NL9500223A - Systeem voor luchttoevoer en rookgasafvoer voor verbrandingstoestellen. - Google Patents

Description

Titel: Systeem voor luchttoevoer en rookgasafvoer voor verbrandingstoestellen

De afgelopen jaren is de gasindustrie in toenemende mate geconfronteerd met maatschappelijke weerstanden tegen geveluitmondingen. Dit geldt met name voor geveluitmondingen in de gestapelde bouw. Oorzaken van deze weerstanden zijn de hinder die de bewoners van de verbrandingsgassen ondervinden en de vermeende schadelijke gevolgen van verbrandingsgassen voor de gezondheid. Deze negatieve ontwikkelingen voor geveltoestellen zag men een aantal jaren geleden al aankomen. Om toch gesloten toestellen toe te kunnen passen, bestaat er een behoefte aan een universeel luchttoevoer- en verbrandingsgas afvoersysteem waarop op iedere verdieping één of meer toestellen kunnen worden aangesloten. Bij dit zogenaamde CLV-systeem wordt de lucht vanaf het dak naar de toestellen gevoerd en komen de verbrandingsgassen bovendaks in de atmosfeer terecht. CLV-systemen zijn de afgelopen jaren op grote schaal toegepast.

CLV-systemen nemen echter relatief veel ruimte in beslag. In de renovatie-bouw is deze ruimte vaak niet aanwezig. Aanvraagster heeft zich ten doel gesteld om een compact gemeenschappelijk afvoersysteem te ontwikkelen dat, gebruikmakend van bypass-systemen, nagenoeg dezelfde eigenschappen heeft als het CLV-systeem.

De uitvinding heeft derhalve betrekking op een universeel gemeenschappelijk afvoersysteem voor de gestapelde bouw dat zowel in een gebouw als aan de buitenzijde van een gebouw kan worden aangebracht. Bij dit afvoersysteem wordt de verbrandingslucht individueel vanaf de gevel naar de toestellen gevoerd (zie figuren 1 en 2). Tengevolge van thermische trek en wind kunnen over de toestellen grote drukverschillen ontstaan. Hierdoor komt de veiligheid en de bedrijfszekerheid van de toestellen in gevaar en neemt het rendement af. Om deze grote druk verschillen te nivelleren, heeft Aanvraagster een twee-tal universele bypass-systemen ontwikkeld.

Universeel betekent in dit kader dat alle gesloten toestellen met ventilator met een belasting tot en met 30 kW (bw) op deze bypass-systemen kunnen worden aangesloten.

De uitvinding betreft derhalve een dergelijk universeel systeem voor toevoer en afvoer van gassen ven verbrandingstoestellen, welk systeem zodanig ontworpen is, dat grote drukverschillen ontstaan ten gevolge van thermische trek en wind sterk worden gereduceerd of zelfs geheel worden weggenomen.

Het systeem volgens de uitvinding omvat middelen voor het toevoeren van verbrandingslucht naar een verbrandingstoestel, meer in het bijzonder een centrale verwarmingsketel, middelen voor het afvoeren van verbrandingsgassen van het verbrandingstoestel naar een afvoersysteem, welke middelen gebaseerd zijn op injecteurwerking en welke middelen stroomafwaarts aangebracht zijn ten opzichte van de middelen voor het toevoeren van verbrandingslucht aan het verbrandingstoestel en door middel van een belaste terugslagklep daarmee in verbinding staan, welke terugslagklep zodanig uitgevoerd is, dat in hoofdzaak geen verbrandingsgassen terug kunnen stromen naar de middelen voor het toevoeren van verbrandingslucht.

Het systeem bevindt zich de luchttoevoer-opening naar het toestel en een injector met behulp waarvan de verbrandingsgassen naar het gemeenschappelijk afvoersysteem worden geblazen. Tussen de toevoeropening en de injector bevindt zich een veerbelaste terugslagklep (vlinderklep).

