NL2008324C2

NL2008324C2 - Systeem voor het verwarmen van twee onderling gescheiden vloeistoffen.

Info

Publication number: NL2008324C2
Application number: NL2008324A
Authority: NL
Inventors: Rudi Meinen; Gideon Andreas Ferdinand Blij
Original assignee: Atag Verwarming Nederland B V
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2013-08-26
Also published as: EP2631547B1; US20140034742A1; EP2631547A1

Description

SYSTEEM VOOR HET VERWARMEN VAN TWEE ONDERLING GESCHEIDEN

VLOEISTOFFEN

De uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het 5 verwarmen van twee onderling gescheiden vloeistoffen, waarbij een eerste vloeistof bestemd is voor het verwarmen van een gebouw en waarbij de tweede vloeistof tapwater is.

Een dergelijk systeem is bijvoorbeeld bekend uit het Nederlands octrooischrift met nummer NL2001267 op naam van 10 de huidige aanvrager. Het systeem uit NL2001267 omvat: - een inrichting voor het verwarmen van de eerste vloeistof, ofwel een CV-ketel, welke inrichting omvat: - een behuizing met een luchttoevoer, een brandstoftoevoer, en een rookgasafvoer; 15 - een in de behuizing opgestelde brander voor het verbranden van aan de brander toegevoerde brandstof en lucht onder vrijgave van rookgassen, welke brander enerzijds mediumdoorstromend verbonden is met de brandstoftoevoer en de luchttoevoer en anderzijds mediumdoorstromend verbonden 20 is met de rookgasafvoer; - een eerste warmtewisselaar, die mediumdoorstromend met de rookgasafvoer verbonden is, voor het overdragen van warmte uit de rookgassen naar de eerste vloeistof voor het verwarmen van de eerste vloeistof; 25 - een tweede warmtewisselaar, die stroomafwaarts aan de eerste warmtewisselaar opgesteld is, voor het overdragen van restwarmte uit de rookgassen aan het tapwater voor het voorverwarmen van het tapwater; - een derde warmtewisselaar, die stroomafwaarts aan de 30 eerste warmtewisselaar en de tweede warmtewisselaar opgesteld is, voor het overdragen van warmte uit de eerste vloeistof naar het voorverwarmde tapwater voor het verder verwarmen van het voorverwarmde tapwater.

2

Bij het systeem volgens NL2001267 wordt tijdens het aftappen daarvan het tapwater verwarmd, eerst in de tweede warmtewisselaar door overdracht van de restwarmte uit de rookgassen, en daarna in de derde warmtewisselaar door 5 overdracht van warmte uit de in de eerste warmtewisselaar verwarmde eerste vloeistof. Een voordeel hiervan is, dat de restwarmte uit de rookgassen wordt gebruikt voor het voorverwarmen van het tapwater. Een nadeel is echter, dat op het moment dat geen tapwater wordt afgetapt, de restwarmte 10 uit de rookgassen niet wordt gebruikt en deze restwarmte met de rookgassen wordt afgestoten aan de buitenlucht.

Het is een doel van de uitvinding dit nadeel althans ten dele te ondervangen. In het bijzonder is het een doel van de uitvinding om een systeem van de in de aanhef 15 vermelde soort te verschaffen waarbij de restwarmte uit de rookgassen effectief kan worden gebruikt, ook wanneer geen tapwater wordt afgetapt.

Dit doel wordt bereikt door het verschaffen van een systeem van de in de aanhef vermelde soort, dat volgens de 20 uitvinding een reservoir voor het opslaan van tapwater omvat, welk reservoir stroomafwaarts aan de derde warmtewisselaar opgesteld is en door middel van een eerste leiding mediumdoorstromend daarmee verbonden is, waarbij de leiding in een bovenste deel van het reservoir uitmondt, 25 zodanig, dat het in de derde warmtewisselaar verwarmde tapwater tijdens gebruik in het bovenste deel van het reservoir wordt afgegeven, en waarbij het reservoir anderzijds door middel van een tweede leiding mediumdoorstromend met de tweede warmtewisselaar verbonden 30 is en stroomopwaarts daaraan opgesteld is, welke tweede leiding met een onderste deel van het reservoir verbonden is, voor het toevoeren van tapwater uit het onderste deel van het reservoir aan de tweede warmtewisselaar.

3

Doordat het systeem volgens de uitvinding een reservoir voor het opslaan van tapwater omvat, kan het tapwater tijdens het verwarmen van de eerste vloeistof in de eerste inrichting in de tweede warmtewisselaar worden voorverwarmd 5 door het ontrekken van de restwarmte uit de rookgassen, ook wanneer het tapwater op dat moment niet wordt afgetapt. Het is de aanvrager gebleken, dat hiermee een energiebesparing van ongeveer 9% kan worden behaald.

