NL2004970C2

NL2004970C2 - CENTRAL HEATING SYSTEM, AND METHOD FOR HEATING AT LEAST ONE ROOM.

Info

Publication number: NL2004970C2
Application number: NL2004970A
Authority: NL
Inventors: Jacobus Johannes Overdiep
Original assignee: Gasterra B V
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2011-12-28

Description

P90848NL00P90848NL00

Titel: Centrale verwarmingsysteem, alsmede werkwijze voor het verwarmen van ten minste één ruimteTitle: Central heating system, and method for heating at least one room

De uitvinding heeft betrekking op een centrale verwarmingsysteem, omvattende: -een of meer op een warm water circuit aangesloten warmte-5 afgifteinrichtingen, ten behoeve van het verwarmen van een of meer ruimtes; - een op genoemd circuit aangesloten WKK-inrichting, ingericht om het aan de warmte-afgifteinrichtingen toe te voeren water te verwarmem, en om elektriciteit te genereren.The invention relates to a central heating system, comprising: - one or more heat-dispensing devices connected to a hot water circuit, for heating one or more rooms; - a CHP device connected to said circuit, adapted to heat the water to be supplied to the heat-emitting devices, and to generate electricity.

10 Een der gelijk systeem is op zichzelf uit de praktijk bekend. Daarbij wordt doorgaans een micro WKK-inrichting locaal toegepast, bijvoorbeeld in of nabij een te verwarmen woning of appartement, om locaal warmte en elektriciteit te produceren.Such a system is known per se from practice. A micro CHP device is usually used locally, for example in or near a house or apartment to be heated, to produce heat and electricity locally.

De micro-WKK inrichting maakt gebruik van WKK (warmte-15 kracht-koppeling; HRe; e.: CHP, combined heat and power), ook wel cogeneratie genoemd. Voordeel van toepassing van een WKK-inrichting is een relatief zuinig verwarmingssysteem, dat tevens locaal elektriciteit kan opwekken en aan een locaal elektriciteitsnet kan leveren. Aangezien de micro-WKK inrichting naast warmte tevens elektriciteit produceert, is de 20 micro-WKK inrichting gunstig wat betreft totale energiekosten en CO2 uitstoot, ten opzichte van een conventionele ketel.The micro-CHP device uses CHP (heat-power coupling; HRe; e .: CHP, combined heat and power), also referred to as cogeneration. The advantage of using a CHP installation is a relatively economical heating system, which can also generate electricity locally and supply it to a local electricity grid. Since the micro-CHP plant also produces electricity in addition to heat, the micro-CHP plant is favorable in terms of total energy costs and CO2 emissions, compared to a conventional boiler.

In bepaalde situaties bestaat een locale elektriciteitsvraag, maar geen warmtevraag. In een dergelijk geval blijft de WKK-inrichting uitgeschakeld (wegens gebrek aan warmtevraag), en wordt elektriciteit 25 doorgaans aan het locale elektriciteitsnetwerk geleverd via een extern hoofdnetwerk. Er zijn situaties denkbaar waarbij de WKK-inrichting op elektriciteitsvraag gestuurd wordt in plaats van warmtevraag, zeker 2 wanneer de WKK-inrichting een hoog elektriciteitsrendement heeft (hoger dan een landelijk gemiddelde voor centrale elektriciteitsopwekking). Zeker met de komst van ‘slimme netten’ is de mogelijkheid van een elektriciteitsvraag gestuurde WKK-inrichting reëel.In certain situations there is a local electricity demand, but no heat demand. In such a case, the CHP device remains switched off (due to lack of heat demand), and electricity is generally supplied to the local electricity network via an external main network. Situations are conceivable where the CHP installation is driven by electricity demand instead of heat demand, certainly 2 when the CHP installation has a high electricity efficiency (higher than a national average for central electricity generation). Certainly with the advent of "smart networks", the possibility of an electricity demand-controlled CHP installation is real.

5 De onderhavige uitvinding beoogt een verbeterd centrale- verwarmingssysteem. Volgens een aspect beoogt de uitvinding een centrale-verwarmingsysteem dat efficiënter kan opereren dan tot op heden bekende systemen.The present invention contemplates an improved central heating system. In one aspect, the invention contemplates a central heating system that can operate more efficiently than systems known to date.

Hiertoe wordt het systeem gekenmerkt door de maatregelen van 10 conclusie 1.To this end, the system is characterized by the features of claim 1.

Volgens de uitvinding is het systeem op voordelige wijze voorzien van een thermisch van de omgeving geïsoleerde warmtebuffer, ingericht om door de WKK-inrichting verwarmd water te ontvangen, en uitgevoerd om van dat water afkomstige warmte op te slaan.According to the invention, the system is advantageously provided with a heat buffer thermally insulated from the environment, adapted to receive water heated by the CHP installation, and designed to store heat originating from that water.

15 Op deze manier kan de WKK-inrichting in bedrijf zijn om warmte en elektriciteit te genereren, waarbij de opgewekte warmte afzonderlijk van genoemde warmte-afgifteinrichtingen wordt opgeslagen, in genoemde thermisch geïsoleerde warmtebuffer (welke door genoemde thermische isolatie, en in tegenstelling tot een warmte-afgifteinrichting, niet is 20 ingericht om warmte aan een de buffer bevattende ruimte af te geven).In this way, the CHP device can be in operation to generate heat and electricity, the heat generated being stored separately from said heat-emitting devices, in said thermally insulated heat buffer (which through said thermal insulation, and in contrast to a heat delivery device, is not adapted to deliver heat to a space containing the buffer).

De in de buffer opgeslagen warmte kan op verschillende manieren worden gebruikt. Volgens een nadere uitwerking kan de warmte op een gewenst tijdstip vanuit de buffer aan een of meer genoemde warmte-afgifteinrichtingen worden toegevoerd, om een of meer ruimtes te 25 verwarmen, bijvoorbeeld op een moment dat de WKK-inrichting op zichzelf niet in bedrijf is om warmte te genereren.The heat stored in the buffer can be used in various ways. According to a further elaboration, the heat can be supplied at a desired time from the buffer to one or more said heat-releasing devices, in order to heat one or more spaces, for instance at a moment when the CHP device is not in itself operational. generate heat.

Volgens een extra voordelige, bijzonder efficiënte uitvoering van de uitvinding wordt de in de buffer opgeslagen warmte gebruikt om tapwater (bij voorkeur drinkwater, i.e. direct voor consumptie geschikt water) te 30 verwarmen (bijvoorbeeld voor te verwarmen), alvorens het tapwater via een 3 tappunt (bijvoorbeeld een kraan) wordt afgegeven. Volgens een nadere uitwerking kan het van de buffer afkomstige tapwater worden naverwarmd, in het bijzonder indien een door de buffer beschikbare hoeveelheid warmte onvoldoende is om het water naar een gewenste, veilige 5 tapwatertemperatuur te brengen.According to an extra advantageous, particularly efficient embodiment of the invention, the heat stored in the buffer is used to heat (preferably drinking water, ie water immediately suitable for consumption), before heating the tap water via a 3-point tap (e.g. a tap) is dispensed. According to a further elaboration, the tap water coming from the buffer can be reheated, in particular if an amount of heat available from the buffer is insufficient to bring the water to a desired, safe tap water temperature.

De warmtebuffer kan bijvoorbeeld een reservoir omvatten dat is gevuld met een warmteopslagmedium. Het opslagmedium kan op zichzelf (vloeibaar) water zijn, in verband met de relatief hoge warmtecapaciteit van water, of een ander geschikt warmteopslagmedium (bijvoorbeeld een 10 medium met een hogere warmtecapaciteit dan de warmtecapaciteit van water). Het warmteopslagmedium kan een vloeistof, gasvormige stof, vaste stof, of een combinatie van dergelijke stoffen omvatten. In het laatste geval wordt ook wel gesproken over PCM (Phase Change Material).The heat buffer can for instance comprise a reservoir that is filled with a heat storage medium. The storage medium can be (liquid) water per se, in connection with the relatively high heat capacity of water, or another suitable heat storage medium (for example a medium with a higher heat capacity than the heat capacity of water). The heat storage medium may comprise a liquid, gaseous, solid, or a combination of such substances. In the latter case, PCM (Phase Change Material) is also referred to.

Een warmte-afgever kan zijn voorzien om het 15 warmteopslagmedium te verwarmen onder gebruikmaking van genoemde door de WKK-inrichting verwarmde cv-water. Volgens een nadere uitwerking kan het bufferreservoir zijn aangesloten op ten minste één tapwaterafgifte-inrichting voor het afgeven van, via de warmtebuffer verwarmd warm tapwater. Het reservoir kan bijvoorbeeld met tapwater zijn 20 gevuld, of zijn voorzien van een warmte-opnemer om te verwarmen tapwater door te voeren en daarbij te verwarmen. De warmtebuffer kan dan bijvoorbeeld cv-water bevatten.A heat emitter can be provided to heat the heat storage medium using said central heating water heated by the CHP plant. According to a further elaboration, the buffer reservoir can be connected to at least one tap water dispensing device for dispensing hot tap water heated via the heat buffer. The reservoir can for instance be filled with tap water, or be provided with a heat sensor for passing through tap water to be heated and thereby heating it. The heat buffer can then, for example, contain central heating water.

