NL2023773B1

NL2023773B1 - Heat pump device and siphon for use in a heat pump system

Info

Publication number: NL2023773B1
Application number: NL2023773A
Authority: NL
Inventors: Hendrikus Jozef Van Bohemen Leonardus
Original assignee: Itho Daalderop Nederland B V
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2021-05-12

Abstract

UITTREKSEL De warmtepompinrichting is voorzien van een gassensor voor detectie van gelekt werkmedium in de binnenruimte van de behuizing van de warmtepompinrichting. Een beveiligingsinrichting activeert een afvoerventilator in reactie op detectie dat een concentratie van het werkmedium in de binnenruimte boven een vooraf bepaalde drempel komt. De afvoerventilator is tussen de binnenruimte en een afvoerleiding gekoppeld die in verbinding staat met een afvoerdeel van een sifon naar het riool. De sifon heeft bij voorkeur een zijaansluiting die uitkomt op het afvoerdeel van de sifon, voor aansluiting van een gasafvoerleiding.EXTRACT The heat pump device is provided with a gas sensor for detecting leaked working medium in the interior space of the housing of the heat pump device. A protection device activates an exhaust fan in response to detecting that a concentration of the working medium in the interior space exceeds a predetermined threshold. The exhaust fan is coupled between the interior space and an exhaust pipe which communicates with a drain part of a siphon to the sewer. The siphon preferably has a side connection that opens onto the discharge part of the siphon, for connection of a gas discharge pipe.

Description

P123845NL00 Titel: Warmtepompinrichting en sifon voor gebruik in een warmtepompsysteem De uitvinding heeft betrekking op een warmtepompinrichting.P123845EN00 Title: Heat pump device and siphon for use in a heat pump system The invention relates to a heat pump device.

In het kader van de energietransitie vormt gebruik van warmtepompinrichtingen in woningen een aantrekkelijke mogelijkheid om CO: productie door huishoudens te beperken. Een warmtepomp wordt in een woning gebruikt om water op te warmen, bijvoorbeeld tapwater en/of CV- water, door uitwisseling van warmte met een medium in een warmtepompcircuit.In the context of the energy transition, the use of heat pump installations in homes is an attractive option for limiting CO: production by households. A heat pump is used in a home to heat water, for example tap water and/or central heating water, by exchanging heat with a medium in a heat pump circuit.

Het warmtepompcircuit bevat bijvoorbeeld achtereenvolgens een eerste warmtewisselaar (verdamper), een elektrisch aangedreven compressor, een tweede warmtewisselaar (condensor) en een expansieorgaan, vanwaar het circuit weer aan de eerste warmtewisselaar gekoppeld is. De compressor comprimeert gasvormig medium dat op een begintemperatuur uit de eerste warmtewisselaar (verdamper) stroomt. Door de compressie stijgt de druk van het medium, waarna het medium in de tweede warmtewisselaar bij een hogere condensatietemperatuur door condensatie warmte afstaat aan het water dat in de woning gebruikt wordt, zoals het tapwater. Na de tweede warmtewisselaar stroomt het vloeibare medium door het expansieorgaan waardoor de druk van het medium daalt, waarna het medium in de eerste warmtewisselaar op een lager tempereratuurmiveau kan verdampen en weer warmte opneemt tot het de begintemperatuur bereikt en weer naar de compressor stroomt.The heat pump circuit, for example, successively comprises a first heat exchanger (evaporator), an electrically driven compressor, a second heat exchanger (condenser) and an expansion element, from which the circuit is again coupled to the first heat exchanger. The compressor compresses gaseous medium that flows out of the first heat exchanger (evaporator) at an initial temperature. The compression causes the pressure of the medium to rise, after which the medium in the second heat exchanger transfers heat at a higher condensing temperature through condensation to the water that is used in the home, such as tap water. After the second heat exchanger, the liquid medium flows through the expansion device, causing the pressure of the medium to drop, after which the medium in the first heat exchanger can evaporate at a lower temperature level and absorb heat again until it reaches the initial temperature and flows back to the compressor.

De efficiëntie van de warmtepomp hangt af van het verschil tussen de druk van het medium na compressie en expansie, en de bijbehorende condensatie- en expansietemperatuur.The efficiency of the heat pump depends on the difference between the pressure of the medium after compression and expansion, and the corresponding condensation and expansion temperature.

De keuze van een geschikt medium is daarom belangrijk voor de efficiëntie. Maar het medium kan ook nadelige gevolgen hebben. Veel geschikte media kunnen, als het betrokken medium ontsnapt, een negatief effect hebben op het ozongat, of bijdragen aan het broeikaseffect. Het heeft de voorkeur om een medium te kiezen dat daar, vergeleken met andere geschikte media, weinig aan bijdraagt. Media die weinig bijdragen aan het broeikaseffect zijn echter doorgaans brandbaar. Voor toepassing in woningen, kan dit de keuze van het geschikte medium nadelig beperken.The choice of a suitable medium is therefore important for efficiency. But the medium can also have adverse effects. Many suitable media, if the media involved escapes, can have a negative effect on the ozone hole, or contribute to the greenhouse effect. It is preferable to choose a medium that contributes little to this compared to other suitable media. However, media that contribute little to the greenhouse effect are usually combustible. For residential applications, this can disadvantageously limit the choice of the appropriate medium.