Een voordeel van de leiding die bovenin het reservoir 10 uitmondt, is dat het warme tapwater bovenin het reservoir wordt afgegeven, zodat het tapwater gestratificeerd kan worden opgeslagen. Tapwater dat zich onderin het reservoir bevindt, welk tapwater relatief koud is, kan uit het onderste deel van het reservoir worden afgevoerd en naar de 15 tweede, respectievelijk derde warmtewisselaar worden geleid voor het verwarmen daarvan en vervolgens bovenin het reservoir worden afgegeven, net zolang totdat al het water in het reservoir de gewenste eindtemperatuur heeft bereikt. Het tapwater kan op deze wijze gestratificeerd worden 20 opgeslagen, waarbij het tapwater, dat zich bovenin het reservoir bevindt de hoogste temperatuur heeft, en het tapwater, dat zich onderin het reservoir bevindt de laagste temperatuur heeft, totdat al het tapwater in het reservoir een in hoofdzaak homogene eindtemperatuur heeft bereikt. De 25 eindtemperatuur ligt tussen ongeveer 56 - 60°C, welke temperatuur voldoende hoog is voor het voorkomen van vermenigvuldiging van een eventueel aanwezige legionellabacterie. Om legionella verder te voorkomen kan met een voorafbepaalde regelmaat het tapwater in het 30 reservoir volledig worden verwarmd, bijvoorbeeld één keer per zeven dagen.

In zowel het systeem uit NL2001267 als het systeem volgens de uitvinding wordt de eerste vloeistof zowel 4 gebruikt voor het verwarmen van de ruimtes in een gebouw, waarbij de eerste vloeistof door een leidingennetwerk met radiatoren stroomt, als voor het verwarmen van het tapwater, waarbij de eerste vloeistof door de derde warmtewisselaar 5 stroomt. Het systeem omvat hiertoe een eerste driewegklep, waarmee kan worden ingesteld of de eerste vloeistof naar het leidingennetwerk met radiatoren stroomt of naar de derde warmtewisselaar. De eerste driewegklep kan bijvoorbeeld stroomafwaarts aan de CV-ketel en stroomopwaarts aan de 10 derde warmtewisselaar en het leidingennetwerk met radiatoren zijn opgesteld. Tevens kan de driewegklep stroomafwaarts aan de derde warmtewisselaar en het leidingennetwerk met radiatoren, en juist stroomopwaarts aan de CV-ketel zijn opgesteld. De driewegklep is praktisch zodanig ingesteld, 15 dat de eerste vloeistof ofwel naar de derde warmtewisselaar stroomt, ofwel naar het leidingennetwerk met radiatoren.

Het reservoir is tijdens gebruik bij voorkeur volledig gevuld met tapwater en omvat eventueel een opening voor het ontluchten van het reservoir.

20 Voor het aftappen van warm tapwater omvat het reservoir een aftapleiding, die in een bovenste deel van het reservoir uitmondt, voor het aftappen van het in het reservoir opgeslagen verwarmde tapwater.

In een uitvoeringsvorm van het systeem volgens de 25 uitvinding omvat het reservoir een daarin verticaal opgestelde buis, via welke buis de leiding met het reservoir verbonden is, waarbij de buis de leiding omgeeft en in het bovenste deel van het reservoir uitmondt via een eerste opening, waarbij de leiding op een voorafbepaalde hoogte in 30 de buis uitmondt, en waarbij de buis een aantal tweede openingen vertoont die in het reservoir uitmonden, elk op een voorafbepaalde hoogte die lager is dan de hoogte waarop de leiding in de buis uitmondt, voor het aan het reservoir 5 afgeven van tapwater met een temperatuur die lager is dan een maximale temperatuur van het tapwater, zodanig, dat het tapwater via die tweede opening aan het reservoir wordt afgeven waar de temperatuur van het tapwater gelijk is aan 5 of lager is dan de temperatuur van het op die hoogte opgeslagen tapwater.

Dit systeem volgens de uitvinding biedt het voordeel, dat wanneer de derde warmtewisselaar niet of niet op vol vermogen werkt, zodat het tapwater daarin niet tot de 10 gewenste maximale temperatuur kan worden verwarmd, het tapwater wel enigszins in de tweede warmtewisselaar kan worden verwarmd, zodat de restwarmte in de rookgassen kan worden benut. Het enigszins verwamde tapwater kan dan op de juiste hoogte via de tweede openingen aan het reservoir 15 worden afgegeven, zodat de gelaagdheid in het reservoir niet wordt verstoord. Op deze wijze kan de restwarmte in de rookgassen optimaal worden benut. Het is de aanvrager gebleken, dat hiermee een verdere energiebesparing van tussen ongeveer 5 - 22% kan worden behaald, welke besparing 20 bovenop de bovengenoemde besparing van ongeveer 9% komt. De totale besparing van dit systeem volgens de uitvinding kan derhalve tussen ongeveer 14 - 31% liggen. De hoogte van de besparing is in hoofdzaak afhankelijk van het volume van het reservoir, waarbij een groter volume tot een grotere 25 besparing leidt.

De debiet waarmee het tapwater stroomt wanneer de derde warmtewisselaar niet of niet op vol vermogen werkt is lager dan een maximale debiet, zodanig, dat het tapwater niet via de eerste opening, die bovenin het reservoir uitmondt, in 30 het reservoir stroomt, maar juist aan de buitenzijde van de leiding in de buis omlaag stroomt en via die tweede opening in het reservoir stroomt waar de temperatuur van het tapwater gelijk is aan of lager is dan de temperatuur van 6 het op die hoogte opgeslagen tapwater. Bijvoorbeeld kan de debiet waarmee het tapwater stroomt wanneer de derde warmtewisselaar niet of niet op vol vermogen werkt tussen 5 - 25% van de maximale debiet liggen, bij voorkeur ongeveer 5 15%.