Bij voorkeur zijn detectiemiddelen voorzien om de warmtebuffer te monitoren, in het bijzonder om na te gaan of en hoeveel warmte aan de 25 buffer kan worden toegevoerd voordat een maximale capaciteit is bereikt.Detection means are preferably provided for monitoring the heat buffer, in particular for checking whether and how much heat can be supplied to the buffer before a maximum capacity has been reached.

De detectiemiddelen kunnen worden toegepast om te voorkomen dat de temperatuur in de warmtebuffer een bepaalde maximale waarde overschrijdt, met het oog op veiligheid.The detection means can be used to prevent the temperature in the heat buffer from exceeding a certain maximum value, for safety reasons.

Optioneel kan het systeem zijn voorzien van een additionele 30 verwarmingsinrichting om warmte te produceren, welke additionele 4 verwarmingsinrichting tijdens bedrijf geen elektriciteit genereert. De additionele verwarmingsinrichting kan bijvoorbeeld werkzaam zijn wanneer de WKK-inrichting is gedeactiveerd.Optionally, the system may be provided with an additional heating device to produce heat, which additional heating device does not generate electricity during operation. The additional heating device can for instance be active when the CHP device is deactivated.

Daarnaast verschaft de uitvinding een werkwijze voor het 5 verwarmen van ten minste een ruimte en het opwekken van elektriciteit, bijvoorbeeld onder gebruikmaking van een systeem volgens de uitvinding De werkwijze omvat: -genereren van warmte en elektriciteit door een WKK-inrichting; -toevoeren van de gegenereerde warmte aan de ten minste ene 10 ruimte tijdens een ruimte-verwarmingsperiode; en -opslaan van de gegenereerde warmte tijdens een warmteopslagperiode.In addition, the invention provides a method for heating at least one room and generating electricity, for example using a system according to the invention. The method comprises: generating heat and electricity through a CHP device; supplying the generated heat to the at least one space during a space heating period; and storing the generated heat during a heat storage period.

Op deze manier kunnen bovengenoemde voordelen worden bereikt. Nadere voordelige uitwerkingen van de uitvinding zijn beschreven 15 in de volgconclusies. Thans zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van de uitvoeringsvoorbeelden en de tekening. Daarin toont:In this way the above advantages can be achieved. Further advantageous elaborations of the invention are described in the subclaims. The invention will now be further elucidated with reference to the exemplary embodiments and the drawing. It shows:

Figuur 1 schematisch een centrale verwarming systeem volgens een eerste uitvoeringsvoorbeeld de uitvinding;Figure 1 shows schematically a central heating system according to a first exemplary embodiment of the invention;

Figuur 2 schematisch een centrale verwarming systeem volgens 20 een tweede uitvoeringsvoorbeeld de uitvinding; enFigure 2 schematically shows a central heating system according to a second exemplary embodiment of the invention; and

Figuur 3 schematisch een centrale verwarming systeem volgens een derde uitvoeringsvoorbeeld de uitvinding.Figure 3 shows schematically a central heating system according to a third exemplary embodiment of the invention.

Gelijke of overeenkomstige maatregelen worden in deze octrooiaanvrage met gelijke of overeenkomstige verwijzingstekens 25 aangeduid.In this patent application similar or corresponding measures are indicated by the same or corresponding reference numerals.

Figuur 1 toont een 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 cv-30 water gevuld waterleidingcircuit T, bijvoorbeeld een buizenstelsel, waarop 5 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 5 te geven) vanaf de warmteafgifte-eenheden H terug te voeren naar een schematisch getoonde micro-WKK inrichting K. Vanzelfsprekend kan een dergelijk circuit T tevens zijn voorzien van verscheidene aanvoerleidingen 11 en/of verscheidene retourleidingen 12. Bij voorkeur is een klep middel voorzien om stroming vanuit de aanvoerleiding 11 naar de micro-WKK 10 inrichting K toe te voorkomen; een dergelijk klepmiddel kan op verschillende manieren zijn uitgevoerd (en bijvoorbeeld deel uitmaken van de micro-WKK inrichting K zelf, of tussen de leiding 11 en de micro-WKK inrichting zijn opgesteld) en is niet weergegeven.Figure 1 shows a central heating system 1, intended for heating a building (for example a home, apartment, office, or other building), in particular for heating one or more rooms in the building. To this end, the system 1 is provided with a water supply circuit T filled with central heating water, for example a pipe system, to which a number of local heat emission units H are connected. In the present example, the circuit T comprises a supply line 11 for supplying heated water to heat delivery units H, and a return line to return water used by those units H (to locally deliver heat) from the heat delivery units H to a schematically shown micro-CHP device K. Of course, such a circuit T can also be provided with several supply lines 11 and / or several return lines 12. Preferably, a valve means is provided for flowing from the supply line 11 to the micro-CHP 10 device. Prevent K; such a valve means can be designed in various ways (and for instance form part of the micro-CHP device K itself, or be arranged between the line 11 and the micro-CHP device) and is not shown.

Tijdens gebruik wordt thermisch geconditioneerd water, in het 15 bijzonder verwarmd water, via het circuit T aan de warmteafgifte-eenheden 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 20 plafondverwarmingsinrichtingen, een of meer convectorputten, een of meer 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 inrichting H te regelen, bijvoorbeeld een bedienbare afsluiter.During use, thermally conditioned water, in particular heated water, is supplied via the circuit T to the heat emission units H, in order to transfer heat via these units H to a local environment (ie one or more spaces of the building to be heated) to give. The system 1 can contain different types of heat emission units H, for example one or more radiators, one or more floor heating systems, one or more ceiling heaters, one or more convector wells, one or more convectors, and / or the like. One or more of the heat emission units may be provided with its own, local controller for controlling the flow of water through said device H, for example an operable valve.

De micro-WKK inrichting K is ingericht om het aan de een of meer 25 warmteafgifte-eenheden H toe te voeren cv-water te verwarmen, in het bijzonder door warmte op te wekken door verbranding dan wel omzetting van een brandstof, bijvoorbeeld aardgas, biogas, of een andere brandstof; bij voorkeur bevat een door de micro-WKK inrichting K te gebruiken gas in hoofdzaak methaan (bij voorkeur uit aardgas), dan wel waterstof.The micro-CHP device K is adapted to heat the central heating water to be supplied to the one or more heat emission units H, in particular by generating heat by burning or converting a fuel, for example natural gas, biogas or another fuel; preferably a gas to be used by the micro-CHP device K mainly comprises methane (preferably from natural gas) or hydrogen.

66

De micro-WKK inrichting K omvat in het bijzonder een elektriciteitsgenerator. De term ‘generator’ dient hierbij ruim te worden opgevat. Zo kan de micro-WKK inrichting K een of meer brandstofcellen omvatten, die elk op zichzelf zijn ingericht om een brandstof om te zetten en 5 daarbij elektriciteit te genereren en warmte te produceren. Daarnaast kan de micro-WKK inrichting K bijvoorbeeld zijn voorzien van een aandrijving om een dynamo aan te drijven, om elektriciteit te genereren tijdens het door de aandrijving opwekken van de warmte. De aandrijving kan bijvoorbeeld een motor omvatten (bijvoorbeeld een interne verbrandingsmotor), welke 10 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 gasturbine omvatten, of een andere warmte producerende aandrijving.The micro-CHP device K comprises in particular an electricity generator. The term "generator" must be understood broadly. For example, the micro-CHP device K can comprise one or more fuel cells, each of which is arranged on its own to convert a fuel and thereby generate electricity and produce heat. In addition, the micro-CHP device K may, for example, be provided with a drive to drive a dynamo, to generate electricity during the heat generated by the drive. The drive can for instance comprise a motor (for instance an internal combustion engine), which both drives an electricity generator and generates the heat to heat the central heating water (directly or indirectly). Said engine may for example comprise a gas engine, Stirling engine, turbine, ORC turbine, or gas turbine, or another heat-producing drive.

De micro-WKK inrichting K is voorzien van elektriciteitsuitgang 25 15 om door die inrichting K opgewekt elektrisch vermogen aan een elektriciteitsnetwerk N (schematisch weergegeven) te leveren. Koppeling van de uitgang 25 op een elektriciteitsnetwerk kan op verschillende manieren worden uitgevoerd, hetgeen de vakman duidelijk zal zijn.The micro-CHP device K is provided with electricity output 25 for supplying electrical power generated by that device K to an electricity network N (shown schematically). Coupling of the output 25 to an electricity network can be carried out in various ways, which will be clear to the skilled person.