Het is onder andere een doel om te voorzien in een warmtepompinrichting die bescherming biedt tegen brandrisico’s op een manier die haalbaar is zonder externe voorzorg.One of the aims is to provide a heat pump device that provides protection against fire risks in a way that is feasible without external precaution.

Er wordt voorzien in een warmtepompinrichting volgens conclusie 1. Het gasvormige afvoermengsel van lucht, met werkmedium, wordt naar het riool afgevoerd, zodat het niet in de opstelruimte kan vrijkomen. Het werkmedium 1s bijvoorbeeld propaan.A heat pump device is provided according to claim 1. The gaseous discharge mixture of air, with working medium, is discharged to the sewer, so that it cannot be released into the installation space. The working medium is, for example, propane.

Door toevoeging van de beveiligingsinrichting kan bij een lek van het warmtepompcircuit gevaarlijke opbouw van de concentratie van het werkmedium buiten het warmtepompcircuit worden voorkomen. Door het werkmedium af te voeren naar het afvoerdeel van de sifon wordt het werkmedium afgevoerd naar het riool. Dit voorkomt opbouw van de concentratie van het werkmedium in de ruimte waar de warmtepompinrichting is opgesteld.By adding the protective device, a dangerous build-up of the concentration of the working medium outside the heat pump circuit can be prevented in the event of a leak in the heat pump circuit. By discharging the working medium to the discharge part of the siphon, the working medium is discharged to the sewer. This prevents the concentration of the working medium from building up in the room where the heat pump device is installed.

Bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van een speciale sifon met een zijaansluiting die uitkomt op het afvoerdeel van de sifon. De afvoerleiding kan dan worden aangesloten op de zijaansluiting.Preferably, use is made of a special siphon with a side connection that opens onto the drain part of the siphon. The drain line can then be connected to the side connection.

In een uitvoeringsvorm is de warmtepompinrichting voorzien van een tapwater opslagvat gekoppeld aan het warmtepompcircuit voor opname van warmte uit het werkmedium, een tapwater aanvoerleiding aangesloten aan tapwater opslagvat en een inlaatcombinatie gekoppeld tussen tapwater aanvoerleiding en een waterleidingsysteem, waarbij een afvoer van de inlaatcombinatie aan een aanvoerzijde van de sifon gekoppeld is. Zodoende zorgt de inlaatcombinatie voor voldoende water in de sifon.In one embodiment, the heat pump device is provided with a tap water storage vessel coupled to the heat pump circuit for absorbing heat from the working medium, a tap water supply line connected to tap water storage vessel and an inlet combination coupled between tap water supply line and a water pipe system, wherein a discharge of the inlet combination is located on a supply side. connected to the siphon. In this way, the inlet combination ensures sufficient water in the siphon.

In een utvoeringsvorm bevindt een uitmonding van de afvoerleiding in het afvoerdeel van de sifon zich onder een afvoerniveau van de sifon.In one embodiment, an outlet of the discharge conduit in the discharge portion of the siphon is located below a discharge level of the siphon.

Zodoende ontstaat een ‘waterslot’ tussen het riool en de behuizing.This creates a 'water seal' between the sewer and the housing.

Wanneer de afvoerventilator gas naar de sifon pompt drijft dit het water uit de afvoerleiding terwijl het gas naar de sifon stroomt.When the exhaust fan pumps gas to the siphon, it forces the water out of the exhaust line as the gas flows to the siphon.

Zodoende zal het waterniveau in de afvoerleiding onder het afvoerniveau uitkomen, maar komt het water weer terug in de afvoer, zodra de ventilator wordt uitgeschakeld, waardoor de terugstroombeveiliging hersteld wordt.Thus, the water level in the drain pipe will fall below the drain level, but the water will return to the drain once the fan is turned off, restoring the backflow preventer.

De sifon bevindt zich bij voorkeur op een lager niveau dan de onderkant van de behuizing.The siphon is preferably at a lower level than the bottom of the housing.

Dit voorkomt hevelwerking.This prevents siphoning.

In een uitvoeringsvorm is de warmtepompinrichting voorzien van een terugstroombeveiliging tegen stroming door de afvoerleiding naar de binnenruimte van de behuizing.In one embodiment, the heat pump device is provided with a backflow preventer against flow through the discharge pipe to the interior space of the housing.

Dit sluit terugstroom vanuit de sifon uit.This excludes backflow from the siphon.

