NL8900354A - Centrale verwarmingsinstallatie met een warmwatercircuit voor huishoudelijk gebruik. - Google Patents

Description

'♦n * s VO 2028

Titel: Centrale verwarmingsinstallatie met een warmwater- circuit voor huishoudelijk gebruik.

De uitvinding betreft een centrale verwarmingsinstallatie, voorzien van een warmwatercircuit voor huishoudelijk gebruik (sanitair water) en omvat een verwarmingsapparaat met een omhulling of mantel, waarvan het onderste 5 gedeelte voorzien is van een brander en waarom al dan niet een leiding is gewikkeld van het verwarmingscircuit, welke vervolgens door een bundel lamellen heen loopt, gelegen in het bovenste gedeelte van de omhulling.

Men kent reeds installaties van dit type, waarbij 10 het circuit voor warm sanitair water een tweede leiding omvat, welke door de bundel lamellen heen loopt en in direct contact staat met de eerste leiding, waarin het ver-warmingswater circuleert.

Het Franse octrooischrift 1.332.609 beschrijft een 15 dergelijke installatie, waarin het directe thermische contact tussen de eerste leiding (circuit voor verwarmings-water) en de tweede leiding (circuit voor sanitair water) verkregen wordt door het direct aanliggen van de twee leidingen zodanig, dat een buis met dubbele doorgang wordt 20 verkregen, welke door de lamellen heen loopt, welke buis een doorsnede van geschikte vorm heeft, b.v. rond of ellip-. tisch.

Men kent voorts verwarmingsinstallaties, waarin het directe thermische contact tussen de twee leidingen, 25 respectievelijk van het circuit voor verwarmingswater en het circuit voor sanitair water verkregen wordt, doordat de ene leiding in de andere is opgenomen, welke twee leidingen dan zijn uitgevoerd in de vorm van twee concentrische buizen, welke door de lamellen van het verwarmingsapparaat 30 heen lopen.

De onderhavige uitvinding betreft verwarmingsapparaten van het hierboven genoemde type en onderscheidt zich door een nieuwe plaatsing van de verwarmingscircuit en voor 8900354.

*1 - 2 - sanitair water, waardoor de thermische warmteuitwisseling tussen deze circuits wordt verbeterd en derhalve het rendement van het apparaat wordt verhoogd.

Het verwarmingsapparaat volgens de uitvinding is 5 gekenmerkt, doordat de leiding van het circuit voor ver-warmingswater een nagenoeg ovale doorsnede heeft, die van het circuit voor sanitair water een ronde doorsnede, zodat de leiding voor sanitair water in de doorgang van de lamellen van het apparaat opgenomen is in een leiding voor ver-10 warmingswater en aanligt tegen een wand van het verwarmings-circuit en doordat ten minste een recuperatielamel voor het terugwinnen van calorieën gevoegd is tussen de leiding voor sanitair water en die voor het verwarmingswater.

Volgens een kenmerk van de uitvinding is de leiding 15 voor het sanitaire water geplaatst in de leiding voor verwarmingswater zodanig, dat deze in contact staat met twee zijwanden van deze leiding, terwijl twee recuperatielamel-len voor het terugwinnen van calorieën aanwezig zijn, geplaatst in de langsrichting van het verwarmingscircuit.

20 Volgens een ander kenmerk van de uitvinding ligt de leiding voor sanitair water aan tegen de leiding voor verwarmingswater op het gemeenschappelijke ronde gedeelte van die twee leidingen, welke twee leidingen eventueel langs dit gemeenschappelijke ronde oppervlak aan elkaar zijn 25 gelast.

Volgens een ander kenmerk van de uitvinding zijn de recuperatielamellen voor het terugwinnen van calorieën gelast aan één van de twee leidingen en bevatten een langs-wand, geplaatst volgens de as van de verwarmingsleiding, 30 en een rond gedeelte, gelast op de leiding voor sanitair water en twee zijdelingse lamellen.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding kan de leiding voor sanitair water gelast of gesoldeerd zijn tegen de wand of de wanden van de leiding voor 35 verwarmingswater en bij voorkeur hebben de recuperatie- 89 0 0354 Η $ - 3 - lamellen voor het terugwinnen van calorieën bij voorkeur een dikte, welke groter is dan de dikte van de buis zelf voor het verder verbeteren van de thermische uitwisseling.