Genoemd elektriciteitsnetwerk omvat bijvoorbeeld een locaal, met 20 het gebouw geassocieerd elektriciteitsnetwerk N, ingericht om een of meer elektriciteitsverbruikende inrichtingen te voeden. Na installatie kan door de micro-WKK inrichting K geleverd elektrisch vermogen aan dergelijke locale stroomverbruikers worden geleverd, via het locale netwerk.Said electricity network comprises, for example, a local electricity network N associated with the building, adapted to feed one or more electricity-consuming devices. After installation, electrical power supplied by the micro-CHP device K can be supplied to such local power consumers via the local network.

Doorgaans is een locaal elektriciteitsnetwerk N reeds aangesloten 25 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-WKK inrichting K geleverd overtollig elektrisch vermogen (i.e. een vermogen dat hoger is dan een instantaan locaal gevraagd vermogen) aan 30 het hoofdnetwerk worden teruggeleverd. Dit kan voor een 7 eigenaar/beheerder van het systeem 1 bijzonder gunstig zijn met het oog op een verlaging van een door een elektriciteitsleverancier (geassocieerd met levering van elektriciteit via het hoofdnetwerk) afkomstige energierekening.Typically, a local electricity network N is already connected to a low-voltage portion of a non-shown main electricity network of a central electricity supplier, to be supplied with electrical power. In that case, an excess electrical power supplied by the micro-CHP device K (i.e., a power higher than an instantaneous locally requested power) can be fed back to the main network. This can be particularly advantageous for a 7 owner / manager of the system 1 in view of a reduction in an energy bill from an electricity supplier (associated with the supply of electricity via the main network).

Opgemerkt zij dat een genoemd elektriciteitshoofdnetwerk 5 algemeen bekend is; het omvat doorgaans een elektriciteitsdistributienetwerk, met een op één of meer elektriciteitscentrales aangesloten hoogspanningsdeel, waaraan genoemd laagspanningsdeel is gekoppeld (doorgaans via een of meer geschikte middenspanningsdelen, transformatorstations en dergelijke).It is noted that a said main electricity network 5 is generally known; it generally comprises an electricity distribution network, with a high-voltage part connected to one or more power plants, to which said low-voltage part is coupled (usually via one or more suitable medium-voltage parts, transformer stations and the like).

10 De micro-WKK inrichting K is bijvoorbeeld voorzien van een warmteoverdrager 22, bijvoorbeeld een koelsysteem, om door de inrichting 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 15 micro-WKK inrichting K te koelen.The micro-CHP device K is provided, for example, with a heat transfer device 22, for example a cooling system, for supplying heat produced by the device to a said heat transfer medium (in the embodiment according to Figure 1 central heating water). The heat transfer medium can then serve as a coolant to cool the micro-CHP device K.

Zoals de tekening schematisch toont is de micro-WKK inrichting K bijvoorbeeld voorzien van een pomp 21 om het warmteoverdrachtsmedium te circuleren. Bij de in figuur 1 getoonde configuratie kan de pomp 21 het cv-water circuleren, van en naar het cv-circuit T via de micro-WKK inrichting 20 K. Volgens een alternatieve configuratie (zie figuur 3) kan een dergelijke pomp 21 het door de micro-WKK inrichting K zelf gebruikte medium circuleren, via een primair deel van een 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-25 water circuit T). De diverse genoemde pompen 21, 24 zijn bij voorkeur regelbaar door een regeleenheid 5, om water door het circuit T te circuleren, alsmede van en naar de micro-WKK inrichting K en micro-WKK inrichting, afhankelijk van een bedrijfstoestand van de micro-WKK inrichting K.As the drawing schematically shows, the micro-CHP device K is provided, for example, with a pump 21 for circulating the heat transfer medium. With the configuration shown in Figure 1, the pump 21 can circulate the heating water, from and to the heating circuit T via the micro-CHP device 20 K. According to an alternative configuration (see Figure 3), such a pump 21 can the micro-CHP device K circulates medium used itself, via a primary part of a heat exchanger 23; in that case, said additional pump 24 may be provided for pumping water through a secondary part of the heat exchanger (from and to the central heating circuit T). The various said pumps 21, 24 are preferably controllable by a control unit 5, for circulating water through the circuit T, as well as from and to the micro-CHP device K and micro-CHP device, depending on an operating condition of the micro-CHP device K.

Volgens een nadere uitwerking wordt een micro-WKK inrichting K 30 toegepast welke een totaal ingangsvermogen (bijvoorbeeld motorvermogen) 8 van maximaal 10 kW heeft, in het bijzonder maximaal 5 kW. De inrichting K biedt bijvoorbeeld maximaal circa 0,5 kW warm water uitgangsvermogen (bijvoorbeeld circa 0,5 kW), en circa maximaal 0,5 kW elektrisch uitgangsvermogen (bijvoorbeeld circa 0,5 kW).According to a further elaboration, a micro-CHP device K 30 is used which has a total input power (e.g. motor power) 8 of at most 10 kW, in particular at most 5 kW. The device K provides, for example, a maximum of approximately 0.5 kW hot water output power (for example approximately 0.5 kW), and approximately a maximum of 0.5 kW electrical output power (for example approximately 0.5 kW).

5 Het systeem 1 kan zijn voorzien van een of meer regeleenheden/regelaars 5, om bedrijf van de micro-WKK inrichting K (en andere bestuurbare onderdelen van het systeem, bijvoorbeeld pompmiddelen en klepmiddelen) te besturen. Een dergelijke regeleenheid 5 is schematisch in de tekening weergegeven. Een genoemde regeleenheid 5 10 kan bijvoorbeeld ten minste deels met micro-WKK inrichting K zijn geïntegreerd -zoals in de tekening-, en/of op afstand daarvan zijn opgesteld en bijvoorbeeld via geschikte communicatieverbinding (bijvoorbeeld een bedrade of draadloze signaalverbinding) op de micro-WKK inrichting K (en andere bestuurbare onderdelen) zijn aangesloten ten behoeve van besturing, 15 en/of dergelijke.The system 1 can be provided with one or more control units / controllers 5, to control operation of the micro-CHP device K (and other controllable parts of the system, for example pump means and valve means). Such a control unit 5 is schematically shown in the drawing. Said control unit 10 may, for example, be integrated at least partly with micro-CHP device K, such as in the drawing, and / or be arranged remotely and, for example, via a suitable communication connection (for example a wired or wireless signal connection) on the micro- CHP installation K (and other controllable parts) are connected for control, 15 and / or the like.

De een of meer regeleenheden 5 kunnen zijn voorzien van of aangesloten op een of meer sensoren, bijvoorbeeld een of meer sensoren 6 (om temperatuur in te verwarmen ruimte(s) te detecteren, om een buitentemperatuur betreffende een omgeving van het gebouw te detecteren, 20 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 en/of sensoren 6 kunnen bijvoorbeeld een of meer thermostaten omvatten.The one or more control units 5 may be provided with or connected to one or more sensors, for example one or more sensors 6 (to detect temperature in room (s) to be heated, to detect an outside temperature relating to an environment of the building, to detect the temperature of water flowing through the circuit T (at one or more locations), and / or the like The one or more control units 5 and / or sensors 6 may, for example, comprise one or more thermostats.

In het voorbeeld volgens Figuur 1 is de micro-WKK inrichting K direct op het watercircuit T aangesloten, via waterdoorvoeren 7, 8 25 (bijvoorbeeld aftakleidingen), waarvan de ene 7 in vloeistofverbinding is gebracht met genoemde aanvoerleiding 11 en de andere met genoemde retourleiding 12. Aldus kan water van het circuit (vanuit de retourleiding 12) aan de micro-WKK inrichting K worden toegevoerd, om daardoor te worden verwarmd, om vervolgens (via de aanvoerleiding 11) aan de een of 30 meer locale warmteafgifte-eenheden H te worden toegevoerd.In the example according to Figure 1, the micro-CHP device K is connected directly to the water circuit T, via water passages 7, 8 (for example branch lines), one of which is brought into fluid communication with said supply line 11 and the other with said return line 12 Water can thus be supplied from the circuit (from the return line 12) to the micro-CHP device K, to be heated thereby, and subsequently (via the supply line 11) to be supplied to one or more local heat emission units H added.

99

Alternatief kan de micro-WKK inrichting K indirect op het circuit T zijn aangesloten, om door de inrichting K opgewekte warmte aan zich in het circuit T bevindend water toe te voeren. Een dergelijke configuratie is weergegeven in figuur 3 (hieronder verder besproken).Alternatively, the micro-CHP device K may be indirectly connected to the circuit T, in order to supply heat generated by the device K to water present in the circuit T. Such a configuration is shown in Figure 3 (discussed further below).