Als bij warmtevraag het c.v.-toestel in bedrijf komt, wordt in eerste instantie lucht via het luchttoevoersysteem aangezogen en via de injector in het afvoersysteem geïnjecteerd. Door de injectiewerking ontstaat na de klep een onderdruk. De injector is zodanig gedimensioneerd dat deze onderdruk groter is dan de onderdruk ter plaatse van de instromingsopening van de luchttoevoerleiding naar het toestel. Hierdoor stroomt door de naden en kieren van de klep een kleine hoeveelheid lucht naar het afvoersysteem.

Als de brander in bedrijf komt, worden de verbrandingsgassen in het afvoersysteem geïnjecteerd. Bij een bepaalde waarde voor de thermische trek (circa 20 Pa) gaat de klep open waardoor lucht bij de verbrandingsgassen wordt gemengd en het drukverschil over het toestel beperkt blijft.

Nemen de geveldruk en de onderdruk ter plaatse van de uitmonding bij windaanval toe, dan gaat de klep eveneens open waardoor ook onder deze omstandigheden het drukverschil over het toestel beperkt blijft.

Als bij toename van de geveldruk de snelheid van de lucht door het bypass-systeem toeneemt, neemt tengevolge van de stromingsweerstand van de klep het drukverschil over het toestel toe. De toename van dit drukverschil wordt beperkt door de zuigende werking van de lucht die over de instromingsopening van de luchttoevoerleiding naar het toestel stroomt. Van dit verschijnsel is nuttig gebruik gemaakt tijdens het optimaliseren van het bypass-systeem.

Is bij zeer hoge windsnelheden de onderdruk aan de lijzijde van het gebouw gedurende enkele seconden groter dan de onderdruk ter plaatse van de uitmonding, waardoor de verbrandingsgassen in de richting van de luchttoevoerleiding stromen, dan sluit de klep waardoor slechts een gering deel van de verbrandingsgassen door de naden van de klep recirculeert.

Uit onderzoek bleek dat bij toepassing van een afvoerkap eveneens terugstroming optreedt, zij het bij iets hogere windsnelheden. Dit betekent dat op de uitmonding van een gemeenschappelijk afvoersysteem geen afvoerkap hoeft te worden aangebracht. Het voordeel hiervan is dat het gevaar van dichtvriezen van de kap en ijspegelvorming duidelijk zijn afgenomen.

Als gesproken wordt over 'geveldruk' dan wordt hiermee het verschil bedoeld tussen de statische druk op de gevel en de druk in het gemeenschappelijk afvoersysteem, dat ten gevolge van de wind en thermische trek ontstaat.

Gebruikmakend van de resultaten van het inpandige bypass-systeem, zoals toegelicht aan de hand van de figuren 1 en 3, is ook een constructie voor uitpandige afvoersystemen ontwikkeld (zie figuur 4).

In het bypass-systeem zijn twee bochten van 90° aangebracht. De injector bevindt zich in het verlengde van de afvoerleiding die naar het gemeenschappelijk afvoersysteem loopt. Voor de instromingsopening van de luchttoevoerleiding naar het toestel is een stuwplaat aangebracht. Deze stuwplaat voorkomt dat de dynamische druk van de luchtstroom die via de bypass naar het afvoersysteem wordt afgeleid, direct op de toevoer naar het toestel staat, in het verbindingsstuk tussen de toevoer en de afvoer bevindt zich een terugslagklep, bijvoorbeeld een veerbelaste vlinderklep.

Het principe van de werking is ongeveer gelijk aan dat van het inpandig bypass-systeem. Indien het c.v.-toestel bij warmtevraag in bedrijf komt, wordt ook bij dit bypass-systeem lucht via het luchttoevoersysteem aangezogen en via de injector in het afvoersysteem geïnjecteerd. Door de injectiewerking ontstaat boven de klep een onderdruk. De injector is zodanig gedimensioneerd dat deze onderdruk groter is dan de onderdruk ter plaatse van de instromingsopening van de luchttoevoerleiding naar het toestel. Door de naden en kieren van de klep stroomt een kleine hoeveelheid lucht naar het afvoersysteem. Als de brander in bedrijf komt worden de verbrandingsgassen in het afvoersysteem geïnjecteerd. Neemt de thermische trek toe dan gaat de klep, afhankelijk van de stand van de klep, bij een bepaalde meedruk verder open waardoor lucht bij de verbrandingsgassen wordt gemengd en het drukverschil over het toestel beperkt blijft.

