levering van warm water.

4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de micro-WKK inrichting is voorzien van ten minste één fluïdumleiding (7; Q) om een warmteoverdrachtsmedium door te voeren, welke ten minste ene leiding direct of indirect aan het leidingcircuit (T) van het centraleverwarming systeem wordt aangesloten om warmte aan de 20 warmteafgifte-eenheden (H) te leveren.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een de micro-WKK inrichting wordt toegepast welke een totaal ingangsvermogen van maximaal 10 kW heeft, in het bijzonder maximaal 5 kW, waarbij de inrichting bij voorkeur meer dan 0,5 kW warm water uitgangsvermogen 25 biedt, en bij voorkeur ten minste 0,5 kW elektrisch uitgangsvermogen.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de micro-WKK inrichting (B) op afstand van de waterverwarmer (A) wordt opgesteld, bijvoorbeeld in een andere ruimte dan een ruimte die de waterverwarmer (A) bevat.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de micro-WKK inrichting op een locaal elektriciteitsnetwerk wordt aangesloten 5 om dat netwerk tijdens een actieve toestand van elektriciteit te voorzien.

8. Centrale-verwarming systeem, bijvoorbeeld verkregen met een werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende: -een op een waterleidingcircuit (T) aangesloten waterverwarmer (A), bijvoorbeeld een gasgestookte cv-ketel; 10. een aantal op het circuit aangesloten locale warmteafgifte-eenheden (H); - een direct of indirect op het circuit aangesloten micro-WKK inrichting (B), het een en ander zodanig dat zowel de micro-WKK inrichting (B) als de waterverwarmer (A) warmte aan de locale warmteafgifte-eenheden (H) kunnen leveren.

9. Systeem volgens conclusie 8, waarbij de micro-WKK inrichting (B) een gasgestookte verbrandingsmotor omvat.

10. Systeem volgens conclusie 8 of 9, waarbij de micro-WKK inrichting (B) en de waterverwarmer (A) gelijktijdig activeerbaar zijn om warmte te leveren.

11. Systeem volgens een der conclusies 8-10, waarbij de micro-WKK inrichting (B) en de waterverwarmer (A) afzonderlijk van elkaar activeerbaar zijn.

12. Systeem volgens een der conclusies 8-11, voorzien van een regelaar welke is ingericht om zowel de micro-WKK inrichting (B) als de 25 waterverwarmer (A) aan te sturen, in het bijzonder onder gebruikmaking van een of meer locale sensoren, bijvoorbeeld temperatuursensoren.

13. Systeem volgens conclusie 12, waarbij de regelaar is geconfigureerd om de micro-WKK inrichting (B) met een hogere prioriteit te activeren dan de waterverwarmer (A).

14. Systeem volgens conclusie 12 of 13, waarbij de regelaar is geconfigureerd om slechts de micro-WKK inrichting (B) te activeren wanneer een eerste, relatief laag warmte leverend vermogen gewenst is, waarbij de regelaar is geconfigureerd om de waterverwarmer (A) te 5 activeren wanneer een tweede warmte leverend vermogen gewenst is dat hoger is dan het eerste, relatief lage vermogen.

15. Gebruik van een systeem volgens een der conclusies 8-14, waarbij: - tijdens een eerste bedrijfsstand slechts de micro-WKK inrichting is geactiveerd om warmte te produceren; en 10 - tijdens een tweede bedrijfsstand de waterverwarmer (A) is geactiveerd om warmte te produceren, bijvoorbeeld additioneel aan door de micro-WKK inrichting geproduceerde warmte.