NL2029289B1 - Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem - Google Patents

Abstract

Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem, omvattende een aansluitpunt dat is ingericht om aangesloten te worden op een verwarmingsinstallatiecircuit met daarin onder druk staande verwarmingsvloeistof, een vloeistofopslag voor het opslaan van verwarmingsvloeistof en een aansluitleiding die tussen het aansluitpunt en de vloeistofopslag is aangebracht, die de vloeistofopslag en het aansluitpunt met elkaar verbindt, waarbij het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem verder een overdrukventiel omvat, dat is aangebracht in de aansluitleiding en beweegbaar is tussen een afvloeitoestand, waarin verwarmingsvloeistof door het overdrukventiel en uit de aansluitleiding in de vloeistofopslag kan stromen, en een gesloten toestand, waarin uit de aansluitleiding stromen van verwarmingsvloeistof wordt beperkt, en dat is ingericht om bij een vooraf bepaalde overstortdruk te bewegen vanuit de gesloten toestand naar de afvloeitoestand, waarbij in de aansluitleiding een drukopbouwpomp is aangebracht, die is ingericht om bij een vooraf bepaalde activatiedruk te worden geactiveerd, zodanig dat een druk bij het aansluitpunt binnen een door de overstortdruk en de activatiedruk bepaalde drukbandbreedte blijft.

Description

P35208NLO0/MBA

Titel: Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem

De uitvinding heeft betrekking op een drukvatloos expansieaccomodatiesysteem, een centrale verwarmingsinstallatie, een werkwijze voor het aansluiten van een drukaccomodatiesysteem, en een werkwijze voor het op druk brengen van een centrale verwarmingsinstallatie.

Voor de accommodatie van expansie van water in een centrale verwarmingsinstallatie is het bekend om de centrale verwarmingsinstallatie te voorzien van een expansievat. Een expansievat omvat een expanderende kamer, die op de centrale verwarmingsinstallatie (cv- installatie) wordt aangesloten, en die middels een flexibel membraan wordt gescheiden van een luchtkamer waarin een vooraf bepaalde voordruk is aangebracht.

Drukvariaties door expansie van het water bij verwarmen met de cv-installatie worden met het expansievat beperkt. Hiervoor wordt gebruikelijk een vaste verhouding gehanteerd tussen de waterinhoud van de cv-installatie en de vatinhoud van het expansievat, op basis van het verwarmingsvermogen en de statische hoogte van het expansievat. In woonhuizen is een expansievat met een volume van 18 L of 25 L gebruikelijk.

Door deze relatief grote inhoud dient bij werkzaamheden aan de cv-installatie relatief veel water te worden afgetapt.

Verder kan het flexibel membraan in het expansievat als gevolg van chemische inwerking en ouderdom gaan lekken. Hierdoor dient het vat te worden vervangen. Bij een drukafname in de cv-installatie is het veelal niet duidelijk of het expansievat lekt of dat er elders een lekkage aanwezig is.

Een ander nadeel van bekende cv-installaties met expansievaten is dat het vullen van hiervan veelal lastig verloopt daar in de nabijheid van het vulpunt een waterkraan noodzakelijk is, waardoor bijvoorbeeld een nabijgelegen wasmachinekraan dient te worden losgekoppeld van de wasmachine.

Om lucht in de installatie te beperkten wordt een vulslang bij voorkeur eerst met water gevuld, waarna deze met minimaal verlies van water aan het vulpunt dient te worden aangesloten, en waarna de waterkraan en een afsluiter van het vulpunt worden geopend. Het vulpunt dient dan bij de gewenste druk te worden gesloten, waarna de vulslang weer wordt verwijderd en een eventuele wasmachine weer aan de kraan kan worden aangesloten.

Door deze opeenvolging van handelingen is het vullen een relatief complex en zijn niet alle consumenten in staat dit uit te voeren. Het vullen wordt hierdoor vaak overgelaten aan een cv-installateur bij onderhoud, of - wanneer het onderhoud wordt uitgesteld — zelfs helemaal niet uitgevoerd, met een slecht functionerende cv-installatie tot gevolg.

Het toevoegen van additieven aan het water van de cv-installatie, of het vullen van de cv-installatie met een andere vloeistof, is nog complexer dan het vullen met water. Een dergelijke vulling wordt in de praktijk dan ook relatief weinig uitgevoerd, en alleen door monteurs die hier goede ervaringen mee hebben. Hierdoor worden additieven of andere vloeistoffen niet in alle situaties, waarin zij van meerwaarde zouden zijn, benut en de wordt de levensduur van cv-installaties, in het bijzonder de levensduur van de warmtewisselaar of de circulatiepomp in een ketel of warmtepomp, onnodig beperkt.

De uitvinding heeft als doel de bovengenoemde nadelen ten minste gedeeltelijk weg te nemen of om een alternatief te verschaffen.

De uitvinding verschaft een drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens conclusie 1. Het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem omvat een aansluitpunt dat is ingericht om aangesloten te worden op een verwarmingsinstallatiecircuit met daarin onder druk staande verwarmingsvloeistof, een vloeistofopslag voor het opslaan van verwarmingsvloeistof, en een aansluitleiding die tussen het aansluitpunt en de vloeistofopslag is aangebracht, die de vloeistofopslag en het aansluitpunt met elkaar verbindt.

Het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem omvat verder een overdrukventiel, dat is aangebracht in de aansluitleiding en beweegbaar is tussen een afvloeitoestand, waarin verwarmingsvloeistof door het overdrukventiel en uit de aansluitleiding in de vloeistofopslag kan stromen, en een gesloten toestand, waarin uit de aansluitleiding stromen van verwarmingsvloeistof wordt beperkt, en dat is ingericht om bij een vooraf bepaalde overstortdruk te bewegen vanuit de gesloten toestand naar de afvloeitoestand.