De voorafbepaalde hoogte waarop de leiding in de buis uitmondt ligt bijvoorbeeld tussen 40 - 75% van de hoogte van het reservoir, bij voorkeur tussen 50 - 65% van de hoogte van het reservoir, meer bij voorkeur op ongeveer 60% van de 10 hoogte van het reservoir.

In een uitvoeringsvorm van het systeem volgens de uitvinding omvat de buis drie tweede openingen, die bij voorkeur respectievelijk tussen 15 - 20%, 22 - 28% en 30 -35% van de hoogte van het reservoir in het reservoir 15 uitmonden. In het bijzonder monden de tweede openingen respectievelijk op 17%, 25%, en 33% van de hoogte van het reservoir in het reservoir uit. Het is de aanvrager gebleken, dat deze hoogtes zeer geschikt zijn voor het op de juiste hoogte afgeven van het enigszins verwarmde tapwater. 20 Bij voorkeur vindt geen warmteoverdracht plaats tussen de buis het in het reservoir opgeslagen tapwater. Hiertoe is de buis bij voorkeur van een thermisch niet geleidend materiaal vervaardigd. Het materiaal kan bijvoorbeeld polypropeen (PP) , of een andere niet warmte geleidende 25 kunststof, omvatten of zijn.

In een andere uitvoeringsvorm van het systeem volgens de uitvinding omvat het systeem een tweede driewegklep, welke tweede driewegklep mediumdoorstromend verbonden is met enerzijds de tweede warmtewisselaar en met anderzijds de 30 tweede leiding en de aftapleiding, waarbij de tweede driewegklep zodanig ingesteld is, dat op een willekeurig moment ofwel de tweede leiding ofwel de aftapleiding in mediumdoorstromende verbinding staat met de tweede 7 warmtewisselaar, voor het aan de tweede warmtewisselaar toevoeren van tapwater afkomstig van ofwel de tweede leiding ofwel de aftapleiding, zodanig, dat tapwater dat zich ofwel onderin het reservoir bevindt ofwel zich bovenin het 5 reservoir bevindt aan de tweede warmtewisselaar toegevoerd wordt.

Een voordeel van dit systeem volgens de uitvinding is, dat de werking van de derde warmtewisselaar omkeerbaar is, zodat het tevens mogelijk is om met warm tapwater koud(er) 10 de eerste vloeistof in de derde warmtewisselaar te verwarmen, door warmteafgifte van het tapwater aan de eerste vloeistof. Hierdoor kan met een relatief laag vermogen de ruimtes in een gebouw verwarmd worden, wat voordelig is als de warmtevraag relatief laag is. Dit is met de op zichzelf 15 bekende CV-ketel uit bijvoorbeeld NL2001267 niet mogelijk.

De op zichzelf bekende CV-ketel kan bijvoorbeeld op minimaal 1/5 van zijn maximale vermogen werken, wat nog relatief hoog is bij een relatief lage warmtevraag. In dat geval zal de op zichzelf bekende CV-ketel aan de relatief lage warmtevraag 20 voldoen door afwisselend aan en uit te gaan. Dit kan de CV-ketel beschadigen en biedt bovendien minder comfort.

Bij voorkeur is hiertoe de eerste driewegklep een regelbare driewegklep, zodanig dat kan worden ingesteld, dat een voorafbepaald deel van de eerste vloeistof naar de derde 25 warmtewisselaar stroomt en een voorafbepaald deel van de eerste vloeistof naar de radiatoren stroomt voor het verwarmen van de ruimtes in het gebouw. De regelbare driewegklep staat hierbij in een middenstand, zodat de eerste vloeistof volgens een voorafbepaalde verdeling wordt 30 verdeeld over de derde warmtewisselaar en de radiatoren. Hoe groter het deel van de eerste vloeistof dat naar de derde warmtewisselaar stroomt, hoe groter de warmteoverdracht van het warme tapwater naar de koude(re) eerste vloeistof zal 8 zijn, en hoe hoger de temperatuur van de eerste vloeistof zal zijn waarmee het gebouw kan worden verwarmd. Afhankelijk van de warmtevraag, ofwel het benodigde vermogen, kan de eerste vloeistof met een hogere debiet door de derde 5 warmtewisselaar en de radiatoren stromen. Hiertoe kan een regelbare pomp zijn voorzien. Dit zal nader worden toegelicht aan de hand van figuur 3.

De tweede driewegklep kan hierbij zodanig ingesteld zijn, dat alleen wanneer een vermogen voor het verwarmen van 10 het gebouw wordt gevraagd, dat onder een minimaal vermogen ligt, dat door de inrichting voor het verwarmen van de eerste vloeistof leverbaar is, de aftapleiding in mediumdoorstromende verbinding staat met de tweede warmtewisselaar.