Neemt de geveldruk bij windaanval toe, dan gaat de klep eveneens verder open waardoor ook onder deze omstandigheden het drukverschil over het toestel beperkt blijft.

Is bij zeer hoge windsnelheden de onderdruk aan de lijzijde van het gebouw gedurende enkele seconden groter dan ter plaatse van de uitmonding, waardoor de verbrandingsgassen in de richting van de luchttoevoerleiding stromen, dan sluit de klep waardoor geen of slechts een gering deel van de verbrandingsgassen door de naden van de klep recirculeert.

Het voordeel van de aanwezigheid van de klep in dit uitpandige bypass-systeem is, in vergelijking met trekonderbreker-achtige constructies, dat deze klep bij lage geveldrukken nagenoeg geen lucht doorlaat. De kans op ijsvorming in het gemeenschappelijk afvoersysteem in perioden van strenge vorst neemt hierdoor af.

Bij het ontwerp van een terugslagklep in een specifieke situatie dient de stromingsweerstand bij een nominale luchtsnelheid in de afvoerleiding bij afwezigheid van wind voldoen aan de volgende formule:

waarin Paf en Ptoe de statische drukken in respectievelijk de afvoerleiding vanaf het toestel en de toevoerleiding naar het toestel zijn. Va is de nominale lucht-snelheid in de afvoerleiding. Vrij vertaald mag bij universele bypass-systemen de stromingsweerstand bij afwezigheid van wind bij een luchtsnelheid van 2 m/s in een aansluitleiding met een nominale middellijn van 80 mm, niet groter zijn dan 20 Pa.

De stromingsweerstand moet bij een nominale snelheid van Va m/s bij windaanval bij voorkeur voldoen aan de volgende formule:

Vrij vertaald betekent dit dat de weerstand bij een transportsnelheid van 2 m/s bij windaanval niet groter mag worden dan 40 Pa.

Bij de beproeving van universele dakdoorvoeringen wordt het drukverschil over het toestel gemeten tot windsnelheden van 12 m/s (windkracht 6, geveldruk circa 90 Pa). Omdat echter in de praktijk windsnelheden groter dan 12 m/s kunnen voorkomen en de systemen ook bij deze extremen windsnelheden naar behoren dienen te functioneren, zijn de bypass-systemen ook getest bij een geveldruk die overeenkomt met een windsnelheid van 18 m/s. Bij deze windsnelheid treedt een geveldruk op van circa 200 Pa. De wens is dat aan de bovengenoemde eisen wordt voldaan als de geveldruk tot 300 Pa oploopt. Dit drukverschil treedt op bij een windsnelheid van circa 22 m/s (windkracht 10).

De stromingsweerstand moet bij afwezigheid van transport onder invloed van windaanval voldoen aan de volgende formule: - 50 Pa < Paf - Ptoe ^ 0 Pa

Dit betekent dat bij een geveldruk van 200 Pa (wens 300 Pa) de meedruk over het toestel niet groter mag worden dan 50 Pa.

Onder normale bedrijfsomstandigheden (geen extra weerstand in de luchttoevoer- en afvoerleiding van de bypass) mag bij het in bedrijf zijn van het toestel geen recirculatie van verbrandingsgassen optreden.

Bij stormachtig weer (s windkracht 7) kan, afhankelijk van de geometrie en de ligging van het gebouw, frequent gedurende een aantal seconden aan de lijzijde een grotere druk ontstaan dan ter plaatse van de uitmonding. Hierdoor sluit de terugslagklep. Door deze terugslagklep kan lekkage van verbrandingsgassen optreden. Om deze reden dienen eisen te worden gesteld aan de luchtdichtheid van de klep.

Het heeft derhalve de voorkeur, dat bij een tegendruk van 50 Pa in de afvoerleiding van het bypass-systeem het recirculatie-percentage niet hoger mag zijn dan 10 %.