5 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 K via de uitgang 25 geleverd elektrisch vermogen aan dergelijke locale stroomverbruikers worden geleverd, via het locale 10 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-WKK inrichting K geleverd overtollig elektrisch vermogen (i.e. een 15 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 levering van elektriciteit via het hoofdnetwerk) afkomstige energierekening. 20 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 laagspanningsdeel is gekoppeld (doorgaans via een of meer geschikte 25 middenspanningsdelen, transformatorstations en dergelijke).Said electricity network comprises, for example, a local electricity network N associated with the building, adapted to feed one or more electricity-consuming devices. After installation, electrical power supplied by the micro-CHP device K via the output 25 can be supplied to such local power consumers via the local network. Typically, a local electricity network N is already connected to a low-voltage portion of a non-shown main electricity network of a central electricity supplier, to be supplied with electrical power. In that case, an excess electrical power supplied by the micro-CHP device K (i.e., a power that is higher than an instantaneous locally requested power) can be fed back to the main network. This can be particularly favorable for an owner / manager of the system 1 in view of a reduction in an energy bill from an electricity supplier (associated with the supply of electricity via the main network). It is noted that a said main electricity network is generally known; it generally comprises an electricity distribution network, with a high-voltage part connected to one or more power plants, to which said low-voltage part is coupled (usually via one or more suitable medium-voltage parts, transformer stations and the like).

De micro-WKK inrichting K kan tijdens bedrijf warmte aan de locale warmteafgifte-eenheden H leveren. Activering van de micro-WKK inrichting K omvat bijvoorbeeld het inschakelen van de daarmee geassocieerde pomp(en) 21 (19 ,24, 53), om water (en optioneel een genoemd 30 warmteoverdrachtsmedium) rond te pompen ten behoeve van de gewenste 10 warmteoverdracht. De ingeschakelde micro-WKK inrichting K levert dan warmte aan het cv-water, en elektriciteit.The micro-CHP device K can supply heat to the local heat delivery units H during operation. Activation of the micro-CHP device K comprises, for example, switching on the associated pump (s) 21 (19, 24, 53) to pump water (and optionally a said heat transfer medium) for the desired heat transfer. The micro-CHP device K switched on supplies heat to the central heating water and electricity.

Figuur 1 toont de extra voordelige toepassing van een thermisch van een omgeving geïsoleerde warmtebuffer B, welke is ingericht om door de 5 WKK-inrichting K verwarmd water te ontvangen, en uitgevoerd om van dat water afkomstige warmte op te slaan. In dit voorbeeld is toepassing van slechts één, door de WKK-inrichting K te voeden warmtebuffer B getoond. Daarnaast kan het systeem zijn voorzien van meer dergelijke buffers B, of uitbreidbaar zijn met een of meer additionele, aan de inrichting K 10 koppelbare warmtebuffers (om daarvan warmte te ontvangen en op te slaan).Figure 1 shows the additional advantageous application of a thermally insulated heat buffer B, which is adapted to receive water heated by the CHP device K, and designed to store heat originating from that water. In this example, use of only one heat buffer B to be fed by the CHP device K is shown. In addition, the system can be provided with more such buffers B, or be extendable with one or more additional heat buffers connectable to the device K 10 (to receive and store heat therefrom).

Elke warmtebuffer B kan bijvoorbeeld een reservoir 14 omvatten, bijvoorbeeld een opslagvat, dat tijdens gebruik geheel of deels is gevuld met een warmteopslagmedium. Het opslagmedium kan op zichzelf (vloeibaar) 15 water zijn, of een ander geschikt warmteopslagmedium, bijvoorbeeld een medium met een hogere warmtecapaciteit dan de warmtecapaciteit van water. Het warmteopslagmedium kan een vloeistof, gasvormige stof, vaste stof, of een mengsel van dergelijke stoffen omvatten. Bij voorkeur kan elke warmtebuffer B een relatief grote hoeveelheid warmteopslagmedium 20 houden, bijvoorbeeld 100 liter of meer, meer in het bijzonder bijvoorbeeld 200 liter of meer, hetgeen bijvoorbeeld afhankelijk is van de warmtecapaciteit van een gebruikte bufferstof. Bij voorkeur is de buffer zodanig uitgevoerd (heeft bijvoorbeeld een zodanig volume) dat daarmee voldoende warmte kan worden opgeslagen om een hoeveelheid tapwater van 25 een gewenste tap watertemperatuur te bereiden, welke hoeveelheid voldoende is voor ten minste 1 dag locaal tapwaterverbruik . De buffer B kan ondergronds zijn aangebracht, bijvoorbeeld onder een gebouw, of nabij een gebouw. Daarnaast kan de buffer B in een gebouw zijn opgesteld, al dan niet nabij de WKK inrichting K.Volgens een nadere uitwerking is de 30 warmtebuffer B zodanig geïsoleerd dat afkoeling van het zich in de buffer 11 bevindend warmteopslagmedium maximaal 10 °C per dag bedraagt, uitgaande van een medium met een temperatuur van 70 °C Voor de vakman zal duidelijk zijn hoe een dergelijke isolatie kan worden uitgevoerd (bijvoorbeeld onder gebruikmaking van geschikt isolatiemateriaal).Each heat buffer B may, for example, comprise a reservoir 14, for example a storage vessel, which is fully or partially filled with a heat storage medium during use. The storage medium can be (liquid) water per se, or another suitable heat storage medium, for example a medium with a higher heat capacity than the heat capacity of water. The heat storage medium may comprise a liquid, gaseous, solid, or a mixture of such substances. Preferably, each heat buffer B can hold a relatively large amount of heat storage medium 20, for example 100 liters or more, more in particular for example 200 liters or more, which depends, for example, on the heat capacity of a used buffer dust. The buffer is preferably designed such that it has such a volume that sufficient heat can be stored with it to prepare an amount of tap water of a desired tap water temperature, which amount is sufficient for at least 1 day of local tap water consumption. The buffer B can be arranged underground, for example under a building, or near a building. In addition, the buffer B can be arranged in a building, whether or not near the CHP installation K. According to a further elaboration, the heat buffer B is insulated such that cooling of the heat storage medium contained in the buffer 11 amounts to a maximum of 10 ° C per day, starting from a medium with a temperature of 70 ° C It will be clear to a person skilled in the art how such an insulation can be carried out (for example using suitable insulation material).

5 De in figuur 1 getoonde buffer B is voorzien van een ingang 41 om warmteopslagmedium aan het bufferreservoir 14 toe te voeren, en een uitgang 42 om warm warmteopslagmedium af te voeren.The buffer B shown in figure 1 is provided with an inlet 41 for supplying heat storage medium to the buffer reservoir 14, and an outlet 42 for discharging hot heat storage medium.

In de in figuur 1 getoonde uitvoering is het warmteopslagmedium tapwater, in het bijzonder drinkwater. De uitgang 42 van het 10 bufferreservoir 14 is aangesloten op ten minste één tap water afgifte- inrichting 9 voor het afgeven van het tapwater. De tap water afgifte-inrichting 9 omvat bijvoorbeeld een bedienbare afsluiter, kraan, tapwaterafgiftepunt, tapwater-aansluiting, en/of dergelijke.In the embodiment shown in Figure 1, the heat storage medium is tap water, in particular drinking water. The output 42 of the buffer reservoir 14 is connected to at least one tap water dispensing device 9 for dispensing the tap water. The tap water dispensing device 9 comprises, for example, a controllable valve, tap, tap water dispensing point, tap water connection, and / or the like.

De onderhavige warmtebuffer B is voorzien van een warmteafgever 15 15 om het warmteopslagmedium te verwarmen onder gebruikmaking van genoemde door de WKK-inrichting K verwarmde water. Zoals uit de tekening volgt is de warmteafgever 15 hiertoe op die inrichting K aangesloten via een tweede circuit U, omvattende een aanvoerleiding 27 en retourleiding 28.The present heat buffer B is provided with a heat emitter 15 for heating the heat storage medium using said water heated by the CHP installation K. As follows from the drawing, the heat emitter 15 is for this purpose connected to that device K via a second circuit U, comprising a supply line 27 and return line 28.

20 Het systeem is voorzien van regelmiddelen 5, 31 voor regeling van toevoer van verwarmd water aan de warmtebuffer B. De regelmiddelen omvatten bijvoorbeeld een driewegklep 31, opgesteld om te regelen welke van het buffercircuit U en het cv-circuit T de door de warmte micro-WKK-inrichting K opgewekte warmte ontvangt. In het voorbeeld volgens figuur 1 25 is de driewegklep 31 stroomafwaarts van een warm water uitgang H van de micro-WKK-inrichting K opgesteld (bijvoorbeeld gekoppeld aan een uitgangsleiding 17), en stroomopwaarts van de circuits 7, 27, 28, T. De retourleidingen van het buffercircuit 27, 28 en het cv-circuit T kunnen op een retourwater-ingang I van de micro-WKK-inrichting K zijn aangesloten, 30 bijvoorbeeld via een gezamenlijke verbinding 18. De klep 31 kan 12 bijvoorbeeld bestuurbaar zijn door genoemde (centrale) regeleenheid 5; hiertoe kan bijvoorbeeld een niet weergegeven communicatieverbinding tussen regelklep 31 en de regeleenheid 5 zijn voorzien, ten behoeve van samenwerking, stuursignaaloverdracht of dergelijke.The system is provided with control means 5, 31 for controlling the supply of heated water to the heat buffer B. The control means comprise, for example, a three-way valve 31 arranged to control which of the buffer circuit U and the heating circuit T the heat micro CHP plant K receives generated heat. In the example according to Figure 1, the three-way valve 31 is arranged downstream of a hot water outlet H of the micro-CHP device K (for example coupled to an outlet line 17), and upstream of the circuits 7, 27, 28, T. The return lines from the buffer circuit 27, 28 and the heating circuit T can be connected to a return water input I of the micro-CHP device K, for example via a joint connection 18. The valve 31 can for instance be controllable by said ( central control unit 5; for this purpose, for example, a communication connection (not shown) can be provided between control valve 31 and control unit 5, for cooperation, control signal transmission or the like.