In een uitvoeringsvorm voor gebruik met een werkmedium dat zwaarder is dan lucht (bijvoorbeeld meer dan 1,3 kg per kubieke meter) bevindt de gassensor zich in een onderkant van de behuizing en is de aanvoer van de afvoerventilator geconfigureerd om gas wt de onderkant van de behuizing naar de afvoerleiding te pompen.In one embodiment for use with a working medium that is heavier than air (e.g., more than 1.3 kg per cubic meter), the gas sensor is located in a bottom of the housing and the exhaust fan supply is configured to allow gas to pass through the bottom of the housing to the drain line.

Het werkmedium van een warmtepompcircuit 1s meestal zwaarder dan lucht en verzamelt zich dus in de eerste plaats onderin.The working medium of a heat pump circuit is usually heavier than air and thus primarily collects at the bottom.

Dit is andersom bij gebruik van een werkmedium dat Lichter is dan lucht (bijvoorbeeld minder dan 1,2 kg per kubieke meter). Bij voorkeur is de behuizing minstens tot boven de gassensor en de aanvoer van de afvoerventilator in hoofdzaak luchtdicht.This is the other way around when using a working medium that is lighter than air (e.g. less than 1.2 kg per cubic meter). Preferably, the housing is substantially airtight at least up to above the gas sensor and the supply of the exhaust fan.

In een uitvoeringsvorm is de warmtepompinrichting voorzien van een drukverschildetector voor detectie van een verschil tussen luchtdruk binnen en buiten de behuizing.In one embodiment, the heat pump device is provided with a pressure difference detector for detecting a difference between air pressure inside and outside the housing.

Dit maakt het mogelijk om te testen op defecten van de beveiliging.This makes it possible to test for security flaws.

In een uitvoeringsvorm is de warmtepompinrichting voorzien van een besturingssysteem gekoppeld aan de afvoerventilator en drukverschildetector en ingericht om de afvoerventilator periodiek te activeren, en om een waarschuwingssignaal te genereren als de drukverschildetector aangeeft dat een druk binnen de behuizing niet meer dan een drempel daalt onder een druk buiten de behuizing nadat de afvoerventilator is geactiveerd. Zodoende is automatisch testen mogelijk.In one embodiment, the heat pump apparatus is provided with a control system coupled to the exhaust fan and differential pressure detector and arranged to activate the exhaust fan periodically, and to generate a warning signal when the differential pressure detector indicates that a pressure within the housing does not fall below a pressure more than a threshold. outside the enclosure after the exhaust fan is activated. This makes automatic testing possible.