15 De tweede driewegklep kan hierbij zodanig zijn ingesteld, dat wanneer het reservoir met een voorafbepaald percentage of meer is gevuld met verwarmd tapwater de aftapleiding in mediumdoorstromende verbinding staat met de tweede warmtewisselaar. Met verwarmd tapwater wordt hier 20 bedoeld tapwater dat de gewenste eindtemperatuur van ongeveer 56 - 60°C heeft.

Dit voorafbepaalde percentage kan bijvoorbeeld tussen 70 - 100% liggen.

Om te bepalen met welk percentage het reservoir met 25 warm tapwater is gevuld, kan het reservoir een aantal temperatuursensoren omvatten, die op voorafbepaalde hoogtes in het reservoir zijn opgesteld, voor het op die hoogte meten van de temperatuur van het tapwater, en waarbij de driewegklep instelbaar is op basis van de gemeten 30 temperaturen.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van in een tekening weergegeven figuren, waarin 9 figuur 1 een schematisch overzicht van een eerste uitvoeringsvorm van een systeem volgens de uitvinding toont; figuur 2 een schematisch overzicht van een tweede uitvoeringsvorm van een systeem volgens de uitvinding toont; 5 figuur 3 een schematisch overzicht van een derde uitvoeringsvorm van een systeem volgens de uitvinding toont; en figuren 4A, 4B een boiler die onderdeel uitmaakt van het systeem volgens de uitvinding tonen, waarbij figuur 4A 10 een perspectivisch doorsnede-aanzicht is en figuur 4B een vooraanzicht.

Figuur 1 toont een systeem volgens een eerste uitvoeringsvorm, waarbij de verschillende onderdelen van het systeem schematisch zijn weergegeven. Zoals blijkt uit 15 figuur 1 omvat het systeem een CV-ketel 1. Een CV-ketel is op zichzelf bekend en is een inrichting voor het verwarmen van water voor het verwarmen van ruimtes in een gebouw. De CV-ketel 1, die niet in detail is afgebeeld, omvat een behuizing met een luchttoevoer 2, een brandstoftoevoer 3, en 20 een rookgasafvoer 4. In de behuizing is een brander opgesteld voor het verbranden van aan de brander toegevoerde brandstof en lucht onder vrijgave van rookgassen, welke brander enerzijds mediumdoorstromend verbonden is met de brandstoftoevoer en de luchttoevoer en anderzijds 25 mediumdoorstromend verbonden is met de rookgasafvoer (niet afgebeeld). In de behuizing is tevens een eerste warmtewisselaar opgesteld, die mediumdoorstromend met de rookgasafvoer 4 verbonden is, voor het overdragen van warmte uit de rookgassen naar het water voor het verwarmen van het 30 water (niet afgebeeld). Het water wordt in de behuizing toegevoerd via watertoevoer 5. Voor de werking van de CV-ketel 1 wordt verwezen naar NL2001267.

10

Het systeem uit figuur 1 omvat verder een tweede warmtewisselaar 13, die stroomafwaarts aan de eerste warmtewisselaar opgesteld is, voor het overdragen van restwarmte uit de rookgassen aan tapwater voor het 5 voorverwarmen van het tapwater. Na afgifte van de restwarmte worden de rookgassen via een afvoer 14 aan een omgeving buiten het gebouw afgevoerd. Het voorverwarmde tapwater stroomt via een leiding 15 naar een derde warmtewisselaar 10. De tweede warmtewisselaar 13 kan zich zowel in als 10 buiten de behuizing van de CV-ketel 1 bevinden.

Het verwarmde water verlaat de CV-ketel 1 via een waterafvoer 6. Het verwarmde water kan vervolgens in twee verschillende richtingen worden doorgeleid. Namelijk in een eerste richting via een leiding 8 naar de derde 15 warmtewisselaar 10, in welke warmtewisselaar 10 het warme water zijn warmte afgeeft aan het tapwater dat afkomstig is van de tweede warmtewisselaar 13 en dat een temperatuur heeft die onder de temperatuur van het water ligt. Na afgifte van zijn warmte stroomt het water via een leiding 11 20 en via de watertoevoer 5 terug naar de CV-ketel 1. Ook kan het warme water in een tweede richting via een leiding 9 naar radiatoren die zijn opgesteld in de ruimtes in het gebouw worden geleid voor het verwarmen van de ruimtes in het gebouw. Nadat het water zijn warmte via de radiatoren 25 aan de ruimtes van het gebouw heeft afgegeven stroomt het water via een leiding 12 en via de watertoevoer 5 terug naar de CV-ketel 1. Leiding 12 en leiding 11 zijn via een driewegklep 7 op de watertoevoer 5 aangesloten. Door het instellen van de driewegklep 7 wordt ingesteld of het in de 30 CV-ketel 1 verwarmde water via de leiding 8 naar de derde warmtewisselaar 10 stroomt, of dathet warme water via de leiding 9 naar de radiatoren stroomt. Het water dat door de CV-ketel 1 wordt verwarmd wordt op deze wijze zowel voor het 11 verwarmen van de ruimtes van het gebouw als voor het verwarmen van tapwater gebruikt, waarbij met behulp van de driewegklep 7 kan worden geregeld of het warme water wordt gebruikt voor het verwarmen van de ruimtes van het gebouw of 5 voor het verwarmen van het tapwater. Het water voor het verwarmen van het gebouw is hierbij fysiek gescheiden van het tapwater.