Aan de materialen, de constructie, de sterkte en de luchtdichtheid worden dezelfde eisen gesteld als aan universele dakdoorvoeringen. Voor de ontwikkelde constructies geldt verder dat de toevoerleiding naar het bypass-systeem op afschot naar buiten moet liggen (5 mm/m). De afvoerleiding vanaf het bypass-systeem naar het gemeenschappelijk afvoersysteem moet op afschot (5 mm/m) naar dit laatstgenoemde systeem liggen.

De bypass-systemen zijn compact en kunnen eenvoudig gefabriceerd worden. De bypass-systemen volgens de uitvinding zijn op te bouwen uit reeds in de handel te verkrijgen onderdelen. Verder zijn ze eenvoudig te demonteren. Tenslotte kunnen ze een zodanige kleur en vorm krijgen dat het esthetisch verantwoord is om ze in een woning aan te brengen.

Teneinde de werking van de bypass-systemen volgens de uitvinding op laboratoriumschaal te testen zijn ze aangesloten op een meetopstelling waarmee een ketel gesimuleerd kan worden (zie figuren 5 en 6). De injector is met de afvoeraansluitopening aangesloten op een ventilator (1) welke fungeert als de ventilator in een toestel. Met behulp van een Variac kan het gewenste transport worden ingesteld.

De luchttoevoeropening van het bypass-systeem is aangesloten op een drukdoos waarmee de geveldruk wordt gesimuleerd. Deze geveldruk wordt opgebouwd met behulp van een ventilator (2) die door een Variac wordt aangestuurd.

Tijdens het onderzoek is met en zonder gedwongen transport (ventilator 1) de relatie vastgelegd tussen de geveldruk en het drukverschil dat het toestel ondervindt (Paf - P-toe)· Deze metingen zijn uitgevoerd bij verschillende insteekdiepten van de aansluitstomp van de luchttoevoerleiding in het bypass-systeem.

Verder is nagegaan hoe groot de invloed is van de stand van de as van de klep op het drukverschil over het toestel.

De geveldruk is tijdens de meting opgevoerd van 0 tot 230 Pa. Dit de maximale druk die met behulp van ventilator 2 kon worden bereikt.

In figuur 7 zijn de resultaten weergegeven voor de situatie waarbij het toestel in bedrijf is. Bij een luchtsnelheid van 2 m/s in de afvoerleiding van het toestel is de weerstand van het bypass-systeem 19 Pa.

Duidelijk is te zien dat circa 18 Pa geveldruk nodig is om de klep open te drukken. Daarna neemt tot circa 40 Pa geveldruk de weerstand die het toestel ondervindt zover af dat het een kleine meedruk ondervindt. Als de klep verder wordt geopend, neemt de luchtsnelheid over de instromingsopening van de luchttoevoerleiding toe waardoor aan deze luchttoevoer wordt gezogen. De weerstand die het toestel ondervindt neemt hierdoor toe. Duidelijk is te zien dat bij een bepaalde geveldruk de weerstand groter is naarmate de aansluitstomp van de luchttoevoerleiding verder in het bypass-systeem is gestoken. De luchtsnelheid over de inlaat neemt immers toe als de doorgang van het bypass-systeem verder door de luchttoevoerleiding wordt 'geblokkeerd'. Is de insteeklengte 4,5 cm dan is de weerstand bij een geveldruk van 230 Pa, 30 Pa.

De weerstand mag maximaal 40 Pa worden. Uit extrapolatie blijkt dat deze weerstand wordt bereikt bij een geveldruk van 300 Pa. Is de insteekdiepte 4 cm dan wordt de weerstand 40 Pa bij een geveldruk van 400 Pa.

Uit deze resultaten naar het effect van de insteekdiepte van de luchttoevoerleiding op de drukreductie kan worden geconcludeerd dat bij insteekdiepten tussen 3,5 en 4,5 cm wordt voldaan aan de eis. De weerstand is bij afwezigheid van wind niet groter dan 20 Pa. Bij aanwezigheid van wind is de weerstand bij een geveldruk van 200 Pa niet groter dan 40 Pa. Bij een geveldruk van 300 Pa wordt de weerstand niet groter dan 40 Pa.