5 De regelmiddelen 5, 31 kunnen bijvoorbeeld zijn uitgevoerd om toevoer van warm water aan de warmtebuffer B te regelen afhankelijk van een vraag naar verwarming van genoemde een of meer ruimtes. Alternatief, of bovendien, kunnen de regelmiddelen 5, 31 bijvoorbeeld zijn uitgevoerd om toevoer van warm water aan de warmtebuffer B te regelen afhankelijk van 10 vraag naar door de WKK inrichting K te leveren elektrisch vermogen.The control means 5, 31 can for instance be designed to control supply of hot water to the heat buffer B in dependence on a demand for heating of said one or more spaces. Alternatively, or additionally, the control means 5, 31 can for instance be designed to regulate supply of hot water to the heat buffer B in dependence on demand for electrical power to be supplied by the CHP device K.

De regelmiddelen kunnen bijvoorbeeld zijn ingericht om in het geval dat bijvoorbeeld geen (locale) warmtevraag is, maar wel een elektriciteitsvraag, de buffer te gebruiken om door de WKK-inrichting geleverde warmte op te slaan voor later gebruik. De genoemde 15 elektriciteitsvraag kan bijvoorbeeld voortkomen uit een woning waar de WKK-inrichting is opgesteld, maar kan ook centraal worden gestuurd (bijvoorbeeld onder invloed van een op afstand opgesteld centraal besturingssysteem van een ‘slim netwerk’) bij toepassing van ‘slimme netten’ of een dergelijke infrastructuur.The control means may, for example, be adapted to use the buffer in the case that, for example, there is no (local) heat demand, but rather an electricity demand, to store heat supplied by the CHP installation for later use. The aforementioned electricity demand can, for example, arise from a home where the CHP installation is installed, but can also be controlled centrally (for example under the influence of a remote central control system of a 'smart network') when applying 'smart networks' or such an infrastructure.

20 Optioneel zijn de regelmiddelen 5, 31 ingericht om bufferverwarming en cv-verwarming met verschillende prioriteiten uit te voeren. Zo kan verwarming via het cv-circuit T bijvoorbeeld een hogere prioriteit hebben dan verwarming van de buffer B.Optionally, the control means 5, 31 are adapted to carry out buffer heating and central heating with different priorities. For example, heating via the heating circuit T may have a higher priority than heating of the buffer B.

Volgens een nadere uitvoering kunnen de regelmiddelen 5, 31 zijn 25 geconfigureerd om slechts één van de circuits T, U van warmte (in dit geval warm water) te voorzien, tijdens bedrijf van de micro-WKK-inrichting K. In dat geval kan buffer-bijwarming (i.e. toevoer van door de inrichting K opgewekte warmte aan de buffer B) op andere momenten plaatsvinden dan cv-bedrijf van het systeem 1. In een andere uitvoering kunnen de 30 regelmiddelen 5, 31 zijn geconfigureerd om warmte tegelijkertijd aan beide 13 circuits T, U toe te voeren, waarbij door de micro-WKK-inrichting K opgewekte uitgangswarmte (in dit geval warm water) aan zowel de buffer B als de een of meer ruimteverwarmers H wordt toegevoerd. Een combinatie van dergelijke regelingen is eveneens mogelijk, in welk geval de 5 regelmiddelen gedurende een bepaalde bedrijfstoestand van het systeem 1 warmtetoevoer aan slechts één van de circuits T, U toestaan, en gedurende een andere bedrijfstoestand warmtetoevoer aan beide circuits T, U.According to a further embodiment, the control means 5, 31 can be configured to provide only one of the circuits T, U with heat (in this case hot water) during operation of the micro-CHP device K. In that case, buffer can additional heating (ie supply of heat generated by the device K to the buffer B) takes place at other times than the heating operation of the system 1. In another embodiment, the control means 5, 31 can be configured to simultaneously transfer heat to both 13 circuits. T, U, wherein output heat (in this case hot water) generated by the micro CHP device K is supplied to both the buffer B and the one or more space heaters H. A combination of such controls is also possible, in which case the control means allow heat supply to only one of the circuits T, U during a certain operating condition of the system 1, and heat supply to both circuits T, U during another operating condition.

Bij voorkeur zijn detectiemiddelen 16 voorzien om de warmtebuffer te monitoren. De detectiemiddelen kunnen bijvoorbeeld een of meer 10 sensoren omvatten, welke een of meer buffergerelateerde parameters, bijvoorbeeld een druk in de buffer, een temperatuur van zich in de buffer bevindend medium en/of dergelijke, te detecteren. De door de detectiemiddelen uitgevoerde detectie kan, bijvoorbeeld door een genoemde regeleenheid 5, worden gebruikt om na te gaan of en hoeveel warmte aan de 15 buffer kan worden toegevoerd, bijvoorbeeld voordat een maximale capaciteit is bereikt.Detection means 16 are preferably provided for monitoring the heat buffer. The detection means can for instance comprise one or more sensors, which detect one or more buffer-related parameters, for instance a pressure in the buffer, a temperature of medium present in the buffer and / or the like. The detection carried out by the detection means can be used, for example by a said control unit 5, to check whether and how much heat can be supplied to the buffer, for example before a maximum capacity has been reached.

Zo kan de regeleenheid 5 bijvoorbeeld zijn uitgevoerd om door de detectiemiddelen 16 uitgevoerde metingen te verwerken, en om verwarming van zich in de buffer B bevindend medium toe te staan indien een 20 voorafbepaalde (bijvoorbeeld maximale) capaciteit nog niet is bereikt. De voorafbepaalde capaciteit kan bijvoorbeeld een capaciteit zijn, waarbij een druk in de buffer een bepaalde grenswaarde bereikt, en/of waarbij een temperatuur van het warmteoverdrachtsmedium een voorafbepaalde grenswaarde (bijvoorbeeld een kooktemperatuur, of een waarde nabij de 25 kooktemperatuur) heeft bereikt. De regeleenheid 5 kan bovendien zijn uitgevoerd om door de detectiemiddelen 16 uitgevoerde metingen te verwerken, en om verwarming van de buffer B te verhinderen wanneer een voorafbepaalde (bijvoorbeeld maximale) capaciteit wel is bereikt, of overschreden.For example, the control unit 5 may be designed to process measurements carried out by the detection means 16, and to allow heating of medium contained in the buffer B if a predetermined (e.g. maximum) capacity has not yet been reached. The predetermined capacity can for instance be a capacity in which a pressure in the buffer reaches a certain limit value, and / or in which a temperature of the heat transfer medium has reached a predetermined limit value (for example a boiling temperature, or a value near the boiling temperature). The control unit 5 can moreover be designed to process measurements carried out by the detection means 16, and to prevent heating of the buffer B when a predetermined (e.g. maximum) capacity has been reached, or exceeded.

1414

Tijdens gebruik kan het in figuur 1 getoonde systeem een werkwijze voor het verwarmen van ten minste een ruimte en het opwekken van elektriciteit uitvoeren. Daarbij wordt door de WKK-inrichting K zowel warmte als elektriciteit gegenereerd. Ruimteverwarming en 5 elektriciteitsopwekking kunnen gelijktijdig worden verricht, maar dat is volgens de uitvinding niet essentieel. Door toepassing van de ten minste ene buffer B kan tevens locaal elektriciteit worden geleverd zonder dat de geproduceerde warmte aan het cv-circuit T wordt toegevoerd. In dat geval wordt de door de WKK-inrichting geleverde warmte afgevoerd en aan de 10 buffer B toegevoerd, om te worden opgeslagen ten behoeve van tapwaterverwarming.During use, the system shown in Figure 1 can perform a method for heating at least one room and generating electricity. Thereby both heat and electricity are generated by the CHP installation K. Space heating and electricity generation can be carried out simultaneously, but this is not essential according to the invention. By using the at least one buffer B, electricity can also be supplied locally without the heat produced being supplied to the heating circuit T. In that case, the heat supplied by the CHP installation is dissipated and supplied to the buffer B for storage for DHW heating.