Korte beschrijving van de figuren Deze en andere voordelen en effecten zullen worden toegelicht aan de hand van een beschrijving van voorbeeldmatige uitvoeringsvormen onder verwijzing naar de bijgevoegde figuren. Figuur 1 toont een warmtepompinrichting Figuur 2 toont een warmtepompsysteem met een opslagvat Beschrijving van voorbeeldmatige uitvoeringsvormen Figuur 1 toont een warmtepompinrichting. De warmtepompinrichting bevat een gesloten warmtepompcircuit 10 en een beveiligingsinrichting 140, 142 in een behuizing 18. Behuizing 18 is in hoofdzaak luchtdicht, behalve een of meer openingen 180 boven de beveiligingsinrichting, bij voorkeur aan de bovenkant van behuizing 18. Warmtepompcircuit 10 bevindt zich binnen behuizing 18. Warmtepompcircuit 10 bevat een compressor 100, een verdamper 102, een condensor 104 en een expansieorgaan 106 en verbindingen om een werkmedium (bijvoorbeeld propaan) in een kringproces achtereenvolgens door, verdamper 102, compressor 100, condensor 104 en expansieorgaan 106 te circuleren. De warmtepompinrichting bevat eerste aansluitingen 108, 109 voor aan- en afvoer van een warmte dragend medium naar verdamper 102, en een eerste pomp 107 om het warmte dragend medium door verdamper 102 te doen stromen van en naar eerste aansluitingen 108, 109. Verder bevat de warmtepompinrichting tweede aansluitingen 126, 128 voor aan- en afvoer van tapwater en/of verwarmingswater, en een tweede pomp om het water door condensor 104 te doen stromen. De beveiligingsinrichting is voorzien van een gassensor 140, een 5 afvoerventilator 142 en een afvoerleiding 142b. Gassensor 140 bevindt zich binnen behuizing 18 in een onderste deel binnen de behuizing, bij voorkeur zover mogelijk onderin de behuizing en lager dan openingen 180 aan behuizing 18. Gassensor 140 is ingericht om een concentratie van het werkmedium in het onderste deel binnen behuizing 18 te meten, bijvoorbeeld een propaanconcentratie van een gas-lucht mengsel onderin binnen behuizing 18. Het onderste deel is een deel van de binnenruimte dat bij voorkeur niet meer dan de laagste honderd millimeter van de ruimte in de behuizing vormt. Geschikte propaansensors zijn op zich bekend, bijvoorbeeld VOC-sensoren(Volatile organic compound sensoren), Catalytic bead (pellistor) sensoren, Infrared point sensors of Non dispersive infrared (NDIR) sensoren. Gassensor 140 kan een onderdeel vormen van een besturingssysteem van de warmtepompinrichting. Gassensor 140 of het besturingssysteem heeft een uitgang gekoppeld aan een besturingsingang van afvoerventilator 142 (de besturingsingang kan bijvoorbeeld een vermogenstoevoer van afvoerventilator 142 zijn). De aanvoer 1424 van afvoerventilator 142 bevindt zich in het onderste deel binnen behuizing 18 en de afvoerleiding 142b van afvoerventilator 142 is aan een zijaansluiting 144 van een sifon 16 gekoppeld. Het afvoerdeel van sifon 16 staat in verbinding met het riool (riool niet getoond; met afvoerdeel van de sifon wordt dat deel van de ruimte voor water in de sifon bedoeld van waaruit het water niet meer door alleen stijging terug kan stromen naar de ingang van de sifon). Zijaansluiting 144 mondt in sifon 16 uit in het afvoerdeel van sifonBrief Description of the Figures These and other advantages and effects will be explained with reference to a description of exemplary embodiments with reference to the accompanying figures. Figure 1 shows a heat pump device. Figure 2 shows a heat pump system with a storage vessel. Description of exemplary embodiments. Figure 1 shows a heat pump device. The heat pump device includes a closed heat pump circuit 10 and a protection device 140, 142 in a housing 18. Housing 18 is substantially airtight, except for one or more openings 180 above the protection device, preferably at the top of housing 18. Heat pump circuit 10 is located within housing 18. Heat pump circuit 10 includes a compressor 100, an evaporator 102, a condenser 104 and an expander 106 and connections for circulating a working medium (e.g. propane) in a loop through evaporator 102, compressor 100, condenser 104 and expander 106 sequentially. The heat pump device comprises first connections 108, 109 for supply and discharge of a heat transfer medium to evaporator 102, and a first pump 107 for flowing the heat transfer medium through evaporator 102 to and from first connections 108, 109. heat pump device, second connections 126, 128 for supply and discharge of tap water and/or heating water, and a second pump for flowing the water through condenser 104. The safety device is provided with a gas sensor 140, an exhaust fan 142 and an exhaust pipe 142b. Gas sensor 140 is located within housing 18 in a lower part within the housing, preferably as far as possible in the lower part of the housing and lower than openings 180 on housing 18. Gas sensor 140 is adapted to measure a concentration of the working medium in the lower part within housing 18 e.g. a propane concentration of a gas-air mixture at the bottom of the housing 18. The lower part is a part of the interior space that preferably forms no more than the lowest hundred millimeters of the space in the housing. Suitable propane sensors are known per se, for example VOC sensors (Volatile organic compound sensors), Catalytic bead (pellistor) sensors, Infrared point sensors or Non dispersive infrared (NDIR) sensors. Gas sensor 140 may form part of a control system of the heat pump device. Gas sensor 140 or the control system has an output coupled to a control input of exhaust fan 142 (for example, the control input may be a power supply of exhaust fan 142). The supply 1424 of exhaust fan 142 is located in the lower part within housing 18 and the exhaust conduit 142b of exhaust fan 142 is coupled to a side connection 144 of a siphon 16 . The drain part of siphon 16 is connected to the sewer (sewer not shown; by drain part of the siphon is meant that part of the space for water in the siphon from which the water can no longer flow back to the entrance of the siphon by only rising. siphon). Side connection 144 opens into siphon 16 in the drain section of siphon

16. Als alternatief kan afvoerleiding 142b vanaf de aanvoerzijde van sifon 16 door sifon 16 naar het afvoerdeel van sifon 16 lopen.16. Alternatively, drain line 142b may run from the supply side of siphon 16 through siphon 16 to the drain portion of siphon 16 .

Sifon 16 bevindt zich bij voorkeur op lager niveau dan de onderkant van behuizing 18, om hevelwerking uit te sluiten.Siphon 16 is preferably located at a lower level than the bottom of housing 18 to preclude siphoning.

De uitmonding van afvoerleiding 142b ligt bij voorkeur onder het afvoerniveau van het afvoerdeel van sifon 16, i.e. onder het hoogste waterniveau waarop water uit de sifon niet door alleen zwaartekracht naar het riool kan wegstromen.The outlet of drain line 142b is preferably below the drain level of the drain portion of siphon 16, i.e. below the highest water level at which water from the siphon cannot drain to the sewer by gravity alone.