Volgens de uitvinding omvat het systeem uit figuur 1 verder een reservoir 16 voor het opslaan van tapwater, welk 10 reservoir stroomafwaarts aan de derde warmtewisselaar 10 opgesteld is en door middel van een leiding 17 mediumdoorstromend daarmee verbonden is. Het reservoir 16 is volledig gevuld met tapwater en omvat bij voorkeur een opening voor het ontluchten van het reservoir 16. De leiding 15 17 mondt in een bovenste deel van het reservoir 16 uit, zodat het in de derde warmtewisselaar 10 verwarmde tapwater in het bovenste deel van het reservoir 16 wordt afgegeven. Doordat het warme tapwater bovenin het reservoir 16 wordt afgegeven kan het tapwater gestratificeerd in het reservoir 20 16 worden opgeslagen. Aan de onderzijde is het reservoir 16 door middel van leidingen 18, 21 mediumdoorstromend met de tweede warmtewisselaar 13 verbonden, waarbij het reservoir 16 stroomopwaarts aan de tweede warmtewisselaar 13 opgesteld is, zodat tapwater uit het onderste deel van het reservoir 25 16 via de leidingen 18, 21 aan de tweede warmtewisselaar 13 kan worden toegevoerd voor het voorverwarmen van het tapwater in de tweede warmtewisselaar 13. Daarna vervolgt het tapwater de hierboven beschreven route via de derde warmtewisselaar 10 en wordt in het bovenste deel van het 30 reservoir 16 afgegeven. Wanneer geen tapwater wordt afgetapt kan het tapwater in het reservoir op deze wijze circuleren totdat het reservoir 16 volledig gevuld is met tapwater met een in hoofdzaak homogene eindtemperatuur die ligt tussen 12 56-60°C. Bij deze temperatuur kan het vermenigvuldigen van een eventuele legionellabacterie worden voorkomen. Om legionella verder te voorkomen kan met een voorafbepaalde regelmaat het tapwater in het reservoir 16 volledig worden 5 verwarmd, bijvoorbeeld één keer per zeven dagen. Hiertoe kunnen bijvoorbeeld temperatuursensoren, bijvoorbeeld thermokoppels, onderin het reservoir 16 zijn aangebracht, die meten of het tapwater dat zich onderin het reservoir 16 bevindt de gewenste temperatuur van ongeveer 56-60°C heeft 10 bereikt. Als dit één keer per zeven dagen het geval is, betekent dit dat het reservoir in die zeven dagen volledig is doorverwarmd, wat met het oog op het voorkomen van vermenigvuldiging van de eventueel aanwezige legionellabacterie in orde is. Zodra dit zeven dagen niet is 15 voorgekomen kan het tapwater in het reservoir 16 volledig worden verwarmd, door het verwarmen van het tapwater in de tweede warmtewisselaar 13 en de derde warmtewisselaar 10.

Voor het aftappen van warm tapwater is het reservoir verbonden met een afvoerleiding 19. De afvoerleiding 19 20 mondt bovenin het reservoir 16 uit, zodat het warme tapwater, dat zich zoals hierboven is beschreven bovenin het reservoir 16 bevindt, wordt afgetapt. Voor het aanvullen van het reservoir 16 wordt koud vers tapwater aangevoerd via toevoer 20. Dit koude tapwater kan via leiding 21 en tweede 25 en derde warmtewisselaars 13, 10 worden verwarmd en bovenin het reservoir 16 worden afgegeven, alsook via leiding 18 onderin het reservoir worden afgegeven, waarbij het water dat via leiding 18 aan het reservoir 16 wordt afgegeven niet verwarmd is.

30 Figuur 2 toont een tweede uitvoeringsvorm van het systeem volgens de uitvinding. Dit systeem omvat een reservoir 116, dat verschilt van het reservoir 16 uit figuur 1. Verder is het systeem gelijk en wordt voor de werking van 13 het systeem uit figuur 2 verwezen naar de bovenstaande beschrijving.