In de aansluitleiding is een drukopbouwpomp aangebracht, die is ingericht om bij een vooraf bepaalde activatiedruk te worden geactiveerd, zodanig dat een druk bij het aansluitpunt binnen een door de overstortdruk en de activatiedruk bepaalde drukbandbreedte blijft.

Op deze wijze is het mogelijk om zonder drukvat, dus zonder conventioneel expansievat, expansie te accommoderen in een onder druk staande verwarmingsinstallatie.

In het bijzonder fungeert de aansluitleiding met drukopbouwpomp en overdrukventiel als overgang tussen de drukken in het verwarmingsinstallatiecircuit en de vloeistofopslag.

De vloeistofopslag kan daarbij verwarmingsvloeistof opslaan op een lagere druk dan de in het verwarmingsinstallatiecircuit heersende druk. De vloeistofopslag kan bijvoorbeeld zijn ingericht om verwarmingsvloeistof op te slaan onder omgevingsdruk.

Door het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem kunnen gangbare verwarmingsdrukken worden gebruikt, of zelfs hogere drukken in de verwarmingsinstallatie, terwijl de vloeistofopslag niet aan dergelijke drukken wordt blootgesteld. Dit heeft verschillende voordelen, te weten:

Ten eerste kan het voorraadvat eenvoudiger worden uitgevoerd. Door de potentieel lagere drukken kan het voorraadvat eenvoudiger met lagere drukbestendigheid worden uitgevoerd.

Ten tweede heeft een conventioneel expansievat, met een membraan, een relatief grote inhoud die sterk proportioneel is aan de inhoud van het verwarmingsinstallatiecircuit \door de elasticiteit van het membraan en de in het expansievat te herbergen druk. Doordat het voorraadvat bij een lagere opslagdruk kan functioneren, bijvoorbeeld bij omgevingsdruk, en doordat geen elastisch membraan aanwezig is, dat dient te vervormen, kan het voorraadvat kleiner worden uitgevoerd. Hierdoor kan ruimte worden bespaard, die bijvoorbeeld door vervanging van een ketel door een relatief grotere warmtepomp of sanitairwatervat noodzakelijk is.

Verder kan het voorraadvat eenvoudiger worden bijgevuld, bijvoorbeeld zonder vulkraan.

Daarbij is het makkelijker om additieven en/of andere verwarmingsvloeistoffen aan de verwarmingsinstallatie toe te voegen, door deze eenvoudigweg in het voorraadvat te brengen, bijv. door schenken of gieten.

Doordat de expansie niet door een flexibel membraan hoeft te worden opgevangen, is er geen expansievat meer aanwezig dat lek kan raken, regelmatig vervangen moet worden en bij lekkage de verwarmingsvloeistof kan vervuilen.

In het bijzonder wanneer het voorraadvat onder omgevingsdruk staat, kan het eenvoudig middels een gieter en/of waterfles worden bijgevuld, zodat dit gemakkelijker door een grotere groep consumenten kan worden uitgevoerd.

Eventuele luchtbellen in de verwarmingsvloeistof kunnen bij omgevingsdruk ontsnappen naar de omgeving, zodat de in het voorraadvat aanwezige verwarmingsvloeistof kan worden ontlucht. Bij bijvullen kunnen eventueel gevormde luchtbellen direct ontsnappen zodat toevoer van lucht in de verwarmingsinstallatie door bijvullen kan worden beperkt.

Ten slotte is het bij omgevingsdruk mogelijk om de vloeistofopslag te openen om in de vloeistofopslag te kijken om een verwarmingsvloeistofniveau en/of afname daarvan, bijvoorbeeld door eventuele lekkages in de verwarmingsinstallatie, visueel waar te nemen.

Het aansluitpunt kan zijn ingericht om op een aansluitpunt van een conventioneel expansievat te worden aangesloten. Het aansluitpunt kan een aansluitkoppeling omvatten die gebruikelijk is binnen een centrale verwarmingsinstallatie, zoals een knel- of insteekkoppeling, een buisuiteinde, bijvoorbeeld 15-22 mm metaal of 14-16 mm alupex, of een schroefdraad, zoals 14" of 24” schroefdraad.

Het aansluitpunt kan één punt zijn dat middels een enkele koppeling aan het verwarmingsinstallatiecircuit kan worden gekoppeld. Op deze wijze kan het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem eenvoudig in bestaande situaties worden aangebracht. Verder kan zo circulatie door de aansluitleiding worden voorkomen.

De vloeistofopslag kan een reservoir of tank omvatten die geschikt is voor het opslaan van verwarmingsvloeistof, zoals water, glycol, additieven en/of mengsels daarvan.

De vloeistofopslag kan een verwarmingsvloeistofinhoud hebben die kleiner is dan een volume van een conventioneel expansievat. In een uitvoeringsvorm heeft de vloeistofopslag een verwarmingsvloeistofinhoud van minder dan 5 L, zoals 3 L.

De aansluitleiding kan zijn gevormd als een buissectie tussen het aansluitpunt en de vloeistofopslag, of meerdere buissecties en/of splitsingen omvatten.

Het overdrukventiel kan een mechanisch overdrukventiel zijn, dat bijvoorbeeld middels een voorspanelement met de overstortdruk is voorgespannen in de gesloten toestand.

Als aanvulling of als alternatief kan het overdrukventiel elektronisch of hydraulisch worden geregeld. Het overdrukventiel kan zijn ingericht om te worden verbonden met een druksensor, bijvoorbeeld van het verwarmingsinstallatiecircuit, en/of een druksensor omvatten, die is ingericht om een druk te meten, waarbij het overdrukventiel is ingericht om op basis van de gemeten druk te bewegen tussen de afvloeitoestand en de gesloten toestand.

De drukopbouwpomp kan zijn ingericht om te worden verbonden met een druksensor en/of een druksensor omvatten, die is ingericht om een druk te meten, waarbij de drukopbouwpomp is ingericht om op basis van de gemeten druk te worden geactiveerd.