De regeleenheid 5 kan distributie van de gegenereerde warmte regelen. Tijdens een ruimte-verwarmingsperiode (i.e. bij een warmtevraag, bijvoorbeeld afhankelijk van een door een genoemde 15 ruimtetemperatuursensor 6 gedetecteerde temperatuur) wordt ten minste een deel van de gegenereerde warmte, via het leidingcirctuit T en door toepassing van een genoemde pomp 21, aan de ten minste ene ruimte toegevoerd. Tijdens een warmteopslagperiode (welke optioneel met een ruimte-verwarmingsperiode kan overlappen) wordt ten minste een deel van 20 de gegenereerde warmte aan de buffer B toegevoerd, om in het zich in het reservoir 15 bevindend medium (in dit geval tapwater) te worden opgeslagen. Het zo verwarmde tapwater kan worden afgevoerd tijdens tapwatergebruik, naar de tapwaterafgifte-inrichting 9. Op deze manier kan de door de WKK-inrichting geproduceerde warmte telkens nuttig worden 25 gebruikt. Bovendien wordt oververhitting van de WKK-inrichting voorkomen, door de warmte actief van die inrichting af te voeren.The control unit 5 can control distribution of the heat generated. During a space heating period (ie in the case of a heat demand, for instance dependent on a temperature detected by a said room temperature sensor 6), at least a part of the generated heat is supplied to the ten, via the pipe circuit T and by using a said pump 21. least one space supplied. During a heat storage period (which can optionally overlap with a space heating period) at least a part of the generated heat is supplied to the buffer B, in order to be stored in the medium (in this case tap water) contained in the reservoir 15. The thus heated tap water can be discharged during tap water use, to the tap water dispensing device 9. In this way the heat produced by the CHP device can be used in a useful manner each time. Moreover, overheating of the CHP installation is prevented by actively removing the heat from that installation.

Zoals genoemd, kan een nadere uitwerking zijn voorzien van een ‘slimme net’. In dat geval kunnen de locale elektriciteitsproducerende toestellen K vanuit een centrale ‘controlekamer’ (in het bijzonder door een 30 centraal besturingssysteem dat met een elektriciteitshoofdnetwerk is 15 geassocieerd) worden aan- en uitgezet, afhankelijk van de elektriciteitsvraag). In dat geval wordt bij voorkeur een hierboven genoemde regeling toegepast, waarbij door locale detectiemiddelen 16 uitgevoerde metingen worden verwerkt, zodanig dat verwarming van zich in de buffer B 5 bevindend medium wordt toegestaan indien een voorafbepaalde (bijvoorbeeld maximale) capaciteit nog niet is bereikt. De regeling kan dan bovendien zijn uitgevoerd om door de detectiemiddelen 16 uitgevoerde metingen te verwerken, zodanig dat verwarming van de buffer B wordt verhinderd wanneer een voorafbepaalde (bijvoorbeeld maximale) capaciteit 10 wel is bereikt, of overschreden.As mentioned, a further elaboration can be provided with a "smart network". In that case, the local electricity-producing devices K can be switched on and off from a central "control room" (in particular by a central control system associated with a main electricity network), depending on the demand for electricity. In that case, an above-mentioned control is preferably applied, wherein measurements carried out by local detection means 16 are processed, such that heating of medium contained in the buffer B 5 is permitted if a predetermined (for example maximum) capacity has not yet been reached. The control can then moreover be designed to process measurements carried out by the detection means 16, such that heating of the buffer B is prevented when a predetermined (for example maximum) capacity 10 has been reached, or exceeded.

Zolang de geproduceerde warmte in de buffer B kan worden opgeslagen is er geen bezwaar tegen het op een centrale elektriciteitvraag (onder invloed van een centrale besturing) gestuurd inschakelen van het WKK-toestel K. Zodra de buffer B vol is kan de WKK-inrichting K 15 elektriciteit blijven leveren, maar dan bij voorkeur alleen wanneer het elektrisch rendement hoger is dan dat van een met een hoofdnetwerk geassocieerde elektriciteitscentrale (bijvoorbeeld een kolengestookte centrale). De WKK-inrichting K is dan bij voorkeur ingericht om in dat geval de geproduceerde (overtollige) warmte locaal af te voeren, bijvoorbeeld 20 door het te lozen op buitenlucht.As long as the heat produced can be stored in the buffer B, there is no objection to switching on the CHP unit K controlled on a central electricity demand (under the influence of a central control). As soon as the buffer B is full, the CHP unit K can 15 continue to supply electricity, but preferably only when the electrical efficiency is higher than that of a power plant associated with a main network (for example a coal-fired plant). The CHP device K is then preferably adapted to locally dissipate the produced (surplus) heat, for example by discharging it into the outside air.

Onder bepaalde omstandigheden wordt door de micro-WKK meer warmte geproduceerd dan een voor cv-bedrijf benodigde hoeveelheid warmte, bijvoorbeeld wanneer geen ruimteverwarming gewenst is, maar wanneer wel een elektriciteitsvraag bestaat (om het locale netwerk N te 25 voeden). In het laatste geval wordt de ‘overtollige’ warmte (onder invloed van regeleenheid 5) via het tweede circuit U aan de buffer B toegevoerd, om via de warmteafgever 15 aan het zich in reservoir 14 bevindend medium te worden afgegeven. Op deze manier kan een woning of wooneenheid op een bijzonder efficiënte en energiezuinige manier van zowel warm tapwater, 30 ruimteverwarming als elektriciteit worden voorzien.Under certain circumstances, more heat is produced by the micro-CHP than a quantity of heat required for central heating operation, for example when no space heating is desired, but when there is a demand for electricity (to feed the local network N). In the latter case, the "excess" heat (under the influence of control unit 5) is supplied to the buffer B via the second circuit U, in order to be supplied via the heat emitter 15 to the medium contained in the reservoir 14. In this way a home or residential unit can be supplied with hot tap water, space heating and electricity in a particularly efficient and energy-efficient manner.

1616

Optioneel wordt een temperatuur van de warmtebuffer B door genoemde detectiemiddelen 16 gemeten, in het bijzonder de temperatuur van zich in de buffer bevindend warmteoverdrachtsmedium. De regeleenheid 5 kan toevoer van warmte aan de buffer B blokkeren wanneer 5 een bepaalde drempelwaarde van genoemde temperatuur is bereikt, of overschreden, om oververhitting te voorkomen. In plaats van een dergelijke temperatuurmeting kan bijvoorbeeld een zich in de buffer heersende druk, door daartoe geschikte detectiemiddelen 16, worden gemeten.Optionally, a temperature of the heat buffer B is measured by said detection means 16, in particular the temperature of heat transfer medium contained in the buffer. The control unit 5 can block the supply of heat to the buffer B when a certain threshold value of said temperature has been reached, or exceeded, to prevent overheating. Instead of such a temperature measurement, for example, a pressure prevailing in the buffer can be measured by suitable detection means 16.

Figuur 2 toont een alternatief uitvoeringsvoorbeeld van een 10 systeem 1’, dat daarin van het in Fig. 1 getoonde systeem 1 verschilt dat de buffer B wordt gebruikt om warmte ten behoeve van centrale verwarming op te slaan. Hiertoe is retourleiding 28 van het tweede circuit U voorzien van een aftakking 28a welke aan de waterdoorvoer 7 is gekoppeld, om in de buffer B op ge sla gen warmte aan het cv-circuit toe te voeren in plaats van 15 direct uit de WKK-inrichting afkomstige warmte. Regelmiddelen 51, bijvoorbeeld omvattende een drie wegklep en terugslagklep, zijn aangebracht om stroming door de aftakleiding 28a, en in de richting van het cv-circuit, te regelen. De retourleiding 8 van het cv-circuit T is eveneens van een aftakleiding 8a voorzien, welke dient als by-pass, om het cv-water buiten de 20 WKK-inrichting om terug de buffer B in te voeren. Regelmiddelen 52, bijvoorbeeld omvattende een driewegklep en terugslagklep, zijn aangebracht om stroming door deze aftakleiding 8a, in de richting van de aanvoerleiding 27, te regelen. Verder is een tweede pompmiddel 53 voorzien, welke dienst doet om cv-water tussen de buffer B en het cv-circuit T te circuleren, via de 25 aftakleidingen 28a, 8a, onafhankelijk van de met de WKK-inrichting geassocieerde pomp 21.Figure 2 shows an alternative exemplary embodiment of a system 1 ", shown therein of the system shown in FIG. The system 1 shown in Fig. 1 differs in that the buffer B is used to store heat for central heating. To this end, return line 28 of the second circuit U is provided with a branch 28a which is coupled to the water feed-through 7, in order to supply heat stored in the buffer B to the central heating circuit instead of directly from the CHP installation. heat. Control means 51, for example comprising a three-way valve and non-return valve, are provided to control flow through the branch line 28a and in the direction of the central heating circuit. The return line 8 of the heating circuit T is also provided with a branch line 8a, which serves as a by-pass, to feed the heating water outside the CHP installation around the buffer B again. Control means 52, for example comprising a three-way valve and non-return valve, are provided to control flow through this branch line 8a, in the direction of the supply line 27. A second pumping means 53 is furthermore provided, which serves to circulate heating water between the buffer B and the heating circuit T, via the branch lines 28a, 8a, independently of the pump 21 associated with the CHP device.