In figuur 8 zijn de resultaten weergegeven voor de situatie dat het toestel uit bedrijf is. Ook in deze situatie is te zien dat de klep wordt geopend bij een geveldruk van circa 20 Pa. Verder kan uit de grafieken worden afgelezen dat de meedruk die het toestel ondervindt, toeneemt als de insteekdiepte 3,5 cm is. Bij een insteekdiepte van 4 cm neemt de meedruk eerst af en daarna weer toe. De meedruk neemt tot 230 Pa geveldruk af als de insteekdiepte 4,5 mm is. Uit een grove extrapolatie blijkt dat bij een geveldruk van 400 Pa de meedruk niet groter wordt dan de geëiste 50 Pa.

Het is verrassend, dat iedere gewenste drukreductie op een zeer eenvoudige wijze kan worden bereikt. De toevoerleiding behoeft alleen wat meer of minder in het bypass-systeem te worden gestoken.

Uit de resultaten van het onderzoek naar het effect van de insteekdiepte van de luchttoevoerleiding op de drukreductie als het toestel uit bedrijf is, kan worden geconcludeerd dat bij insteekdiepten tussen 3,5 en 4,5 cm wordt voldaan aan de eis. De meedruk die het toestel ondervindt, wordt bij een geveldruk van 200 Pa niet groter dan 50 Pa.

Bij een insteekdiepte tussen 4 en 4,5 cm voldoet het bypass-systeem aan de eis. De meedruk wordt bij deze insteekdiepten bij een geveldruk van 300 Pa niet groter dan 50 Pa.

Belangrijk is te weten hoe groot de invloed is van de stand van de as van de klep op de mate waarin de druk bij een bepaalde insteekdiepte wordt gereduceerd. Het bypass-systeem zelf dient weliswaar horizontaal te worden gemonteerd maar mag om zijn as worden gedraaid. Bij bepaalde installaties is het vaak handig om de aansluitstukken aan de zijkant in plaats van aan de onderkant te hebben.

In figuur 9 zijn de resultaten weergegeven. De insteekdiepte van de luchttoevoer-stomp bedraagt 4,5 cm. Duidelijk is te zien dat de weerstand van de klep lager is als de klep horizontaal wordt aangebracht. Dit is te verklaren uit het feit dat het bovenste gedeelte van de klep door zijn gewicht open valt als de veerdruk overwonnen is (20 Pa). Bij een geveldruk van 40 Pa is het verschil in meedruk dat het toestel ondervindt tussen een horizontale en verticale positie van de as 11 Pa als het toestel in bedrijf is. Is het toestel buiten bedrijf dan is het verschil 7 Pa. Neemt de geveldruk en daardoor de luchtsnelheid toe dan wordt de invloed van de stand van de klep steeds kleiner. Bij een geveldruk van 230 Pa is dit verschil teruggelopen tot circa 3 Pa.

Uit de gegevens van figuur 9 kan worden geconcludeerd dat bij iedere stand van de klep het bypass-systeem voldoet aan de gestelde eisen.

Aan de eis wordt voldaan als de insteekdiepte 4,5 cm bedraagt. Na extrapolatie blijkt dat de weerstand tot een geveldruk van 300 Pa niet groter wordt dan 40 Pa als het toestel in bedrijf is. Is het toestel buiten bedrijf dan wordt de meedruk niet groter dan 20 Pa.

Rekening houdend met maattoleranties en het gevaar dat de weerstand te hoog wordt, heeft het volgens de uitvinding de voorkeur om een insteekdiepte te kiezen van 44 ± 1 mm.

De uitvinding is verder beproefd aan de hand van een prototype vervaardigd uit een buis van 110 mm. De stromingsweerstand bedroeg bij een transportsnelheid van 2 m/s circa 50 Pa. Dit is ontoelaatbaar hoog (eis = max. 20 Pa). Getracht is de weerstand te verkleinen door de stuwplaat iets korter te maken. Bij het inkorten van de hoogte van de stuwplaat liep echter bij toename van de geveldruk de meedruk over het toestel te hoog op. Besloten is toen een tweede prototype te maken uit een buis van 130 mm.