In een uitvoeringsvorm omvat de aansluitleiding een splitsing die de aansluitleiding tussen de vloeistofopslag en het aansluitpunt splitst in een drukopbouwsectie en een evenwijdig daaraan verlopende overstortsectie, waarbij het overdrukventiel is aangesloten op de overstortsectie om verwarmingsvloeistof in de afvloeitoestand door de overstortsectie in de vloeistofopslag te laten stromen. Evenwijdig verlopend dient hierin te worden verstaan als hydraulisch evenwijdig aan elkaar aangesloten en niet noodzakelijkerwijs als ook geometrisch evenwijdig aan elkaar verlopend.

De overstortsectie kan zodanig met de vloeistofopslag zijn verbonden dat verwarmingsvloeistof vrij door de overstortsectie in de vloeistofopslag kan stromen in de afvloeitoestand.

Het overdrukventiel kan bijvoorbeeld een eerste poort omvatten die naar de splitsing is gericht een tweede poort die is aangesloten op de overstortsectie.

In een uitvoeringsvorm is de splitsing tussen het aansluitpunt en de drukopbouwpomp en/of het overdrukventiel aangebracht, zodat de drukopbouwsectie en de overstortsectie 5 gezamenlijk aansluitbaar zijn middels het aansluitpunt. De overdrukventiel en de drukopbouwpomp kunnen dus tussen de vloeistofopslag en het aansluitpunt parallel in respectievelijk de drukopbouwsectie en de overstortsectie zijn aangebracht.

Als alternatief kan de splitsing worden gevormd door het overdrukventiel, bijvoorbeeld waarbij het overdrukventiel een derde poort omvat die is verbonden met de tweede poort.

In een alternatieve uitvoeringsvorm zijn de overdrukpomp en het overdrukventiel in serie tussen het aansluitpunt en de vloeistofopslag aangebracht. In deze uitvoeringsvorm dienen het overdrukventiel en de drukopbouwpomp zodanig te zijn ingericht, dat het overdrukventiel een door de drukopbouwpomp opgewekte stroming vanaf de vloeistofopslag naar het aansluitpunt niet blokkeert, respectievelijk dat de drukopbouwpomp een stroming door het overdrukventiel naar de vloeistofopslag niet blokkeert.

Het overdrukventiel kan bijvoorbeeld een geregelde klep zijn, die is ingericht om zowel bij overschrijden van de overstortdruk te openen, als ook bij het inschakelen van de drukopbouwpomp, zodat druk kan worden opgebouwd door het overdrukventiel en kan afvloeien door het overdrukventiel en de drukopbouwpomp middels een enkele aansluitleiding. In potentie kan op deze wijze zelfs stroom worden opgewekt met de door afvloeien veroorzaakte stroming en rotatie van de pomp, zodat het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem tenminste deels in eigen energie zou kunnen voorzien.

In een uitvoeringsvorm omvat de vloeistofopslag een bijvulpunt voor het op omgevingsdruk bijvullen van verwarmingsvloeistof.

De vloeistofopslag kan voorzien zijn van een opening aan de bovenzijde of een klep die het bijvulpunt vormt, waardoorheen verwarmingsvloeistof kan worden geschonken of gegoten.

Verder kan het bijvulpunt een trechter omvatten of een relatief grote diameter hebben van ten minste enkele centimeters, zoals ten minste 5 cm, zodat eenvoudig met een gieter of fles kan worden bijgevuld.

In een uitvoeringsvorm omvat het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem een behuizing die de buitenzijde van het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem vormt, waarbij het aansluitpunt en/of het bijvulpunt van buiten de behuizing toegankelijk zijn.

Het overdrukventiel, de drukopbouwpomp en de vloeistofopslag kunnen deels of volledig in de behuizing zijn aangebracht.

Een van buiten de behuizing toegankelijk aansluitpunt heeft het voordeel dat het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem eenvoudig kan worden geïnstalleerd door het ophangen van de behuizing en het aan het centrale verwarmingscircuit aansluiten van het aansluitpunt. In het bijzonder kan de behuizing voor retrofitten van een bestaande verwarmingsinstallatie worden aangesloten op de plaats van een conventioneel expansievat.

De drukopbouwpomp, het overdrukventiel, de aansluitleiding en/of de vloeistofvoorraad kunnen in isolatiemateriaal zijn verpakt, zoals in polystyreen, om geluid te dempen en/of om warmteverlies van de verwarmingsvloeistof te beperken. Isolatiemateriaal kan ook plaatselijk of plaatselijk dikker zijn aangebracht, bijvoorbeeld alleen om de aansluitleiding.

In het bijzonder kan tussen de behuizing en de drukopbouwpomp geluidsisolatie zijn aangebracht voor dempen van geluid.

In een uitvoeringsvorm heeft de behuizing een inhoud van minder dan 18 L, bijvoorbeeld minder dan 8 L. Voordeligerwijs is de behuizing zo kleiner dan een conventioneel expansievat, bijvoorbeeld kleiner dan een conventioneel expansievat dat bij eenzelfde inhoud van een centraal verwarmingsinstallatiecircuit nodig zou zijn.

In een verdere uitvoeringsvorm heeft de de vloeistofopslag een verwarmingsvloeistofinhoud van minder dan 5 L, zoals 3 L. Hierdoor kan een zeer compacte behuizing worden verkregen.

De behuizing kan ook modulair zijn uitgevoerd, bijvoorbeeld waarbij meerdere behuizingen kunnen worden gekoppeld om een grotere verwarmingsvloeistofinhoud te verkrijgen, of waarbij de vloeistofopslag losneembaar is.

Aanvullend of als alternatief kan de behuizing zijn voorzien van een vloeistofopslagopening waardoorheen de vloeistofopslag kan steken om een variabele grootte van de vloeistofopslag mogelijk te maken. Zo zou één afmeting behuizing door keuze van een vloeistofopslag met een op het verwarmingscircuit afgestemde verwarmingsvloeistofinhoud geschikt zijn voor een relatief groot aantal verwarmingscircuits.