Figuur 3 toont een ander alternatief uitvoeringsvoorbeeld 1”, dat daarin van het in figuur 1 getoonde systeem verschilt, dat de micro-WKK inrichting indirect op het cv-circuit T is aangesloten, via een 30 warmtewisselaar 23, om door de inrichting K opgewekte warmte aan zich in 17 het circuit T bevindend water toe te voeren. Dit is bijvoorbeeld voordelig indien de micro-WKK inrichting K 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 ongewenst is, 5 bijvoorbeeld bij toepassing van een 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 K. Volgens een nadere 10 uitwerking kan de indirect aan het cv-circuit gekoppelde micro-WKK inrichting K bijvoorbeeld werkzaam zijn volgens het algemeen bekende principe van de Organische Rankine Cyclus (ORC), waarbij het warmteverdrachtsmedium een organische stof is, bijvoorbeeld ammoniak, pentaan of dergelijke.Figure 3 shows another alternative embodiment 1, which differs from the system shown in Figure 1 in that the micro-CHP device is connected indirectly to the heating circuit T, via a heat exchanger 23, around heat generated by the device K to supply water located in circuit T in 17. This is advantageous, for example, if the micro-CHP device K is provided with its own circuit Q for circulating and heating a heat transfer medium, wherein mixing of that medium with water from the heating circuit T is undesirable, for example when a heat transfer medium is used. other than water and / or to compensate for pressure differences between central heating water and the heat transfer medium. In this case, for example, an additional pump 24 may be provided for pumping water through the heating circuit during operation of the micro-CHP device K. According to a further elaboration, the micro-CHP device K indirectly coupled to the heating circuit may be for example, be active according to the generally known principle of the Organic Rankine Cycle (ORC), wherein the heat-transfer medium is an organic substance, for example ammonia, pentane or the like.

15 Zoals figuur 3 toont, kan het systeem zijn voorzien van een additionele verwarmingsinrichting W welke tijdens bedrijf geen elektriciteit genereert (i.e., de inrichting W is geen WKK-inrichting). In het voorbeeld is deze verwarmingsinrichting W opgesteld om tapwater te verwarmen dan wel na te verwarmen. Bovendien is deze inrichting W opgesteld om het aan 20 de warmte-afgifteinrichtingen H toe te voeren water te verwarmen. De additionele verwarmingsinrichting W is in dit voorbeeld zodanig aangesloten (via klepmiddelen 31, 32 en pompmiddelen 19) dat die inrichting het cv-circuit kan voeden wanneer de micro-WKK inrichting K buiten bedrijf is.As Figure 3 shows, the system can be provided with an additional heating device W which does not generate electricity during operation (i.e., the device W is not a CHP device). In the example, this heating device W is arranged to heat or post-heat tap water. Moreover, this device W is arranged to heat the water to be supplied to the heat-emitting devices H. In this example, the additional heating device W is connected (via valve means 31, 32 and pumping means 19) such that said device can feed the heating circuit when the micro-CHP device K is out of operation.

25 De verwarmingsinrichting W kan bijvoorbeeld stroomafwaarts ten opzichte van de warmtebuffer B en stroomopwaarts ten opzichte van ten minste één tapwaterafgifte-inrichting 9’ zijn opgesteld, om uit de warmtebuffer B afkomstig, naar de tapwaterafgifte-inrichting 9’ stromend tapwater te verwarmen, bijvoorbeeld wanneer dat water een relatief lage 30 temperatuur heeft. Dit is gunstig indien zich in de buffer B bevindend 18 tapwater kouder is dan een voor warm tapwater gewenste temperatuur. De verwarmingsinrichting W omvat bijvoorbeeld een temperatuur sensor om de temperatuur van uit de buffer B afkomstig tapwater te detecteren, en om het water te verhitten indien de gedetecteerde temperatuur lager is dan een 5 voorafbepaalde waarde. Verder kan de verwarmingsinrichting W zijn ingericht om onder invloed van buffervatdetectiemiddelen 16 te worden aangestuurd, bijvoorbeeld via een centrale regeleenheid 5, opdat afgegeven tapwater een gewenste temperatuur heeft.The heating device W can for instance be arranged downstream with respect to the heat buffer B and upstream with respect to at least one tap water dispensing device 9 ', in order to heat tap water flowing from the heat buffer B to the tap water dispensing device 9', for instance when that water has a relatively low temperature. This is favorable if tap water contained in buffer B is colder than a temperature desired for hot tap water. The heating device W comprises, for example, a temperature sensor for detecting the temperature of tap water coming from the buffer B, and for heating the water if the detected temperature is lower than a predetermined value. Furthermore, the heating device W can be adapted to be controlled under the influence of buffer vessel detection means 16, for example via a central control unit 5, so that discharged tap water has a desired temperature.

Merk op dat in figuur 3 verschillende tapwaterafgifte-inrichtingen 10 zijn weergegeven 9, 9’, en een regelmiddel 63 (bijvoorbeeld driewegklep) om stroming van tapwater vanaf de buffer B naar die tapwaterafgifte-inrichtingen te regelen. Een of meer tapwaterafgifte-inrichtingen 9 zijn via regelmiddel 63 direct uit de buffer B voedbaar. Een of meer andere tapwaterafgifte-inrichtingen 9’ zijn door het regelmiddel 63 via genoemde 15 verwarmingsinrichting W van tapwater te voorzien. Opgemerkt wordt dat naverwarming van tapwater (waarbij onderdelen 9 en63 afwezig kunnen zijn) de meest voordelige praktische configuratie is. Echter, tapwaterafgifte-inrichtingen 9 kunnen vanzelfsprekend op diverse andere manieren aan de buffer en optioneel aan een verwarmingsinrichting W worden gekoppeld, 20 hetgeen de vakman duidelijk zal zijn.Note that in Figure 3 different tap water dispensing devices 10 are shown 9, 9 ', and a control means 63 (e.g. three-way valve) for controlling the flow of tap water from the buffer B to those tap water dispensing devices. One or more tap water dispensing devices 9 can be fed directly from the buffer B via control means 63. One or more other tap water dispensing devices 9 'can be supplied with tap water via the control means 63 via said heating device W. It is noted that post-heating of tap water (in which parts 9 and 63 may be absent) is the most advantageous practical configuration. However, tap water dispensing devices 9 can of course be coupled in various other ways to the buffer and optionally to a heating device W, which will be clear to the skilled person.

Zoals figuur 3 toont kan de verwarmingsinrichting W bijvoorbeeld zijn voorzien van een warmteafgever 61 om warmte te produceren, en een warmtewisselaar 62 (bijvoorbeeld een platenwisselaar) om tapwater te verwarmen. De verwarmingsinrichting W kan bijvoorbeeld op zichzelf een 25 gasgestookte cv-ketel of cv-combiketel omvatten, met warmtewisselaar 62 voor verwarming van het tapwater. Een verwarmingsinrichting W kan tevens op een andere manier zijn uitgevoerd om uit de buffer afkomstig tapwater te verwarmen, bijvoorbeeld als doorstroomboiler (al dan niet voorzien van elektrische verwarmingsmiddelen).As Fig. 3 shows, the heating device W may be provided with, for example, a heat emitter 61 to produce heat, and a heat exchanger 62 (e.g. a plate exchanger) to heat tap water. The heating device W can for instance per se comprise a gas-fired central heating boiler or central heating combi boiler, with heat exchanger 62 for heating the tap water. A heating device W can also be designed in a different way to heat tap water coming from the buffer, for example as a flow-through boiler (whether or not provided with electric heating means).

1919

Gebruik van het in figuur 3 getoonde systeem 1” is in principe gelijk aan het gebruik van het in figuur 1 getoonde systeem 1, en biedt het verdere voordeel dat de verwarmingsinrichting W kan bij springen om warm tapwater te leveren wanneer de in de buffer B heersende temperatuur te 5 laag is. In dat geval kan de additionele warmte-genererende inrichting W worden ingeschakeld om ten minste een deel van voor warm tapwater benodigde warmte te genereren. In het onderhavige voorbeeld kan de verwarmingsinrichting W bovendien bij springen om warm cv-water te leveren, bijvoorbeeld wanneer de WKK inrichting buiten bedrijf is.Use of the system 1 "shown in Fig. 3 is basically the same as the use of the system 1 shown in Fig. 1, and offers the further advantage that the heating device W can jump to supply hot tap water when the prevailing in the buffer B temperature is too low. In that case, the additional heat-generating device W can be switched on to generate at least a part of the heat required for hot tap water. In the present example, the heating device W can also be switched on to supply hot central heating water, for example when the CHP device is out of operation.

10 Voor de vakman spreekt het vanzelf dat de uitvinding niet is beperkt tot de beschreven uitvoeringsvoorbeelden. Diverse wijzigingen zijn mogelijk binnen het raam van de uitvinding zoals is verwoord in de navolgende conclusies.It is obvious to a person skilled in the art that the invention is not limited to the exemplary embodiments described. Various changes are possible within the scope of the invention as set forth in the following claims.