Het reservoir 116 omvat een daarin verticaal opgestelde buis 22, via welke buis 22 de leiding 17 met het reservoir 5 116 verbonden is. De buis 22 strekt zich om de leiding 17 uit en mondt in het bovenste deel van het reservoir 116 uit via een eerste opening 23. De leiding 17 mondt op een voorafbepaalde hoogte in de buis 22 uit. De voorafbepaalde hoogte ligt bijvoorbeeld tussen 30-70 % van de hoogte van 10 het reservoir 116. De buis 22 vertoont tevens een aantal tweede openingen 24A-24C die in het reservoir 116 uitmonden. Elke opening 24A-24C mondt op een voorafbepaalde hoogte in het reservoir 116 uit, die lager is dan de hoogte waarop de leiding 17 in de buis 22 uitmondt. Via de tweede openingen 15 24A-24C kan tapwater met een temperatuur die lager is dan de maximale temperatuur aan het reservoir 116 worden afgegeven, zonder dat de gelaagdheid van het tapwater in het reservoir 116 wordt verstoord. Dit is voordelig wanneer de derde warmtewisselaar 10 niet of niet op vol vermogen werkt, 20 bijvoorbeeld wanneer het in de CV-ketel verwarmde water wordt gebruikt voor verwarming van de ruimtes in het gebouw of wanneer de CV-ketel het water tot een temperatuur verwarmd die onder een maximale temperatuur ligt. In dat geval kan tapwater in de tweede warmtewisselaar 13 worden 25 verwarmd, zodat de restwarmte in de rookgassen wordt benut, en vindt in de derde warmtewisselaar 10 geen of beperkte warmteoverdracht naar het tapwater plaats, zodat het tapwater in leiding 17 een temperatuur bezit die onder de temperatuur ligt van het water dat zich bovenin het 30 reservoir 116 bevindt. Wanneer het tapwater met een bepaalde debiet, bijvoorbeeld 1,5 1/min, die lager is dan een maximale debiet, bijvoorbeeld 10 1/min, door de warmtewisselaars 13, 10 stroomt, zal het water met een 14 beperkte snelheid uit de leiding 17 in de leiding 22 stromen. Door de beperkte snelheid zal het tapwater niet via de eerste opening 23 in het reservoir 116 stromen en derhalve niet de gelaagdheid verstoren, maar juist langs de 5 buitenomtrek van de leiding 17 in de buis 23 omlaag stromen. Het tapwater kan vervolgens via een tweede opening 24A-24C in het reservoir 116 stromen, waarbij het tapwater door die tweede opening 24A-24C stroomt, waar de dichtheid van het tapwater gelijk is aan of groter is dan de dichtheid van het 10 tapwater dat zich op die hoogte in het reservoir 116 bevindt. Ofwel het tapwater stroomt door die tweede opening 24A-24C waar de temperatuur van het tapwater gelijk is aan of lager is dan de temperatuur van het tapwater dat zich op die hoogte in het reservoir 116 bevindt.

15 Wanneer het reservoir 116 wordt opgewarmd en de warmtewisselaar 10 op een groter vermogen werkt stroomt het water met een hogere debiet, die gelijk of althans bijna gelijk is aan de maximale debiet, door de warmtewisselaars 13, 10, zodat het tapwater met een hogere snelheid uit de 20 leiding 17 in de buis 22 stroomt en via de eerste opening 23 in het reservoir 116 stroomt. Op deze wijze wordt het tapwater, wanneer dit de maximale temperatuur bezit, in het bovenste deel van het reservoir 116 afgegeven, zoals hierboven is beschreven.

25 Het reservoir 116 is derhalve een zelfregelend reservoir, waarbij het tapwater automatisch op die hoogte in het reservoir 116 wordt afgegeven waar het op die hoogte opgeslagen tapwater een in hoofdzaak gelijke temperatuur heeft. Op deze wijze wordt de stratificatie van het 30 opgeslagen tapwater in stand gehouden.

De buis 22 is bij voorkeur vervaardigd van een thermisch niet geleidend materiaal, zodat geen warmteoverdracht tussen het tapwater dat zich in de buis 15 bevindt en het tapwater dat zich in het reservoir bevindt plaatsvindt. Bijvoorbeeld is de buis vervaardigd van polypropeen (PP).