De positie en hoogte van de stuw zijn opnieuw geoptimaliseerd.

Tijdens het onderzoek is onder de volgende condities de relatie vastgelegd tussen de geveldruk en het drukverschil dat het toestel ondervindt (Paf - Ptoe) : —Toestel aan: - luchttoevoer onder; - luchttoevoer naast afvoer; - luchttoevoer boven.

—Toestel uit : - luchttoevoer onder; - luchttoevoer naast afvoer; - luchttoevoer boven.

De geveldruk is tijdens de meting opgevoerd van 0 tot 200 Pa.

Bij de verschillende posities en hoogten van de stuwplaat is het drukverschil over het toestel bepaald totdat de optimale resultaten werden bereikt. Bij dit onderzoek is ook gekeken naar het effect van de positie van de as van de klep.

In figuur 10 zijn de resultaten weergegeven van het geoptimaliseerde bypass-systeem voor de situatie waarbij het toestel in bedrijf is. Duidelijk is het effect te zien van de positie van de luchttoevoerleiding van de bypass ten opzichte van de afvoerleiding. Als de luchttoevoer zich onder de afvoer bevindt moet de klep tegen zijn gewicht en tegen de veerdruk worden opengedrukt. Hiervoor is circa 45 Pa ’winddruk' nodig.

De meest gunstige resultaten worden bereikt als de luchttoevoer zich boven de afvoer bevindt. Het gewicht van de klep helpt dan mee om de klep zo snel mogelijk te openen. Uit extrapolatie blijkt dat de tegendruk de maximaal toegestane waarde van 40 Pa bereikt als de geveldruk 250 Pa wordt. Bij een geveldruk van 300 Pa wordt de tegendruk die het toestel ondervindt 45 Pa. De constructie voldoet hiermee niet aan de eisen.

Als de luchttoevoer zich onder de afvoer bevindt, wordt bij een geveldruk van 300 Pa de meedruk die het toestel ondervindt niet groter dan 30 Pa.

Verder is onderzocht hoe groot de invloed is van de positie van de as van de klep ten opzichte van de stuwplaat op het drukverschil dat het toestel ondervindt. Gebleken is dat de beste resultaten worden bereikt als de as van de klep loodrecht op de stuwplaat wordt aangebracht (parallel aan de injector). De beide vlinderkleppen gaan dan ongeveer gelijktijdig open.

In figuur 11 zijn de resultaten weergegeven voor de situatie dat het toestel uit bedrijf is. Ook uit deze gegevens blijkt dat de positie van de toevoer ten opzichte van de afvoer van grote invloed is op de meedrukken die het toestel ondervindt. De maximale meedruk die het toestel ondervindt, bedraagt circa 45 Pa bij een geveldruk van circa 70 Pa.

Uit een grove extrapolatie blijkt dat de meedruk die het toestel ondervindt bij een geveldruk van 400 Pa niet groter wordt dan circa 30 Pa.

Opmerkelijk is dat de meedruk die het toestel ondervindt, afneemt als de klep open is. Dit verschijnsel is als volgt te verklaren.

Als de klep open gaat, stroomt lucht in de richting van de klep. Deze lucht heeft tengevolge van de relatief kleine doorgang ter plaatse van de stuw een relatief hoge snelheid. Door deze snelheid en de positie van de stuw, heeft deze luchtstroming een zuigende werking tot gevolg op de ruimte die toegang geeft tot de inlaat van het toestel. Bij toename van de geveldruk neemt de luchtsnelheid toe. Kennelijk neemt de onderdruk die tengevolge van deze snelheid op de toevoer staat sneller toe dan de geveldruk.

Dit verschijnsel heeft een gunstig effect op de eigenschappen van dit bypass-systeem.

Uit de resultaten die weergegeven zijn in de figuren 10 en 11 kan worden geconcludeerd dat het bypass-systeem aan de functionele eisen voldoet : de weerstand die het toestel ondervindt bij afwezigheid van wind is kleiner dan 20 Pa; tot een geveldruk van 200 Pa is de weerstand die het toestel ondervindt kleiner dan 40 Pa en de meedruk niet groter dan 50 Pa.