Zodoende zal een deel van afvoerleiding 142b vanaf de uitmonding ‘water gevuld’ zijn, wat zorgt voor een waterslot tussen het riool en behuizing 18. In een uitvoeringsvorm is de warmtepompinrichting voorzien van een terugstroombeveiliging tegen stroming door de afvoerleiding naar de binnenruimte van de behuizing.Thus, a part of discharge pipe 142b from the outlet will be 'water filled', which provides a water seal between the sewer and housing 18. In one embodiment, the heat pump device is provided with a backflow preventer against flow through the discharge pipe to the interior space of the housing.

Dit kan door bijvoorbeeld gebruik te maken van een terugslagklep, een afsluitklep (bij voorbeeld motor bediend), of een verdringer ventilator als een afvoerventilator 142. In een uitvoeringsvorm bevat de warmtepompinrichting verder een drukverschildetector, aangebracht om een drukverschil tussen binnen en buiten behuizing 18 te detecteren.This can be done, for example, by using a check valve, a shut-off valve (e.g. motor operated), or a positive displacement fan as an exhaust fan 142. In one embodiment, the heat pump device further includes a differential pressure detector arranged to detect a pressure differential between inner and outer housing 18. to detect.

Drukverschildetector kan bijvoorbeeld een drukverschilschakelaar zijn die is ingericht om een signaal af te geven als de luchtdruk binnen behuizing 18 meer dan een vooraf bepaalde drempel lager is dan de luchtdruk buiten behuizing.For example, differential pressure detector may be a differential pressure switch configured to provide a signal when the air pressure inside housing 18 is more than a predetermined threshold lower than the air pressure outside housing.

De drukverschildetector ondersteunt een testprocedure waarin afvoerventilator 142 wordt aangeschakeld, en wordt gemeten of de luchtdruk binnen behwzing 18 meer dan een vooraf bepaalde drempel onder de luchtdruk buiten behuizing 18 daalt (bijvoorbeeld 20 Pa). Als dit niet het geval is, is dat een indicatie van een mogelijk probleem met de beveiligingsinrichting.The differential pressure detector supports a test procedure in which exhaust fan 142 is turned on, and it is measured whether the air pressure inside housing 18 falls more than a predetermined threshold below the air pressure outside housing 18 (e.g., 20 Pa). If not, it is an indication of a potential problem with the security device.

In een uitvoeringsvorm is het besturingssysteem ingericht om periodiek (bijvoorbeeld eens per maand) afvoerventilator 142 aan te schakelen, daarna drukverschildetector uit te lezen en een waarschuwingssignaal te generen als de luchtdruk binnen behuizing 18 na aanschakelen van afvoerventilator 142 niet meer dan een vooraf bepaalde drempel onder de luchtdruk buiten behuizing 18 daalt.In one embodiment, the control system is arranged to periodically (e.g., once a month) turn on exhaust fan 142, then read out the differential pressure detector and generate a warning signal if the air pressure within housing 18 does not fall below a predetermined threshold after turning on exhaust fan 142. the air pressure outside housing 18 drops.

Het waarschuwingssignaal kan bijvoorbeeld een visueel signaal in een display van de warmtepompinrichting zijn, een geluidssignaal of een Internetsignaal naar een onderhoudscentrum. Figuur 2 toont een warmtepompsysteem waarin de warmtepompinrichting aan via tweede aansluitingen 126, 128 aan een opslagvat 20 1s gekoppeld. Opslagvat 20 bevat verder een aanvoer 124 voor tapwater uit het waterleidingsysteem en een afvoer 24 voor warm water naar ee of meer tappunten (niet getoond). Het warmtepompsysteem bevat een overdrukklep 122 die aan aanvoer 124 gekoppeld is en uitmondt in sifonThe warning signal can be, for example, a visual signal in a display of the heat pump device, an audio signal or an Internet signal to a maintenance center. Figure 2 shows a heat pump system in which the heat pump device is coupled to a storage vessel 20 1s via second connections 126, 128. Storage vessel 20 further includes a supply 124 for tap water from the water supply system and a discharge 24 for hot water to one or more tapping points (not shown). The heat pump system includes a pressure relief valve 122 which is coupled to flow 124 and discharges into a siphon

16. Overdrukklep 122 kan deel uitmaken van een inlaatcombinatie, die verder een terugslagklep bevat die terugstromen van tapwater naar het waterleidingsysteem blokkeert. Dat kan bijvoorbeeld nodig zijn vanwege de uitzetting van het water bij opwarming in opslagvat 20. Overdrukklep 122 loost dan water uit de leiding en het opslagvat 20 naar sifon 16. Dit gebeurt in principe dagelijks, en bij elke opwarmcyclus.16. Pressure relief valve 122 may be part of an inlet combination, which further includes a check valve that blocks tap water backflow into the water supply system. This may be necessary, for example, because of the expansion of the water during heating in storage vessel 20. Pressure relief valve 122 then discharges water from the pipe and storage vessel 20 to siphon 16. In principle, this occurs daily, and with each heating cycle.