In een uitvoeringsvorm omvat het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem een vlotterschakelaar die is aangebracht in de vloeistofopslag, waarbij de vlotterschakelaar werkzaam is verbonden met de drukopbouwpomp om deze uit te schakelen wanneer een bepaald vloeistofniveau wordt bereikt.

De vlotterschakelaar kan bijvoorbeeld elektrisch zijn verbonden met de drukopbouwpomp, en bijvoorbeeld als aanvullende aan/uitschakelaar functioneren.

In een verdere uitvoeringsvorm is de vlotter aangesloten op een laagspanningscircuit met een relais, om het relais te schakelen wanneer het bepaalde vloeistofniveau wordt bereikt, waarbij het relais de drukopbouwpomp in- of uitschakelt.

Het bepaalde vloeistofniveau kan een minimum vloeistofniveau zijn waaronder de drukopbouwpomp niet kan functioneren. Op deze wijze wordt extra veiligheid verkregen en kan doorpompen van de drukopbouwpomp zonder afdoende verwarmingsvloeistof worden voorkomen.

De vlotter kan op of nabij een onderzijde van de vloeistofopslag zijn aangebracht.

In een aanvullende of alternatieve uitvoeringsvorm omvat het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem een vlotterschakelaar die is aangebracht in de vloeistofopslag en een signaalgever, waarbij de vlotterschakelaar werkzaam is verbonden met de signaalgever schakelen wanneer een bepaald vloeistofniveau wordt bereikt.

De signaalgever kan bijvoorbeeld een licht, geluid en/of elektronisch signaal geven, bijvoorbeeld een lamp, zoemer of draadloze communicatiemodule. Op deze wijze kan de omgeving worden geïnformeerd dat bijvullen van de vloeistofopslag noodzakelijk is.

In een uitvoeringsvorm omvat het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem een terugslagklep die in de drukopbouwsectie is aangebracht tussen het aansluitpunt en de drukopbouwpomp, om terugstromen van verwarmingsvloeistof door de drukopbouwpomp te hinderen. Hiermee wordt extra veiligheid verkregen en zou drukbelasting van de drukopbouwpomp kunnen worden beperkt. Ook kan de drukopbouwpomp zo eenvoudiger worden vervangen.

In een uitvoeringsvorm heeft het overdrukventiel een overstortdruk van maximaal 3,5 bar, zoals 3 bar.

In een uitvoeringsvorm heeft de drukopbouwpomp een activatiedruk van minimaal 1 bar, zoals 1,4 bar.

In een uitvoeringsvorm is de drukopbouwpomp ingericht om bij een vooraf bepaalde uitschakeldruk uit te schakelen, waarbij de uitschakeldruk hoger is dan de activatiedruk en lager is dan de overstortdruk. De uitschakeldruk kan bijvoorbeeld minder zijn dan 2,5 bar, zoals 1,8 bar.

Middels deze overstortdruk, activatiedruk en/of uitschakeldruk kan het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem zijn ingericht om te worden gebruikt in een relatief kleinschalig verwarmingscircuit, zoals dat van een huis of midden- of klein bedrijf. Deze waarden zijn daar momenteel gebruikelijk.

In een uitvoeringsvorm omvat het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem een aftapkraan die is verbonden met de aansluitleiding en die handmatig beweegbaar is tussen een afvloeitoestand, waarin verwarmingsvloeistof door de aftapkraan en uit de aansluitleiding in de vloeistofopslag kan stromen, en een gesloten toestand, waarin uit de aansluitleiding stromen van verwarmingsvloeistof wordt beperkt.

Door middel van de aftapkraan kan verwarmingsvloeistof vanuit het centrale verwarmingscircuit wegvloeien naar de vloeistofopslag. Hierdoor worden werkzaamheden vergemakkelijkt, doordat het niet meer nodig hoeft te zijn om verwarmingsvloeistof op te vangen bij aftappen.

De aftapkraan kan ook zijn geïntegreerd in overdrukventiel.

In een uitvoeringsvorm is het bijvulpunt bij omgevingsdruk afsluitbaar. Op deze wijze kan indringen van stof of externe stoffen in de vloeistofopslag door het bijvulpunt worden beperkt of voorkomen.

In een uitvoeringsvorm is de drukopbouwpomp een membraanpomp. Een dergelijke pomp blijkt relatief onderhoudsvrij en bovendien geschikt voor diverse verwarmingsvloeistoffen en additieven.

In een uitvoeringsvorm is de vloeistofopslag voorzien van bijvulmarkeringen voor het aangeven van een bijvulniveau. Hiermee kan een juiste hoeveelheid verwarmingsvloeistof worden aangewezen voor het bijvullen.

Als alternatief of aanvulling kan de vloeistofopslag geheel of gedeeltelijk transparant zijn uitgevoerd, zodat een niveau verwarmingsvloeistof in de vloeistofopslag van buien de vloeistofopslag afleesbaar is.

De behuizing kan zijn voorzien van een opening of een venster en/of deels transparant zijn uitgevoerd om aflezen van een niveau verwarmingsvloeistof in de vloeistofopslag te vergemakkelijken.

Volgens een ander aspect verschaft de uitvinding een centrale verwarmingsinstallatie, bijvoorbeeld van een woonhuis of appartement, omvattende een gesloten verwarmingsinstallatiecircuit en een drukaccomodatiesysteem volgens een van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen of conclusies 1-15.

In een uitvoeringsvorm omvat de centrale verwarmingsinstallatie een verwarmingsvloeistof, zoals water, glycol, additieven en/of mengsels daarvan.

De centrale verwarmingsinstallatie kan in een huis of ander gebouw, zoals een midden- of klein bedrijf zijn aangebracht.

Op deze wijze worden overeenkomende voordelen behaald als hierboven beschreven. In het bijzonder wordt aftappen vergemakkelijkt door het relatief geringe aftapvolume aan verwarmingsvloeistof.