Uit de grafieken die weergegeven zijn in de figuren 10 en 11 kan worden geconcludeerd dat de bedrijfszekerheid en de veiligheid van de toestellen tot een windsnelheid van 25 m/s (windkracht 11) niet in gevaar komen en de rendementen niet nadelig worden beïnvloed als de luchttoevoer zich onder de afvoer bevindt.

Bevindt de luchttoevoer zich boven de afvoer dan is de bedrijfszekerheid gegarandeerd tot een windsnelheid van 22 m/s (windkracht 10). Gelet op de korte aansluitleidingen in de praktijk en het feit dat de meeste toestellen een grotere weerstand kunnen overwinnen, zal bij deze positie van de luchttoevoer de bedrijfszekerheid eveneens gegarandeerd zijn tot windkracht 12.

Ter illustratie is in figuur 12 het effect weergeven van het aanbrengen van een bypass-systeem zonder stuw en een bypass-systeem met stuw. In dit geval is het toestel in bedrijf en bevindt de luchttoevoer zich naast de afvoer. Indien geen bypass wordt aangebracht, vindt nagenoeg geen reductie van de geveldruk plaats. Bij toepassing van een bypass zonder stuwplaat wordt 200 Pa geveldruk gereduceerd naar circa 110 Pa meedruk over het toestel. Wordt een stuwplaat van een bepaalde hoogte op een geschikte plaats voor de toevoer naar het toestel geplaatst, dan wordt een geveldruk van 200 Pa volledig genivelleerd.

De belangrijkste afmetingen van het bypass-systeem zijn : - hoogte van de stuw : 89 ± 1 mm - afstand stuw ten opzicht van luchtinlaat : 25 ± 1 mm - insteekdiepte injector : 10 ± 1 mm

Bij windaanval mag ten gevolge van de aërodynamische eigenschappen van de constructie van de instromingsopening van de luchttoevoer van het bypass-systeem geen onderdruk in het toevoersysteem ontstaan. Indien dit wel het geval is worden de verbrandingsgassen via de naden en de kieren van de klep naar de toevoer gezogen en komen in de verbrandingslucht terecht.

In het kader van de onderhavige uitvinding is een eenvoudige constructie ontwikkeld die er voor zorgt dat bij iedere windrichting en -snelheid een overdruk in de toevoer ontstaat.

In figuur 13 zijn de resultaten weergegeven. Op de horizontale as is de aan-stroomrichting weergegeven en op de verticale as de statische druk in de luchttoevoeropening. Bij een hoek van 0° staat de wind loodrecht op de gevel (zie bijlage 14).

Als referentie is de instromingsopening van een open pijp genomen. Indien de wind met een snelheid van 12 m/s langs de gevel stroomt (90°) dan ontstaat in een open pijp bij een luchttransport van 0 m3/h een onderdruk van 30 Pa. Indien in de instromingsopening een windkruis wordt geplaatst, ontstaat in de toevoeropening bij deze windrichting een overdruk van 5 Pa.

Bij een transportsnelheid van 1 m/s (47,8 m3/h) in de luchttoevoerleiding en een windsnelheid van 12 m/s ontstaat tengevolge van de stromingsweerstand, afhankelijk van de stand van het windkruis, een onderdruk van 5 tot 8 Pa.

Het windkruis steekt 4 cm in de toevoerleiding en steekt 4 cm uit de toevoerleiding. Deze afmetingen dienen met een tolerantie van + 0,2 cm te worden aangehouden.

Het inpandig en het uitpandig bypass-systeem volgens de uitvinding, hebben zodanige eigenschappen dat alle c.v.-toestellen met een belasting t/m 30 kW, op deze bypass-systemen kunnen worden aangesloten. Hierdoor dragen deze bypass-systemen een universeel karakter.