Opslagvat 20 kan deel uitmaken van de warmtepompinrichting, en bijvoorbeeld in behuizing 18 zijn opgenomen. Maar opslagvat 20 kan ook een deel van de warmtepompinrichting buiten behuizing 18 vormen, of deel uitmaken van een groter energiesysteem buiten warmtepompinrichting, dat bijvoorbeeld meerdere opslagvaten en/of een ruimteverwarming bevat. Het heeft de voorkeur om afvoerleiding 142b van afvoerventilator 142 aan dezelfde sifon aan te sluten als waar de overdruk afvoer van de inlaatcombinatie in de leiding naar opslagvat 20 in uitmondt. Zodoende kan gezorgd worden voor voldoende water in de sifon om te voorzien in een waterslot. In een uitvoeringsvorm bevat sifon 16 een detector (niet getoond) voor detectie van water in sifon 16, en bevat de inrichting een bestuurbare klep om, in reactie op detectie dat sifon 16 te weinig water bevat voor een waterslot, water door te laten uit de leiding naar opslagvat 20 of van het waterleidingsysteem naar sifon 16. Maar in principe kan afvoerleiding 142b in plaats van aan de sifon voor opslagvat 20 aan een andere sifon worden aangesloten.Storage vessel 20 can form part of the heat pump device, and be accommodated in housing 18, for instance. However, storage vessel 20 can also form part of the heat pump device outside housing 18, or be part of a larger energy system outside heat pump device, which contains, for example, several storage vessels and/or a space heater. It is preferred to connect exhaust line 142b of exhaust fan 142 to the same siphon where the overpressure drain from the inlet combination in the line to storage vessel 20 opens. In this way sufficient water can be ensured in the siphon to provide a water seal. In one embodiment, siphon 16 includes a detector (not shown) for detecting water in siphon 16, and the apparatus includes a controllable valve to allow water to pass through from the siphon in response to detection that siphon 16 contains too little water for a water seal. line to storage vessel 20 or from the water supply system to siphon 16. However, in principle, drain line 142b can be connected to another siphon instead of the siphon for storage vessel 20.

In een utvoeringsvorm wordt propaan gebruikt als werkmedium in warmtepompcircuit 10. Propaan heeft milieutechnische voordelen omdat het naar verhouding weinig bijdraagt aan het broeikaseffect en afbraak van de ozonlaag van de aarde. Propaan heeft echter het nadeel dat het bij vermenging met lucht in een bepaald concentratiebereik een explosief mengsel vormt. Dat is op zich geen probleem, omdat het warmtepompcircuit een gesloten circuit vormt, waarin de concentratie van propaan niet in het explosieve bereik ligt, en waaruit het propaan normaal gesproken niet, of nauwelijks, ontsnapt zodat het propaan niet met lucht gemengd wordt 10 Dit kan echter anders worden bij een defect waardoor propaan ontsnapt uit het warmtepompcircuit 10. De beveiligingsinrichting voorkomt dat dit leidt tot een explosief gas-lucht mengsel. Wanneer een werkmedium , zoals bijvoorbeeld propaan, gebruikt wordt dat zwaarder is dan lucht, loopt bij een defect de werkmediumconcentratie onderin behuizing 18 op.In one embodiment, propane is used as a working medium in heat pump circuit 10. Propane has environmental advantages because it contributes relatively little to the greenhouse effect and depletion of the Earth's ozone layer. However, propane has the disadvantage that it forms an explosive mixture when mixed with air in a certain concentration range. This is not a problem in itself, because the heat pump circuit forms a closed circuit, in which the concentration of propane is not in the explosive range, and from which the propane normally does not, or hardly ever escapes, so that the propane is not mixed with air. however, in the event of a defect causing propane to escape from the heat pump circuit 10. The protection device prevents this from leading to an explosive gas-air mixture. When a working medium, such as propane, for example, is used that is heavier than air, the working medium concentration in the bottom of housing 18 increases in the event of a defect.

Gassensor 140 is ingericht om de propaanconcentratie onder in behuizing 18 te meten. Wanneer gassensor 140 detecteert dat de propaanconcentratie boven een vooraf bepaalde drempel komt, activeert gassensor 140 of het besturingssysteem waar gassensor 140 deel van uit maakt afvoerventilatorGas sensor 140 is arranged to measure the propane concentration in the bottom of housing 18 . When gas sensor 140 detects that the propane concentration is above a predetermined threshold, gas sensor 140 or the control system that gas sensor 140 is part of activates exhaust fan