Volgens een ander kenmerk van de uitvinding heeft de 5 leiding voor het verwarmingscircuit een verwijd gedeelte aan de uitgang van de lamellenbundel van het verwarmingsapparaat, teneinde de verbinding van deze twee circuits mogelijk te maken voor de toevoer en afvoerleidingen van respectievelijk koud en warm water.

10 Andere kenmerken en voordelen van de uitvinding blijken uit de nu volgende beschrijving met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, welke uitvoeringsvoorbeelden tonen, welke niet-beperkend zijn. In de tekening toont: fig. 1 een gedeeltelijk zijaanzicht met weggebroken 15 gedeelte van twee leidingen, terwijl deze door de bundel lamellen van het verwarmingsapparaat heen lopen; fig. 2 is een eindaanzicht van fig. 1, waarbij de twee leidingen in doorsnede zijn weergegeven; fig. 3 is op vergrote schaal een gedeelte, dat een 20 langsdoorsnede in fig. 4 van de twee leidingen van het apparaat toont; fig. 4 is een doorsnede volgens de lijn IV-IV van fig. 3; fig. 5 is een zijaanzicht van het stelsel verwar-25 mingslichamen van het apparaat volgens de uitvinding; fig. 6 aan bovenaanzicht van fig. 5; fig. 7 toont een variant van de uitvinding in een aanzicht volgens fig. 2 en fig. 8 is een verticale doorsnede op vergrote schaal 30 van de twee leidingen van het apparaat in een variant met langslamellen, waarvan de dikte groter is dan die van de buizen.

Met verwijzing naar de tekeningen blijkt, dat het verwarmingsapparaat volgens de uitvinding op bekende wijze 35 een eerste leiding 10 heeft voor verwarmingswater van het 8900354.

> ·«? - 4 - centrale verwarmingscircuit en een tweede leiding 12 voor het verwarmen van water, dat dient voor huiselijk gebruik (sanitair water). Voor het verbeteren van de thermische uitwisseling tussen deze twee leidingen zijn deze in direct 5 thermisch contact in het bovengedeelte 14 van het verwarmingsapparaat, waarzich een bundel warmte-uitwisselende lamellen van het verwarmingsapparaat bevindt.

In het weergegeven utivöeringsvoorbeeld van de uitvinding volgens figuren 1-6 heeft in het bovenste gedeelte 10 14 van het verwarmingsapparaat de leiding 10' voor het cen trale verwarmingswater een doorsnede, welke nagenoeg ovaal is (in het niet-beperkende voorbeeld, weergegeven in de tekening, is deze doorsnede niet zuiver ovaal, doch bestaat uit een bocht met twee halve cirkels, welke ver-15 bonden zijn door twee rechte gedeeltes) en de leiding 12' voor sanitair water heeft een ronde doorsnede. De twee leidingen 10' en 12' liggen binnen elkaar, waarbij de leiding 12' geplaatst is buiten de leiding 10' zodanig dat deze volgens één van de half-cirkelvormige wanden van 20 de leiding 10' aanligt, zoals blijkt uit fig. 2. Volgens de uitvinding zijn de twee leidingen 10' en 12' bij voorkeur aan elkaar vastgelast in de betreffende gemeenschappelijke halfcirkelvormige gedeeltes.

Om de thermische uitwisseling tussen die twee lei-25 dingen 10' en 12* te verbeteren tijdens de doorgang in de lamellenbundel van het verwarmingsapparaat, brengt men volgens de uitvinding recuperatielamellen 16 voor het terugwinnen van calorieën aan, geplaatst binnen de leiding 10' voor het verwarmingswater zodanig, dat deze enerzijds 30 in contact is met de leiding 10' en anderzijds met de leiding 12' voor sanitair water. In het niet-beperkende, in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld zijn de recuperatielamellen voor het terugwinnen van calorieën aan de twee leidingen vastgelast en zij hebben een langswand 35 18, een rond gedeelte 20, dat gelast is aan de leiding 22 8900354- £ - 5 - en twee zijdelingse lamellen 22, 22*.