De term “een” dient in deze aanvrage ruim te worden uitgelegd, en 15 kan “slechts één”, “een aantal” of “één of meer” betekenen. Het cv-systeem kan bijvoorbeeld tevens zijn voorzien van een of meer waterverwarmers (bijvoorbeeld een of meer cv-ketels) die geen elektriciteit opwekken. Verder kunnen verscheidene micro-WKK inrichtingen zijn voorzien. Hetzelfde geldt voor toepassing van additionele verwarmingsinrichtingen.The term "one" should be interpreted broadly in this application, and 15 may mean "only one", "a number" or "one or more". The central heating system can for instance also be provided with one or more water heaters (for example one or more central heating boilers) that do not generate electricity. Furthermore, various micro-CHP devices may be provided. The same applies to the use of additional heating devices.

20 Verder kan een genoemd waterleidingcircuit op verschillende manieren zijn uitgevoerd, bijvoorbeeld met verscheidene buizen, buiskoppelingen, aftakkingen, kleppen, keerkleppen, water-overdrukcompensatiemiddelen, vulmiddelen, aftappunten, pompmiddelen en/of dergelijke.Furthermore, a said water pipe circuit can be designed in different ways, for instance with various tubes, pipe couplings, taps, valves, non-return valves, water pressure relief means, fillers, draw-off points, pump means and / or the like.

25 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.Furthermore, a control unit can be designed per se in different ways, for example from suitable hardware, software, (micro) electronics, with suitable control means, and / or the like, to perform the described control of various components of the system.

2020

Voorts is het systeem in de getoonde uitvoeringsvoorbeelden zodanig geconfigureerd dat de buffer B met (tijdens gebruik verwarmd) water wordt gevoed dat tevens het cv-circuit T voedt. In een alternatieve, niet getoonde uitvoering zijn het bufferverwarmingscircuit U en cv-water 5 circuit T van elkaar gescheiden, zodanig dat een door de micro-WKK-inrichting K verwarmd medium om de buffer B te verwarmen niet wordt gebruikt om warmte aan het cv-water circuit T toe te voeren. Zo kan de micro-WKK-inrichting K bijvoorbeeld zijn voorzien van ten minste twee warmteoverdragers 22, waarbij de ene dient om warmte aan 10 bufferverwarmingscircuit U toe te voeren, en de andere voor toevoer van warmte aan het cv-water circuit T.Furthermore, in the exemplary embodiments shown, the system is configured such that the buffer B is supplied with (heated during use) water, which also feeds the heating circuit T. In an alternative embodiment, not shown, the buffer heating circuit U and central heating water circuit T are separated from each other, such that a medium heated by the micro-CHP device K for heating the buffer B is not used to heat the central heating circuit. water circuit T. For example, the micro-CHP device K may be provided with at least two heat transmitters 22, one serving to supply heat to buffer heating circuit U, and the other for supplying heat to the CH water circuit T.

Een aan het in figuur 3 getoonde systeem 1” verwante nadere uitvoering omvat voorts bijvoorbeeld een micro-WKK-inrichting K met een primair circuit Q, waarbij de warmtewisselaar 23 is voorzien van één 15 primair deel (in dat primaire circuit Q) en ten minste twee secundaire delen waarop bufferverwarmingscircuit U respectievelijk het cv-water circuit T zijn aangesloten. In een andere alternatieve uitvoering kan de buffer B direct uit een genoemd primair circuit Q van de micro-WKK-inrichting K worden gevoed (waarbij warmteafgever 15 van bufferreservoir 14 met een 20 door dat primaire circuit Q circulerend, verwarmd medium wordt gevoerd).A further embodiment related to the system 1 ”shown in figure 3 further comprises, for example, a micro-CHP device K with a primary circuit Q, wherein the heat exchanger 23 is provided with one primary part (in that primary circuit Q) and at least two secondary parts to which buffer heating circuit U and central heating water circuit T are connected, respectively. In another alternative embodiment, the buffer B can be fed directly from a said primary circuit Q of the micro-CHP device K (wherein heat emitter 15 from buffer reservoir 14 is fed with a heated medium circulating through that primary circuit Q).

Zoals genoemd kan de uitvinding bijvoorbeeld worden toegepast in combinatie met een ‘slim net’, in het bijzonder een elektriciteitshoodsnetwerk van een elektriciteitsleverancier. In dat geval kan bijvoorbeeld een aan met het hoofdnetwerk (of genoemde leverancier) 25 geassocieerd centraal besturingssysteem beschikbaar zijn. Een dergelijk systeem kan zijn ingericht om gegevens betreffende locale eindgebruikernetwerken op te slaan, om met eindgebruikernetwerken gegevens uit te wisselen, bijvoorbeeld betreffende locaal electriciteitsgebruik, en dergelijke. Het is dan extra voordelig indien het 30 centrale besturingssysteem is uitgevoerd om een of meer locale WKK- 21 inrichting K aan te sturen om elektriciteit op te wekken. Hiertoe kan een centraal besturingssysteem bijvoorbeeld in communicatieverbinding zijn of brengbaar zijn met een genoemde regeleenheid, waarbij het centrale besturingssysteem en de regeleenheid 5 zijn aangepast om samen te werken 5 om genoemde (me de regeleenheid 5 geassocieerde) locale WKK-inrichting te besturen. Een genoemde communicatieverbinding tussen een centraal besturingssysteem en locale regeleenheid 5 kan op verschillende manieren zijn uitgevoerd (al dan niet via het elektriciteitshoofdnetwerk), hetgeen de vakman duidelijk zal zijn.As mentioned, the invention can for instance be applied in combination with a "smart network", in particular an electricity pilot network of an electricity supplier. In that case, for example, a central control system associated with the main network (or said supplier) may be available. Such a system can be arranged to store data concerning local end-user networks, to exchange data with end-user networks, for example concerning local electricity use, and the like. It is then extra advantageous if the central control system is designed to control one or more local CHP device K to generate electricity. To this end, a central control system can be, for example, in communication connection or be connectable to a said control unit, wherein the central control system and the control unit 5 are adapted to co-operate to control said local CHP device (associated with the control unit 5). A said communication connection between a central control system and local control unit 5 can be designed in different ways (whether or not via the main electricity network), which will be clear to the skilled person.

Claims

Central heating system, comprising: - one or more heat delivery devices (H) connected to a hot water circuit (T) for heating one or more rooms; 5. a CHP device (K) connected to said circuit (T), adapted to heat the water to be supplied to the heat-emitting devices (H), and to generate electricity; and a thermally insulated heat buffer (B), adapted to receive heated water from the CHP device (K), and configured to store heat from that water.

The system of claim 1, wherein the heat buffer (B) comprises a reservoir (14) filled with a heat storage medium, as well as a heat emitter (15) for heating the heat storage medium using water heated by the CHP device.

A system according to claim 1 or 2, wherein the buffer reservoir is connected to at least one tap water dispensing device (9) for dispensing tap water.

4. System as claimed in any of the foregoing claims, provided with control means (5, 31) for controlling supply of heated water to the heat buffer (B).

A system according to claim 4, wherein the control means (5, 31) are designed to control supply of hot water to the heat buffer (B) depending on: a demand for heating of said one or more spaces; and / or a demand for electrical power to be supplied by the CHP device (K), for example under the influence of a central control system.

A system according to any one of the preceding claims, provided with an additional heating device (W) to produce heat, which additional heating device (W) does not generate electricity during operation.

A system according to claims 3 and 6, wherein said additional heating device (W) is arranged downstream with respect to the heat buffer (B) and upstream with respect to at least one tap water dispenser (9) in order to come out of the heat buffer (B) to heat tap water flowing to the tap water dispenser (9).

A system according to any one of the preceding claims, wherein the heat buffer is designed to hold at least 200 liters of a heat storage medium

9. System as claimed in claim 8, wherein the heat buffer is insulated such that cooling of the heat storage medium contained in the buffer amounts to a maximum of 10 ° C per day, starting from a medium with a temperature of 70 ° C

10. System as claimed in any of the foregoing claims, wherein detection means are provided for monitoring the heat buffer

11. System as claimed in claim 10, wherein a measurement carried out by the detection means is intended to determine whether and how much heat can be supplied to the buffer before a maximum capacity has been reached.

12. Method for heating at least one room and generating electricity, for example using a system according to any one of the preceding claims, comprising: generating heat and electricity by a CHP device (K); supplying the generated heat to the at least one space during a space heating period; and storing the generated heat during a heat storage period.

The method of claim 12, wherein the stored heat is used to heat tap water.

14. Method as claimed in claim 12 or 13, comprising measuring a temperature of a heat buffer, adapted to store the heat during the heat storage period, and blocking the supply of heat to the heat buffer at a determined threshold value of said temperature.

15. A method according to any one of claims 12-14, wherein at least one additional heat-generating device is used to generate at least a part of said heat.