Volgens een ander aspect verschaft de uitvinding een werkwijze voor het aansluiten van een drukaccomodatiesysteem volgens een van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen of conclusies 1-15 op een verwarmingscircuit, bijvoorbeeld van een woonhuis of appartement, omvattende de stap van het voor fluïda verbinden van het aansluitpunt van het drukaccomodatiesysteem aan het verwarmingscircuit.

In een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze het verwijderen van een conventioneel expansievat van het verwarmingscircuit en wordt het aansluitpunt aangesloten op het voormalige aansluitpunt van het conventionele expansievat.

In een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze de stap van het op maat maken van de voorraadopslag. De voorraadopslag kan bijvoorbeeld een pvc-buis zijn, zodat het op maat maken daarvan het eenvoudig op maat zagen van de pvc-buis omvat. Door het op maat maken kan het volume van de voorraadopslag op het verwarmingscircuit worden afgestemd.

Volgens een ander aspect verschaft de uitvinding een werkwijze voor het op druk brengen van een centrale verwarmingsinstallatie, bijvoorbeeld van een woonhuis of appartement, omvattende de stappen van het bij omgevingsdruk gieten van een verwarmingsvloeistof in een op een verwarmingscircuit aangesloten vloeistofopslag; het activeren van een tussen het verwarmingscircuit en de vloeistofopslag aangebrachte drukopbouwpomp om druk op te bouwen in het verwarmingscircuit, en het uitschakelen van de drukopbouwpomp wanneer een vooraf bepaalde uitschakeldruk is bereikt.

Het gieten van vloeistof kan met een gieter en/of fles worden uitgevoerd, bijvoorbeeld tot aan bepaalde markering. Indien de vloeistofopslag is voorzien van een vlotterschakelaar, kan het gieten worden uitgevoerd ten minste totdat de vlotterschakelaar gaat drijven.

In een uitvoeringsvorm wordt de vloeistofopslag verder gevuld nadat de vlotterschakelaar is graan drijven, bijvoorbeeld met ten minste 0,5 L extra. Door een juiste plaatsing van de vlotterschakelaar op een bepaald vloeistofniveau kan zo worden bereikt dat schakeling van de vlotter duidt op een lekkage binnen het centrale verwarmingscircuit.

In een uitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van een drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een van de hierboven omschreven uitvoeringsvormen of een van de conclusies 1-15.

In een uitvoeringsvorm omvat de verwarmingsvloeistof een additief, zoals een onderhoudsadditief.

In een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze de stap van het aftappen van het verwarmingscircuit, waarbij het volume afgetapte verwarmingsvloeistof minder is dan 5 L, zoals 3 L.

In een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze de stap van het bij omgevingsdruk gieten van de afgetapte verwarmingsvloeistof in de vloeistofopslag.

In een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze de stap van het bepalen van een lekkagevolume aan verwarmingsvloeistof middels het waarnemen van een niveaudaling verwarmingsvloeistof in de vloeistofopslag.

In een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze de stap van het openen van een overdrukventiel bij een vooraf bepaalde overstortdruk om verwarmingsvloeistof uit het verwarmingscircuit in de vloeistofopslag te laten stromen, waarbij een druk in het verwarmingscircuit tussen 1 en 3,5 bar wordt gehouden, in het bijzonder tussen 1,4 en 3 bar.

Middels de verschillende uitvoeringsvormen van de werkwijze kunnen met de respectieve uitvoeringsvormen van het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem overeen komende voordelen worden behaald, zoals hierboven omschreven.

Verdere kenmerken en voordelen van de uitvinding worden verduidelijkt door een beschrijving van uitvoeringsvormen van de uitvinding, onder verwijzing naar de bijbehorende tekeningen.

Figuur 1 toont schematisch een drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een Uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuur 2 toont schematisch een elektrisch schema van de uitvoeringsvorm van Fig. 1;

Figuur 3 toont schematisch een centrale verwarmingsinstallatie uit de stand der techniek;

Figuur 4 toont schematisch een centrale verwarmingsinstallatie voorzien van een drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuur 5 toont schematisch een drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; en

Figuur 6 toont schematisch een drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een Uitvoeringsvorm van de uitvinding.

In elk van de figuren worden dezelfde referentiecijfers en -tekens gebruikt om te verwijzen naar overeenkomende componenten of naar componenten die een overeenkomende functie hebben.

Figuur 1 toont schematisch een drukvatloos expansieaccomodatiesysteem 1, omvattende een aansluitpunt 2 dat is ingericht om aangesloten te worden op een verwarmingsinstallatiecircuit met daarin onder druk staande verwarmingsvloeistof. Het aansluitpunt 2 omvat hier een buisuiteinde van 15 mm metaal, maar kan ook een aansluitkoppeling omvatten die gebruikelijk is binnen een centrale verwarmingsinstallatie, zoals een knel- of insteekkoppeling.

Verder omvat het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem 1 een vloeistofopslag 3, die geschikt is voor het opslaan van verwarmingsvloeistoffen zoals water, glycol, additieven en mengsels daarvan en verwarmingsvloeistofinhoud heeft van minder dan 5 L, hier 3 L.

Een aansluitleiding 20 is gevormd als buissectie tussen het aansluitpunt 2 en de vloeistofopslag 3 aangebracht, en verbindt de vloeistofopslag 3 en het aansluitpunt 2 met elkaar.

De aansluitleiding 20 omvat splitsingen 21 21’ die de aansluitleiding 20 tussen de vloeistofopslag 3 en het aansluitpunt 2 splitsen in een drukopbouwsectie 22 en een hydraulisch evenwijdig daaraan verlopende overstortsectie 23, die zodanig met de vloeistofopslag 3 is verbonden dat verwarmingsvloeistof vrij door de overstortsectie 23 in de vloeistofopslag 3 kan stromen in een hierna besproken afvloeitoestand.