142. Afvoerventilator 142 pompt dan gas uit het onderste deel van behuizing 18 naar sifon 16, van waaruit het gas ontsnapt naar het riool. Het volume van werkmedium in warmtepompcircuits 10 die in woningen gebruikt worden is zo klein dat het werkmedium zelfs als het gehele warmtepompcircuit 10 leegloopt binnen korte tijd naar sifon 16 kan worden afgevoerd. Het water in sifon 16, dat op peil gehouden wordt vanuit het tapwatercircuit zorgt ervoor dat het werkmedium niet naar de ruimte stroomt waarin behuizing 18 zich bevindt, en/of na het uitschakelen van de ventilator kan terugstromen naar de warmtepompbehuizing. Propaan lost bovendien op in water.142. Exhaust fan 142 then pumps gas from the lower part of housing 18 to siphon 16, from which the gas escapes to the sewer. The volume of working medium in heat pump circuits 10 used in homes is so small that the working medium can be discharged to siphon 16 within a short time even if the entire heat pump circuit 10 is drained. The water in siphon 16, which is maintained from the tap water circuit, ensures that the working medium does not flow to the space in which housing 18 is located, and/or can flow back to the heat pump housing after the fan has been switched off. Propane also dissolves in water.

Wanneer een werkmedium gebruikt wordt dat lichter is dan lucht loopt bij een defect de werkmediumconcentratie boven in behuizing 18 op. In uitvoeringen voor zulke werkmedia wordt gassensor 140 daarom en afvoerventilator 142 boven in behuizing 18 aangebracht, terwijl openingen 180 bij voorkeur lager in behuizing 18 worden opgenomen. In de getoonde uitvoeringsvorm is behuizing 18 een eenvoudige kast, waar gassensor 140, afvoerventilator 142 en aanvoer 1424 zich binnen bevinden. Afvoerventilator 142 kan ook buiten de behuizing 18 worden aangebracht, door een aanvoerleiding verbonden met een binnenruimte van de kast. In andere uitvoeringsvormen kan in behuizing 18 een binnenmantel om warmtepompcircuit 10 worden opgenomen, die een binnenruimte binnen de kast omhult waar gassensor 140 en aanvoer 142a zich in bevinden. In andere uitvoeringsvormen kan behuizing 18 een kast met een aanhangsel bevatten, bijvoorbeeld onderaan de kast, waarbij het aanhangsel als deel van behuizing 18 gezien wordt dat een deel van de binnenruimte van behuizing 18 vormt, in gasverbinding met het interieur van de kast. In deze uitvoeringvorm kunnen gassensor 140 en/of aanvoer 1424 in het aanhangsel worden opgenomen.When a working medium that is lighter than air is used, the working medium concentration at the top of housing 18 increases in the event of a defect. Therefore, in embodiments for such working media, gas sensor 140 and exhaust fan 142 are provided at the top of housing 18, while openings 180 are preferably received lower in housing 18 . In the embodiment shown, housing 18 is a simple box housing gas sensor 140, exhaust fan 142 and supply 1424. Exhaust fan 142 may also be mounted outside the housing 18, connected by a supply conduit to an interior space of the housing. In other embodiments, housing 18 can receive an inner jacket around heat pump circuit 10, which encloses an interior space within the housing that houses gas sensor 140 and feeder 142a. In other embodiments, housing 18 may include a box with an appendage, e.g. at the bottom of the box, the appendix being viewed as part of housing 18 that forms part of the interior space of housing 18, in gas communication with the interior of the box. In this embodiment, gas sensor 140 and/or feeder 1424 may be included in the tag.

De werking van het gesloten warmtepompcircuit 10 op zich hoeft niet te worden aangepast. In een uitvoeringsvorm is gassensor 140 of het besturingssysteem waar gassensor 140 deel van uit maakt ingericht om het gesloten warmtepompcircuit 10 uit te schakelen wanneer gassensor 140 gedurende meer dan een vooraf bepaalde tijdsduur een concentratie boven een drempel meet. Het gesloten warmtepompcircuit 10 kan echter ook zelf worden voorzien van een detector voor de detectie van een indicatie dat onvoldoende werkmedium aanwezig is, en op basis daarvan wtschakelen.The operation of the closed heat pump circuit 10 per se does not need to be modified. In one embodiment, gas sensor 140 or the control system of which gas sensor 140 forms part is arranged to turn off the closed heat pump circuit 10 when gas sensor 140 measures a concentration above a threshold for more than a predetermined period of time. However, the closed heat pump circuit 10 can itself also be provided with a detector for detecting an indication that insufficient working medium is present, and switching on the basis thereof.

Verder kan het gesloten warmtepompcircuit 10 op een bekende manier gebruikt worden om warmte vanuit een warmtereservoir zoals de buitenlucht of grondwater naar het tapwater te pompen. Warmte dragend medium wordt door verdamper 102 gepompt, die dient als warmtewisselaar tussen het warmte dragend medium en het werkmedium in warmtepompcircuit 10, waarbij het werkmedium door toedoen van de aangevoerde warmte een faseovergang ondergaat van de vloeistoffase naar de gasfase.Furthermore, the closed heat pump circuit 10 can be used in a known manner to pump heat from a heat reservoir such as the outside air or groundwater to the tap water. Heat transfer medium is pumped through evaporator 102, which serves as a heat exchanger between the heat transfer medium and the working medium in heat pump circuit 10, the working medium undergoing a phase transition from the liquid phase to the gas phase due to the supplied heat.