De figuren 3-5 tonen de wijze waarop de buizen 10, 12 bevestigd zijn aan de betreffende leidingen 10' en 12' aan de ingang en de uitgang van de lamellenbundel. De 5 leiding 10’ heeft verwijde gedeeltes 24, 24', waardoor de lasverbinding van de circuits 10' en 12' aan de toevoeren afvoerbuizen mogelijk is.

Volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding, weergegeven in de fig. 7, is de leiding 12'' voor sanitair 10 water geplaatst in de leiding voor verwarmingswater 10'*, zodanig, dat deze in contact is met twee zijwanden van de leiding 101% waaraan deze eventueel is vastgelast. Verder is voorzien in twee lamellen 24-24* geplaatst in de langs-richting van de leiding 10 * *, teneinde de thermische uit-15 wisseling nog te verbeteren.

Volgens de voorkeursuitvoeringsvorm, weergegeven in fig. 7 zijn de lamellen 24, 24' voor het terugwinnen van calorieën geplaatst tussen de leiding voor sanitair water 12* en de leiding 10'' voor verwarmingswater en hebben een 20 dikte, welke groter is dan die van de buizen, waardoor de thermische uitwisseling nog verder verbeterd wordt.

Deze voorkeursuitvoeringsvorm heeft de volgende aanzienlijke voordelen.

Opdat het sanitaire water, dat de in leiding 12'* 25 circuleert in staat is het totale thermische vermogen af te voeren, dat door de brander van de verwaringsinstallatie wordt geleverd, zonder dat het water in het verwarmings-circuit 10'' bij rust niet boven 100°C stijgt, is het enerzijds noodzakelijk dat het uitwisseloppervlak tussen 30 de buis welke de leiding 12** vormt voor het sanitaire water en de buis, welke het circuit 10'* vormt voor het ver-warmingswater groot is en anderzijds de vorm van de buis voor het sanitaire water zo ook de plaatsing daarvan binnen de buis voor het verwarmingswater een thermo-35 syphonwerking kan inleiden tussen de boven- en onderzijde van de buis, welke de leiding voor het verwarmingswater 8900354- ¥ ♦» - 6 - vormt. Deze twee punten zijn moeilijk en duur te verwezenlijken.

Teneinde te komen tot een eenvoudige geometrie, welke het mogelijk maakt een automatische montage voor 5 thermische warmteuitwisselaars te realiseren, bestaat het basis-idee van deze voorkeursvariant volgens de uitvinding uit het vrij houden van spanningen in het convectiegebied in de top van het verwarmingswater tijdens rust en door het sanitaire water een gedeelte van de warmtestroom, 10 rechtstreeks door geleiding over te brengen.

Volgens fig. 7 wordt dit resultaat bij deze. variant verkregen door de buis, welke de leiding 12'' voor sanitair water vormt zijdelings te doen aanliggen tegen de buis, welke de leiding 10' voor verwarmingswater vormt.

15 Teneinde een goede thermische uitwisseling mogelijk te maken tussen de fluida, welke circuleren in de verschillende leidingen, zijn bij voorkeur langslamellen 24 en 24 * aanwezig van betrekkelijk grote dikte, welke.geplaatst zijn tussen de leidingen 10'' en 12'', zoals weergegeven in 20 fig. 7, teneinde een thermische brug te vormen tussen het sanitaire water en de rookgassen.

Bij voorkeur is deze dikteverhouding over de lengte van de lamellen gelijk of groter dan 0,8.

Het apparaat volgens de uitvinding maakt een zeer 25 goede warmteuitwisseling mogelijk tussen de fluida, aanwezig in deze twee leidingen, dankzij een belangrijk contactoppervlak tussen de leidingen, verkregen als gevolg van hun relatieve plaatsing en als gevolg van de aanwezigheid van recuperatielamellen en de eigenschappen van deze 30 laatste. In het geval van een niet-constante circulatie van water in één van de leidingen, kan de temperatuur daarvan niet hoger worden dan die van het in beweging zijnde water, waarbij het totale aantal calorieën opgenomen door het niet-circulerende water overgebracht wordt op het 35 circulerende water.