Het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem 1 omvat een overdrukventiel 4, dat is aangebracht in de aansluitleiding 20 en beweegbaar is tussen een afvloeitoestand, waarin verwarmingsvloeistof door het overdrukventiel en uit de aansluitleiding in de vloeistofopslag kan stromen, en een gesloten toestand, waarin uit de aansluitleiding stromen van verwarmingsvloeistof wordt beperkt. Het overdrukventiel 4 is mechanisch, en is middels een voorspanelement met de overstortdruk voorgespannen in de gesloten toestand en zo ingericht om bij een vooraf bepaalde overstortdruk te bewegen vanuit de gesloten toestand naar de afvloeitoestand. De overstortdruk is maximaal 3,5 bar, zoals 3 bar.

De splitsing 21 is tussen het aansluitpunt 2 en de drukopbouwpomp 5 en het overdrukventiel 4 aangebracht, zodat de drukopbouwsectie 22 en de overstortsectie 23 gezamenlijk aansluitbaar zijn middels het aansluitpunt 2 en de overdrukventiel 4 en de drukopbouwpomp 5 tussen de vloeistofopslag en het aansluitpunt parallel in respectievelijk de drukopbouwsectie 22 en de overstortsectie 23 zijn aangebracht.

In de aansluitleiding 20 is een drukopbouwpomp 5 aangebracht, die is ingericht om bij een vooraf bepaalde activatiedruk te worden geactiveerd, zodanig dat een druk bij het aansluitpunt 2 binnen een door de overstortdruk en de activatiedruk bepaalde drukbandbreedte blijft. De activatiedruk is minimaal 1 bar, zoals 1,4 bar.

De drukopbouwpomp 5 is ingericht om bij een vooraf bepaalde uitschakeldruk uit te schakelen, die hoger is dan de activatiedruk en lager is dan de overstortdruk. De uitschakeldruk is minder zijn dan 2,5 bar, zoals 1,8 bar.

De vloeistofopslag 3 omvat een opening aan de bovenzijde die een bijvulpunt 31 vormt voor het op omgevingsdruk bijvullen van verwarmingsvloeistof. Het bijvulpunt 31 heeft een relatief grote diameter van ten minste 5 cm, zoals 10 cm. Het bijvulpunt 31 is het bij omgevingsdruk afsluitbaar middels een deksel 32.

De vloeistofopslag 3 is voorzien van bijvulmarkeringen 33 voor het aangeven van een bijvulniveau.

Het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem 1 omvat een behuizing 6 die de buitenzijde van het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem 1 vormt. Het aansluitpunt 2 en het bijvulpunt 2 zijn van buiten de behuizing 6 toegankelijk en het overdrukventiel 4, de drukopbouwpomp 5 zijn volledig in de behuizing 6 aangebracht. De behuizing 6 heeft een inhoud van minder dan 18 L, bijvoorbeeld minder dan 8 L. De behuizing 3 is voorzien van een vloeistofopslagopening waardoorheen de vloeistofopslag 3 naar buiten steekt.

Een vlotterschakelaar 7 is nabij een onderzijde van de vloeistofopslag 3 aangebracht in de vloeistofopslag 3, en is werkzaam elektrisch verbonden met de drukopbouwpomp 5, zoals getoond in Figuur 2, om deze uit te schakelen wanneer een bepaald minimumvloeistofniveau wordt bereikt.

De vlotter 7 is aangesloten op een laagspanningscircuit 70 met een relais 72, om het relais 72 te schakelen wanneer het bepaalde vloeistofniveau wordt bereikt, waarbij het relais de drukopbouwpomp 5 in- of uitschakelt.

Verder zijn een schakelaar 73 voorzien voor het naar keuze gebruiken van de vlotter, en een glaszekering 74 ter bescherming van het elektrisch circuit 70. De laagspanning wordt geleverd middels een transformator 75 aangesloten op het lichtnet. Ter aanvulling of als vervanging van het relais 72 kan een signaalgever zijn aangebracht om een lichts-, geluids- en/of elektronisch signaal te geven.

Het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem 1 omvat verder een terugslagklep 8 die in de drukopbouwsectie 22 is aangebracht tussen het aansluitpunt 2 en de drukopbouwpomp 5, om terugstromen van verwarmingsvloeistof door de drukopbouwpomp 5 te hinderen.

Figuur 3 toont schematisch een centrale verwarmingsinstallatie 90 uit de stand der techniek, zoals die in een huis of ander gebouw, zoals een midden- of klein bedrijf gebruikelijk zijn aangebracht. De centrale verwarmingsinstallatie 90 omvat een cv-ketel 91, een conventioneel expansievat 92, radiatoren 93 en overstort 95. Overstort 95 werkt als overdrukventiel en dient extern water af te kunnen voeren.

Het conventionele expansievat 92 omvat een membraan heeft een relatief grote inhoud die sterk proportioneel is aan de inhoud van de verwarmingsinstallatie, in het bijzonder de buizen en radiatoren 93, door de elasticiteit van het membraan en de in het expansievat 92 te herbergen druk, die gelijk is aan een in de verwarmingsinstallatie heersende druk.

Voor bijvullen is een kraan 96 nodig die een druk kan afgeven die groter is dan de in de verwarmingsinstallatie heersende druk.

Figuur 4 toont schematisch een centrale verwarmingsinstallatie 90 voorzien van een drukvatloos expansieaccomodatiesysteem 1 volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Hier wordt zonder drukvat en zonder conventioneel expansievat 92, expansie accommoderen in een onder druk staande verwarmingsinstallatie. In het bijzonder fungeert de aansluitleiding 20 met drukopbouwpomp en overdrukventiel als overgang tussen de heersende druk in het verwarmingsinstallatiecircuit en de druk in de vloeistofopslag, die lager is, in dit geval gelijk is aan de omgevingsdruk. Hierdoor kan de vloeistofopslag eenvoudig worden bijgevuld middels gieten uit een fles of gieter en zonder dat aangesloten vulkraan nodig is.