Figuur 3 toont een derde uitvoeringsvorm van het 5 systeem volgens de uitvinding. Dit systeem is gelijk aan het systeem uit figuur 2, waarbij voor de beschrijving van de werking daarvan wordt verwezen naar de bovenstaande beschrijving, en omvat verder een tweede driewegklep 25, die in leiding 21 opgesteld is. Zoals hiervoor is beschreven 10 wordt koud tapwater via leiding 21 naar de tweede en derde warmtewisselaars 13, 10 geleid. Dit koude tapwater is zowel afkomstig van leiding 18 als van toevoer 20. Door de driewegklep 25 volgens de uitvinding kan tevens warm tapwater, dat via afvoerleiding 19 is afgetapt, terug naar 15 leiding 21 worden geleid en opnieuw door de tweede warmtewisselaar 13 en de derde warmtewisselaar 10 worden geleid. Een voordeel hiervan is, dat het mogelijk is om de ruimtes in een huis met een relatief laag vermogen te verwarmen, door de werking van de derde warmtewisselaar 10 20 om te keren. Hierbij staat in de derde warmtewisselaar 10 het warme tapwater zijn warmte aan het CV-water af, zodat het CV-water de ruimtes in het gebouw kan verwarmen. De driewegklep 7 is hiertoe een regelbare driewegklep en is hierbij zodanig ingesteld, dat het water uit leiding 6 zowel 25 via leiding 8 naar de derde warmtewisselaar 10 stroomt als via leiding 9 naar de radiatoren. De regelbare driewegklep 7 staat hiertoe in een middenstand, zodat het CV-water naar zowel de derde warmtewisselaar 10 als de radiatoren stroomt. Hoe meer CV-water naar de derde warmtewisselaar 10 stroomt, 30 hoe groter de warmteoverdracht van het warme tapwater naar het koude(re) CV-water zal zijn en hoe hoger de temperatuur van het CV-water zal zijn als het de derde warmtewisselaar 10 verlaat. Het in de derde warmtewisselaar 10 verwarmde CV- 16 water stroomt vervolgens via de toevoer 5 opnieuw door de CV-ketel 1 en wordt dan opnieuw verdeeld over leidingen 8 en 9, zodanig, dat het daarvoor in de derde warmtewisselaar 10 verwarmde CV-water via leiding 9 naar de radiatoren kan 5 stromen voor het verwarmen van het gebouw. Hieruit blijkt, dat met behulp van de regelbare driewegklep 7 de verdeling van het CV-water over de derde warmtewisselaar 10 en de radiatoren kan worden geregeld, en daarmee de temperatuur van het CV-water waarmee het gebouw kan worden verwarmd. Het 10 vermogen waarmee het gebouw kan worden verwarmd, kan worden ingesteld door het instellen van de debiet waarmee het CV-water stroomt, waarbij een hogere debiet tot een hoger vermogen leidt, omdat meer warmteoverdracht van het tapwater naar het CV-water in de derde warmtewisselaar 10 15 plaatsvindt. Voor het instellen van de debiet kan een regelbare pomp zijn voorzien (niet afgebeeld). Bijvoorbeeld is de driewegklep 7 zo ingesteld, dat de helft van het CV-water via leiding 8 naar de derde warmtewisselaar 10 stroomt en de helft via leiding 9 naar de radiatorenHet in de derde 20 warmtewisselaar 10 afgekoelde tapwater kan via de tweede openingen 24A-24C terug in het reservoir 116 stromen. Zoals hierboven is beschreven biedt het omkeren van de werking van de derde warmtewisselaar 10 het voordeel, dat het gebouw met een relatief laag vermogen kan worden verwarmd. De 25 driewegklep 25 kan dan ook zo zijn ingesteld, dat alleen wanneer de warmtevraag lager is dan de CV-ketel 1 minimaal kan leveren door het verwarmen van het CV-water in de eerste warmtewisselaar van de CV-ketel 1 met behulp van de door de brander verkregen rookgassen, het warme tapwater wordt 30 teruggeleid naar de derde warmtewisselaar 10. Ook kan de driewegklep 25 zodanig zijn ingesteld, dat alleen wanneer het reservoir 116 met een voorafbepaald percentage of meer is gevuld met warm tapwater het warme tapwater wordt 17 teruggeleid naar de derde warmtewisselaar 10. Dit percentage kan bijvoorbeeld tussen 70-100% liggen. Voor het meten van het percentage kunnen een aantal temperatuursensoren, bijvoorbeeld thermokoppels, zijn voorzien, die op 5 voorafbepaalde hoogtes in het reservoir 116 zijn opgesteld, voor het op die hoogte meten van de temperatuur van het tapwater (niet afgebeeld). De driewegklep 25 kan hierbij instelbaar zijn op basis van de gemeten temperaturen. De debiet waarmee het warme tapwater door de derde 10 warmtewisselaar 10 stroomt ligt onder de maximale debiet, zodanig dat het tapwater met de hierboven beschreven beperkte snelheid in de buis 22 stroomt.

De figuren 4A, 4B tonen het reservoir 116, waarin de buis 22 met tweede openingen 24A-24C en de leiding 17 die in 15 de buis uitmondt duidelijk zijn weergegeven. Uit figuur 4B blijkt, dat de leiding tot op een hoogte van ongeveer 60% van de hoogte van het reservoir 116 in de buis 22 uitmondt. De openingen 24A-24C monden respectievelijk op een hoogte van ongeveer 17, 25, en 33% van de hoogte van het reservoir 20 116 uit.

Opgemerkt wordt, dat de uitvinding niet beperkt is tot de hierboven besproken uitvoeringsvoorbeelden, maar zich tevens uitstrekt tot andere varianten binnen het bereik van de aangehechte conclusies.

25 Zo zijn telkens twee tegenovergelegen tweede openingen op drie verschillende hoogtes in de buis getoond. Duidelijk is, dat het aantal tweede openingen en het aantal hoogtes naar wens kunnen worden gekozen.