89 00354 Γ ff 9 - 7 -

De opstelling volgens de uitvinding maakt tevens het onderbreken van de circulatie van water in één van de leidingen mogelijk en het verkrijgen van een totaal-vermo-genf dat wordt geleverd door het verwarmingsapparaat in de 5 andere leiding. Voorts is het mogelijk door circulatie van water in de twee leidingen, uitgaande van het totale vermogen van het apparaat tussen deze leidingen als functie daarvan een gewenste hoeveelheid wam water ter beschikking te houden.

10 Het is duidelijk, dat de uitvinding niet is beperkt tot de weergegeven en besproken uitvoeringsvormen, doch dat ook varianten daarvan daaronder vallen.

8900354:

Claims (10)

1. Centrale verwarmingsinstallatie, voorzien van een warmwatercircuit voor huishoudelijk of sanitair gebruik van met eei verwarmingsapparaat, dat een omhulling of mantel omvat, waarvan het onderste gedeelte voorzien is van een 5 brander, waarboven al dan niet een verwarmingscircuit gewikkeld is, dat vervolgens een bundel lamellen doorloopt, gelegen in het bovenste gedeelte van de omhulling, welk sanitair warmwatercircuit een tweede door de bundel lamellen heen lopend circuit omvat, dat in direct thermisch 10 contact met de eerste leiding staat, welke installatie gekenmerkt is, doordat in de doorgang in de lamellenbundel de leiding (10') voor verwarmingswater een nagenoeg ovale doorsnede heeft en de leiding (12') voor sanitair water een ronde doorsnede vertoont, doordat de leiding voor sanitair 15 water is opgenomen in de verwarmingsleiding en aanligt tegen de wand daarvan en doordat calorieën recuperatie-lamellen (16) gevoegd zijn tussen het sanitaire circuit en dat voor verwarmingswater.

2. Installatie volgens conclusie 1, met het kenmerk, 20 dat de leiding voor sanitair water aanligt tegen de leiding voor verwarmingswater langs het gemeenschappelijke ronde oppervlak van de twee leidingen.

3. Installatie volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de twee leidingen (10'-12') in hun gemeenschappelijke 25 ronde oppervlakken zijn vastgelast.

4. Installatie volgens één van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de recuperatielamellen voor het terugwinnen van calorieën enerzijds zijn vastgelast aan de leiding voor verwarmingswater en anderzijds aan de leiding voor 30 sanitair water.

5. Installatie volgens ëën van de voorafgaande con clusies, met het kenmerk, dat de leiding voor sanitair 8900354. - 9 - water (12’') geplaatst is in de leiding voor verwarmings-water (10') zodanig, dat deze aanligt tegen de zijwand van deze laatste, waaraan deze eventueel is vastgelegd.

6. Installatie volgens conclusie 5, met het kenmerk, 5 dat de leiding voor sanitair water (12*') voorzien is van lamellen (24, 24') in langsrichting gelegen in de leiding voor verwarmingswater (10'*)-

7. Installatie volgens êén van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lamellen voor het terugwinnen 10 van calorieën een dikte hebben, welke groter is dan de dikte van de buizen zelf, zodat de thermische uitwisseling wordt verbeterd.

8. Installatie volgens êén van de conclusies 1-4 en 7, met het kenmerk, dat de lamellen voor het terugwinnen van 15 calorieën een langswand (18) hebben, geplaatst volgens de as van de leiding voor verwarmingswater (10'), een rond gedeelte (20), dat gelast is op de leiding voor sanitair water (12') en twee zijdelingse lamellen (22, 22').

9. Installatie volgens conclusie 8, met het kenmerk, 20 dat de buis, welke de leiding voor sanitair water (1211) vormt, aanligt tegen de buis, welke de leiding voor verwarmingswater (10’*) vormt en dat de dikke langslamellen (24, 24') gelegen zijn tussen de leidingen, zodanig dat zij een supplementaire thermische brug vormen tussen het sani-25 taire water en de rookgassen.

10. Installatie volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de verhoudin dikte:lengte van de lamellen gelijk is of groter dan 0,8. 8900354.