Van verdamper 102 wordt het werkmedium in het warmtepompcircuit 10 door de compressor 100 aangezogen.From evaporator 102, the working medium is drawn into the heat pump circuit 10 by the compressor 100 .

Compressor 100 comprimeert het gasvormig werkmedium, waardoor de druk oploopt en de condensatietemperatuur van het werkmedium oploopt tot boven de benodigde temperatuur van het water.Compressor 100 compresses the gaseous working medium, causing the pressure to rise and the condensing temperature of the working medium to rise above the required temperature of the water.

Van compressor 100 stroomt het werkmedium naar condensor 104, die dient als warmtewisselaar tussen het werkmedium in warmtepompcircuit 10 en het water, waarbij het werkmedium door toedoen van de afvoer van warmte een faseovergang ondergaat van de gasfase naar de vloeistoffase.From compressor 100 the working medium flows to condenser 104, which serves as a heat exchanger between the working medium in heat pump circuit 10 and the water, the working medium undergoing a phase transition from the gas phase to the liquid phase due to the removal of heat.

Het werkmedium stroomt vervolgens via expansieorgaan 106 weer terug naar verdamper 102. Expansieorgaan 106, bijvoorbeeld een reduceerventiel, reduceert de druk van het werkmedium waardoor de faseovergangstemperatuur afneemt tot onder de temperatuur van het warmte dragend medium dat door verdamperThe working medium then flows back to evaporator 102 via expansion means 106. Expansion means 106, for example a reducing valve, reduces the pressure of the working medium, causing the phase transition temperature to fall below the temperature of the heat transfer medium passing through the evaporator.

102 stroomt.102 flows.

Propaan is daarvoor een geschikt werkmedium.Propane is a suitable working medium for this.

Claims

CONCLUSIONS

A heat pump device comprising a housing, a heat pump circuit in the housing for circulating a working medium within the heat pump circuit, and a protection device comprising a gas sensor, an exhaust pipe and an exhaust fan, the gas sensor being outside the heat pump circuit in an interior space of the housing arranged to detect working medium in the interior space, and wherein the exhaust fan is coupled between the interior space and the exhaust duct, wherein the safety device is arranged to activate the exhaust fan in response to detecting that a concentration of the working medium in the interior space exceeds a predetermined certain threshold, and the discharge pipe communicates with a discharge part of a siphon to the sewer.

The heat pump apparatus of claim 1, wherein the heat pump circuit contains propane as the working medium.

Heat pump device according to claim 1 or 2, wherein an outlet of the discharge pipe in the discharge part of the siphon is located below a discharge level of the siphon.

A heat pump device according to any one of the preceding claims, wherein the siphon is part of the heat pump device.

A heat pump device as claimed in claim 4, wherein the siphon has a side connection opening onto the discharge part of the siphon, and wherein the discharge pipe is connected to the side connection.

A heat pump device according to claim 4 or 5, provided with a tap water storage vessel coupled to the heat pump circuit for absorbing heat from the working medium, a tap water supply line connected to tap water storage vessel and an inlet combination coupled between tap water supply line and a water pipe system, wherein a discharge of the inlet combination is connected to a supply side of the siphon.

A heat pump device according to any one of the preceding claims, provided with a backflow preventer against flow through the discharge pipe to the interior space of the housing.

A heat pump apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the gas sensor is located in a lower part of the inner space of the housing and a supply of the exhaust fan is configured to pump gas from the lower part to the exhaust pipe.

A heat pump device according to claim 8, wherein a bottom side of the housing is airtight at least up to the level of the gas sensor and the supply of the exhaust fan, and an opening is present in the housing above it.

A heat pump apparatus according to any one of claims 1-6, wherein the gas sensor is located in an upper part of the interior space of the housing and a supply of the exhaust fan is configured to pump gas from the upper part to the exhaust pipe.

A heat pump device according to claim 10, wherein a top of the housing is airtight at least to below the level of the gas sensor and the supply of the exhaust fan, and an opening is present in the housing below.

A heat pump device according to any one of the preceding claims, provided with a pressure difference detector for detecting a difference between air pressure inside and outside the housing.

A heat pump apparatus according to claim 12, comprising a control system coupled to the exhaust fan and differential pressure detector and arranged to activate the exhaust fan periodically, and to generate a warning signal when the differential pressure detector indicates that a pressure within the housing does not fall more than a threshold below a pressure outside the enclosure after the exhaust fan is activated.

A siphon for use in a device according to claim 4, which siphon is provided with a side connection which opens onto the discharge part of the siphon, for connection of a gas discharge line.

A siphon according to claim 14, wherein a mouth of the side connection is located below a drain level of the siphon.