30

Claims

1. Systeem voor het verwarmen van twee onderling gescheiden vloeistoffen, waarbij een eerste vloeistof bestemd is voor 5 het verwarmen van een gebouw en waarbij de tweede vloeistof tapwater is, welk systeem omvat: - een inrichting voor het verwarmen van de eerste vloeistof, welke inrichting omvat: - een behuizing met een luchttoevoer, een 10 brandstoftoevoer, en een rookgasafvoer; - een in de behuizing opgestelde brander voor het verbranden van aan de brander toegevoerde brandstof en lucht onder vrijgave van rookgassen, welke brander enerzijds mediumdoorstromend verbonden is met de brandstoftoevoer en 15 de luchttoevoer en anderzijds mediumdoorstromend verbonden is met de rookgasafvoer; - een eerste warmtewisselaar, die mediumdoorstromend met de rookgasafvoer verbonden is, voor het overdragen van warmte uit de rookgassen naar de eerste 20 vloeistof voor het verwarmen van de eerste vloeistof; - een tweede warmtewisselaar, die stroomafwaarts aan de eerste warmtewisselaar opgesteld is, voor het overdragen van restwarmte uit de rookgassen aan het tapwater voor het voorverwarmen van het tapwater; 25. een derde warmtewisselaar, die stroomafwaarts aan de eerste warmtewisselaar en de tweede warmtewisselaar opgesteld is, voor het overdragen van warmte uit de eerste vloeistof naar het voorverwarmde tapwater voor het verder verwarmen van het voorverwarmde tapwater, 30 gekenmerkt door een reservoir voor het opslaan van tapwater, welk reservoir stroomafwaarts aan de derde warmtewisselaar opgesteld is en door middel van een eerste leiding mediumdoorstromend daarmee verbonden is, waarbij de leiding in een bovenste deel van het reservoir uitmondt, zodanig, dat het in de derde warmtewisselaar verwarmde tapwater tijdens gebruik in het bovenste deel van het reservoir wordt 5 afgegeven, en waarbij het reservoir anderzijds door middel van een tweede leiding mediumdoorstromend met de tweede warmtewisselaar verbonden is en stroomopwaarts daaraan opgesteld is, welke tweede leiding met een onderste deel van het reservoir verbonden is, voor het toevoeren van tapwater 10 uit het onderste deel van het reservoir aan de tweede warmtewisselaar.

2. Systeem volgens conclusie 1, verder omvattende een aftapleiding, die in een bovenste deel van het reservoir 15 uitmondt, voor het aftappen van het in het reservoir opgeslagen verwarmde tapwater.

3. Systeem volgens conclusie 1 of 2, waarbij het reservoir een daarin verticaal opgestelde buis omvat, via welke buis 20 de leiding met het reservoir verbonden is, waarbij de buis de leiding omgeeft en in het bovenste deel van het reservoir uitmondt via een eerste opening, waarbij de leiding op een voorafbepaalde hoogte in de buis uitmondt, en waarbij de buis een aantal tweede openingen vertoont die in het 25 reservoir uitmonden, elk op een voorafbepaalde hoogte die lager is dan de hoogte waarop de leiding in de buis uitmondt, voor het aan het reservoir afgeven van tapwater met een temperatuur die lager is dan een maximale temperatuur van het tapwater, zodanig, dat het tapwater via 30 die tweede opening aan het reservoir wordt afgeven waar de temperatuur van het tapwater gelijk is aan of lager is dan de temperatuur van het op die hoogte opgeslagen tapwater.

4. Systeem volgens conclusie 3, waarbij de voorafbepaalde hoogte tussen 40 - 75% van de hoogte van het reservoir ligt, bij voorkeur tussen 50 - 65% van de hoogte van het reservoir ligt, meer bij voorkeur op ongeveer 60% van de hoogte van 5 het reservoir ligt.

5. Systeem volgens conclusie 3 of 4, waarbij de buis drie tweede openingen omvat, die bij voorkeur respectievelijk tussen 15 - 20%, 22 - 28% en 30 - 35% van de hoogte van het 10 reservoir in het reservoir uitmonden.

6. Systeem volgens een der voorgaande conclusies 3-5, waarbij de buis van een thermisch niet geleidend materiaal is vervaardigd. 15

7. Systeem volgens een der voorgaande conclusies 2-6, verder omvattende een driewegklep, welke driewegklep mediumdoorstromend verbonden is met enerzijds de tweede warmtewisselaar en met anderzijds de tweede leiding en de 20 aftapleiding, waarbij de driewegklep zodanig ingesteld is, dat op een willekeurig moment ofwel de tweede leiding ofwel de aftapleiding in mediumdoorstromende verbinding staat met de tweede warmtewisselaar, voor het aan de tweede warmtewisselaar toevoeren van tapwater afkomstig van ofwel 25 de tweede leiding ofwel de aftapleiding, zodanig, dat tapwater dat zich ofwel onderin het reservoir bevindt ofwel zich bovenin het reservoir bevindt aan de tweede warmtewisselaar toegevoerd wordt.

8. Systeem volgens conclusie 7, waarbij de driewegklep zodanig is ingesteld, dat alleen wanneer een vermogen voor het verwarmen van het gebouw wordt gevraagd, dat onder een minimaal vermogen ligt, dat door de inrichting voor het verwarmen van de eerste vloeistof leverbaar is, de aftapleiding in mediumdoorstromende verbinding staat met de tweede warmtewisselaar.

9. Systeem volgens conclusie 7 of 8, waarbij de driewegklep zodanig is ingesteld, dat wanneer het reservoir met een voorafbepaald percentage of meer is gevuld met verwarmd tapwater de aftapleiding in mediumdoorstromende verbinding staat met de tweede warmtewisselaar. 10

10. Systeem volgens conclusie 9, waarbij het voorafbepaalde percentage tussen 70 - 100% ligt.

11. Systeem volgens conclusie 9 of 8, omvattende een aantal 15 temperatuursensoren, die op voorafbepaalde hoogtes in het reservoir zijn opgesteld, voor het op die hoogte meten van de temperatuur van het tapwater, en waarbij de driewegklep instelbaar is op basis van de gemeten temperaturen.