Bij een geveldruk van 200 Pa (windkracht 8) wordt de weerstand die de toestellen ondervinden als ze in bedrijf zijn, niet groter dan 40 Pa. Als een toestel niet in bedrijf is, wordt de meedruk die het toestel ondervindt bij een geveldruk tot 400 Pa niet groter dan 50 Pa. De bypass-systemen voldoen in deze situatie ruimschoots aan de als wenselijk geformuleerde functionaliteit ( > -50 Pa bij een geveldruk van 300 Pa).

Door de zeer goede eigenschappen van de bypass-systemen komen bij het aansluiten van toestellen op gemeenschappelijke afvoersystemen de bedrijfszekerheid en de veiligheid van de toestellen niet in gevaar en worden de rendementen niet nadelig beïnvloed.

Door de ontwikkeling van deze bypass-systemen blijft de toepassing van individuele gesloten toestellen in de gestapelde bouw op een economisch en energetisch verantwoorde wijze mogelijk zonder dat de bewoners hinder ondervinden van de verbrandingsgassen.

De bypass-systemen zijn zodanig gedimensioneerd dat alle gesloten c.v.-toestellen met ventilator met een belasting t/m 30 kW, er op kunnen worden aangesloten. De bypass-systemen zorgen ervoor dat de bedrijfszekerheid en de veiligheid van de toestellen niet in gevaar komen en dat de rendementen van de aangesloten toestellen niet nadelig worden beïnvloed.

Door gebruik te maken van gemeenschappelijke afvoersystemen met bypass-systemen blijft de toepassing van individuele gesloten toestellen in de gestapelde bouw op een economisch en energetisch verantwoorde wijze mogelijk zonder dat de bewoners hinder ondervinden van de verbrandingsgassen.

Claims (8)

1. Systeem voor luchttoevoer en rookgasafvoer voor verbrandingstoestellen, omvattende middelen voor het toevoeren van verbrandingslucht naar een verbrandingstoestel, meer in het bijzonder een centrale verwarmingsketel, middelen voor het afvoeren van verbrandingsgassen van het verbrandingstoestel naar een afvoersysteem, welke middelen gebaseerd zijn op injecteurwerking en welke middelen stroomafwaarts aangebracht zijn ten opzichte van de middelen voor het toevoeren van verbrandingslucht aan het verbrandingstoestel en door middel van een belaste terugslagklep daarmee in verbinding staan, welke terugslagklep zodanig uitgevoerd is, dat in hoofdzaak geen verbrandingsgassen terug kunnen stromen naar de middelen voor het toevoeren van verbrandingslucht.

2. Systeem volgens conclusie 1, omvattende een verbrandingsketel, een luchttoevoer voor het toevoeren van lucht voor de verbranding, een afvoer voor verbrandingsgassen, welke afvoer via een injecteur uitmondt in een afvoerkanaal, welk afvoerkanaal via een terugslagklep in verbinding staat met de luchttoevoer, welke terugslagklep zodanig afgesteld is, dat deze bij een vooraf ingestelde waarde voor het drukverschil over de klep open gaat en lucht uit de luchttoevoer toelaat bij de verbrandingsgassen.

3. Systeem volgens conclusie 1 of 2, waarbij de terugslagklep zodanig ingesteld is, dat deze bij een drukverschil van 20 Pa tussen luchttoevoer en rookgasafvoer open gaat.

4. Systeem volgens conclusie 1-3, waarbij de terugslagklep een veerbelaste vlinderklep is.

5. Systeem volgens conclusie 1-4, waarbij in de luchttoevoer een windkruis is aangebracht.

6. Systeem volgens conclusie 1-5, waarbij de luchttoevoer bestaat uit een aanvoerbuis, met haaks daarop aangebracht een verbindingsbuis naar het verbrandingstoestel, welke verbindingsbuis gedeeltelijk in de aanvoerbuis steekt.

7. Systeem volgens conclusie 6, waarbij het drukverschil over het verbrandingstoestel ten minste gedeeltelijk geregeld wordt door de insteekdiepte van de verbindingsbuis.

8. Systeem volgens conclusie 1-5, waarbij voor de instromingsopening van de luchttoevoerleiding naar het verbrandingstoestel een stuwplaat aangebracht is.