Het aansluitpunt 2 is één punt dat middels een enkele koppeling aan het verwarmingsinstallatiecircuit kan worden gekoppeld voor eenvoudige installatie.

Er kunnen communicatiemiddelen 97 zijn voorzien voor communicatie tussen de cv- ketel 91 en het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem 1, bijvoorbeeld een analoge of digitale verbinding om een in de cv-ketel 91 of elders in de centrale verwarmingsinstallatie 90 gemeten druk te communiceren die representatief is voor een in de centrale verwarmingsinstallatie 90 heersende druk.

Figuur 5 toont schematisch een drukvatloos expansieaccomodatiesysteem 1 volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; Hierbij is een regelaar 98 voorzien waarmee de drukopbouwpomp 5 en overdrukventiel 4 kunnen worden geactiveerd op basis van signalen de communicatiemiddelen 97, zoals een gemeten druk, en signalen van de vlotterschakelaar 7.

De overdrukpomp 5 en het overdrukventiel 4 zijn in serie tussen het aansluitpunt 2 en de vloeistofopslag 3 aangebracht. Het overdrukventiel 4 is hier een geregelde klep die door de regelaar 98 wordt geopend en gesloten op basis van de gemeten druk. De regelaar 98 opent de klep 4 zowel bij overschrijden van de overstortdruk als ook bij het inschakelen van de drukopbouwpomp 5, zodat druk kan worden opgebouwd in een centrale verwarmingsinstallatie door vloeistoof door het overdrukventiel 4 te pompen.

Verwarmingsvloeistof kan afvloeien door het overdrukventiel 4 en de drukopbouwpomp 5 doordat in de drukopbouwpomp 5 geen terugslagklep is aangebracht zodat de drukopbouwpomp 5 een stroming door het overdrukventiel 4 naar de vloeistofopslag 3 niet blokkeert.

Aan de binnenzijde van de behuizing 6 is een laag isolatiemateriaal 61 voorzien, hier polystyreen. Isolatiemateriaal kan ook plaatselijk of plaatselijk dikker zijn aangebracht, bijvoorbeeld alleen om de aansluitleiding 2.

Figuur 6 toont schematisch een drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. In de aansluitleiding 20 is nabij het aansluitpunt 2 een druksensor 99 aangebracht.

Het overdrukventiel 4 omvat hier een eerste poort die naar de splitsing van de aansluitleiding 20 in de drukopbouwsectie 22 is gericht een tweede poort die is aangesloten op de overstortsectie 23. Als alternatief kan de splitsing worden gevormd door het overdrukventiel 4, bijvoorbeeld waarbij het een derde poort omvat, die is aangesloten op de aansluitleiding 20 en in verbinding staat met de eerste poort die is aangesloten op de drukopbouwsectie 23.

Het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem 1 omvat een aftapkraan 9 die is verbonden met de aansluitleiding 20 en die handmatig beweegbaar is tussen een afvloeitoestand, waarin verwarmingsvloeistof door de aftapkraan 9 en uit de aansluitleiding 20 in de vloeistofopslag3 kan stromen, en een gesloten toestand, waarin uit de aansluitleiding stromen van verwarmingsvloeistof wordt beperkt. 20

Nadat het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem 1 is aangesloten bij het aansluitpunt 2 op een drukloze, maar met verwarmingsvloeistof gevulde centrale verwarmingsinstallatie 90, kan de vloeistofopslag worden gevuld totdat de vlotter gaat drijven, waarna er vervolgens nog 0,5L of 1L verder wordt gevuld. De drukopbouwpomp 5 zal door de lage druk die lager is dan een vooraf bepaalde inschakeldruk van 1,4 bar worden ingeschakeld, totdat de uitschakeldruk van 1,8 bar is bereikt.

Bij verwarmen van de cv-ketel 91 zal de met de sensor 99 gemeten druk toenemen tot de overstortdruk van 3,0 bar, waarbij het overdrukventiel 4 opent. Bij afkoelen van de verwarmingsvloeistof na stopzetten van verwarming zal de verwarmingsvloeistof krimpen en de gemeten druk afnemen tot de inschakeldruk, waarbij de drukopbouwpomp 5 weer wordt geactiveerd, zodat een storing van de cv-ketel 91 vanwege een te lage druk wordt voorkomen.

Bij werkzaamheden aan het centrale verwarmingssysteem 91 kan de beperkte hoeveelheid verwarmingsvloeistof, die kleiner is dan bij een conventioneel expansievat het geval zou zijn, worden afgetapt, bijvoorbeeld middels een aftapkraan 9. Na de werkzaamheden kan de afgetapte, zuurstofarme vloeistof eenvoudig in de vloeistofopslag 3 worden gegoten.

Door de 0,5 L of 1 L verdere vulling van de vloeistofopslag 3 duidt een waarschuwing en/of deactivatie van de drukopbouwpomp 5 op een lekkage van respectievelijk 0,5 L of 1 L.

In tegenstelling tot bij een conventioneel expansievat kan een lekkage in de centrale verwarmingsinstallatie dus relatief eenvoudig worden waargenomen middels een waarschuwing, activatie en/of visueel waarneembare daling van een niveau verwarmingsvloeistof in de vloeistofopslag.

Claims (24)

CONCLUSIES

1. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem, omvattende: - een aansluitpunt dat is ingericht om aangesloten te worden op een verwarmingsinstallatiecircuit met daarin onder druk staande verwarmingsvloeistof, - een vloeistofopslag voor het opslaan van verwarmingsvloeistof; en - een aansluitleiding die tussen het aansluitpunt en de vloeistofopslag is aangebracht, die de vloeistofopslag en het aansluitpunt met elkaar verbindt, waarbij het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem verder een overdrukventiel omvat, dat is aangebracht in de aansluitleiding en beweegbaar is tussen een afvloeitoestand, waarin verwarmingsvloeistof door het overdrukventiel en uit de aansluitleiding in de vloeistofopslag kan stromen, en een gesloten toestand, waarin uit de aansluitleiding stromen van verwarmingsvloeistof wordt beperkt, en dat is ingericht om bij een vooraf bepaalde overstortdruk te bewegen vanuit de gesloten toestand naar de afvloeitoestand, waarbij in de aansluitleiding een drukopbouwpomp is aangebracht, die is ingericht om bij een vooraf bepaalde activatiedruk te worden geactiveerd, zodanig dat een druk bij het aansluitpunt binnen een door de overstortdruk en de activatiedruk bepaalde drukbandbreedte blijft.

2. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens conclusie 1, waarbij de aansluitleiding een splitsing omvat die de aansluitleiding tussen de vloeistofopslag en het aansluitpunt splitst in een drukopbouwsectie en een evenwijdig daaraan verlopende overstortsectie, waarbij het overdrukventiel is aangesloten op de overstortsectie om verwarmingsvloeistof in de afvloeitoestand door de overstortsectie in de vloeistofopslag te laten stromen.

3. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens conclusie 2, waarbij de splitsing tussen het aansluitpunt en de drukopbouwpomp en/of het overdrukventiel is aangebracht, zodat de drukopbouwsectie en de overstortsectie gezamenlijk aansluitbaar zijn middels het aansluitpunt.

4. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de vloeistofopslag een bijvulpunt omvat voor het op omgevingsdruk bijvullen van verwarmingsvloeistof.

5. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een van de voorgaande conclusies, verder omvattende een behuizing die de buitenzijde van het drukvatloos expansieaccomodatiesysteem vormt, waarbij het aansluitpunt en/of het bijvulpunt van buiten de behuizing toegankelijk zijn.

6. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens conclusie 5, waarbij de behuizing een inhoud heeft van minder dan 8 L.

7. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een vlotterschakelaar die is aangebracht in de vloeistofopslag, waarbij de vlotterschakelaar werkzaam is verbonden met de drukopbouwpomp om deze uit te schakelen wanneer een bepaald vloeistofniveau wordt bereikt.

8. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een terugslagklep die in de drukopbouwsectie is aangebracht tussen het aansluitpunt en de drukopbouwpomp om terugstromen van verwarmingsvloeistof door de drukopbouwpomp te hinderen.

9. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het overdrukventiel een overstortdruk heeft van maximaal 3,5 bar, zoals 3 bar.

10. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de drukopbouwpomp een activatiedruk heeft van minimaal 1 bar, zoals 1,4 bar.

11. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de drukopbouwpomp is ingericht om bij een vooraf bepaalde uitschakeldruk uit te schakelen, waarbij de uitschakeldruk hoger is dan de activatiedruk en lager is dan de overstortdruk, bijvoorbeeld waarbij de uitschakeldruk minder is dan 2,5 bar, zoals 1,8 bar.

12. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem, verder omvattende een aftapkraan die is verbonden met de aansluitleiding en die handmatig beweegbaar is tussen een afvloeitoestand, waarin verwarmingsvloeistof door de aftapkraan en uit de aansluitleiding in de vloeistofopslag kan stromen, en een gesloten toestand, waarin uit de aansluitleiding stromen van verwarmingsvloeistof wordt beperkt.

13. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het bijvulpunt bij omgevingsdruk afsluitbaar is.

14. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de drukopbouwpomp een membraanpomp is.

15. Drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de vloeistofopslag voorzien is van bijvulmarkeringen voor het aangeven van een bijvulniveau.

16. Centrale verwarmingsinstallatie, bijvoorbeeld van een woonhuis of appartement, omvattende een gesloten verwarmingsinstallatiecircuit en een drukaccomodatiesysteem volgens een van de voorgaande conclusies.

17. Werkwijze voor het aansluiten van een drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een van de conclusies 1-15 op een verwarmingscircuit, bijvoorbeeld van een woonhuis of appartement, omvattende de stap van het voor fluida verbinden van het aansluitpunt van het drukaccomodatiesysteem aan het verwarmingscircuit.

18. Werkwijze voor het op druk brengen van een centrale verwarmingsinstallatie, bijvoorbeeld van een woonhuis of appartement, omvattende de stappen van: - het bij omgevingsdruk gieten van een verwarmingsvloeistof in een op een verwarmingscircuit aangesloten vloeistofopslag; - het activeren van een tussen het verwarmingscircuit en de vloeistofopslag aangebrachte drukopbouwpomp om druk op te bouwen in het verwarmingscircuit; en - het uitschakelen van de drukopbouwpomp wanneer een vooraf bepaalde uitschakeldruk is bereikt.

19. Werkwijze volgens conclusie 18, gebruik makend van een drukvatloos expansieaccomodatiesysteem volgens een van de conclusies 1-15.

20. Werkwijze volgens conclusie 18 of 19, waarbij de verwarmingsvloeistof een additief, zoals een onderhoudsadditief, omvat.

21. Werkwijze volgens een van de conclusies 18-20, verder omvattende de stap van het aftappen van het verwarmingscircuit, waarbij het volume afgetapte verwarmingsvloeistof minder is dan 5 L, zoals 3 L.

22. Werkwijze volgens conclusie 21, verder omvattende de stap van het bij omgevingsdruk gieten van de afgetapte verwarmingsvloeistof in de vloeistofopslag.

23. Werkwijze volgens een van de conclusies 18-22, verder omvattende de stap van het bepalen van een lekkagevolume aan verwarmingsvloeistof middels het waarnemen van een niveaudaling verwarmingsvloeistof in de vloeistofopslag.

24. Werkwijze volgens een van de conclusies 18-23, verder omvattende de stap van het openen van een overdrukventiel bij een vooraf bepaalde overstortdruk om verwarmingsvloeistof uit het verwarmingscircuit in de vloeistofopslag te laten stromen, waarbij een druk in het verwarmingscircuit tussen 1 en 3,5 bar wordt gehouden, in het bijzonder tussen 1,4 en 3 bar.