NL2014236B1 - Geïntegreerd tussenstuk voor een vloerverwarmingsinstallatie. - Google Patents

Abstract

De onderhavige uitvinding is in het veld van een geïnte­greerd tussenstuk voor een vloerverwarmingsinstallatie, en het gebruik van een dergelijk tussenstuk met een vloerverwarmingsin­stallatie. Dit tussenstuk is specifiek toepasbaar als tussenstuk tussen een CV-ketel en een vloerverwarming. De vloerverwarming zal typerend meerdere groepen omvatten, en een verdeler en een pomp.

Description

Geïntegreerd tussenstuk voor een vloerverwarmingsinstallatie

VELD VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding is in het veld van een geïntegreerd tussenstuk voor een vloerverwarmingsinstallatie, en het gebruik van een dergelijk tussenstuk met een vloerverwarmingsinstallatie .

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Een centrale verwarming (CV) heeft betrekking op een verwarmingssysteem, waarbij de warmte die nodig is voor de verwarming van de vertrekken van een gebouw, centraal wordt opgewekt door middel van een ketel of iets dergelijks. Met behulp van een warmte-overbrengend medium (meestal water) wordt warmte overgebracht naar de vertrekken. Het meest bekend is een systeem waarbij radiatoren worden gebruikt in de te verwarmen vertrekken. Deze radiatoren worden voorzien van het door het CV-systeem opgewarmde water dat typerend via een lei-dingstelsel vanuit het CV-systeem wordt aangevoerd.

Naast verwarming door middel van radiatoren wordt tegenwoordig ook steeds meer warmte verschaft aan elementen van de vertrekken, zoals de vloer, de muur en het plafond. Een vloerverwarming verwarmt zoals het woord al aangeeft de vloer van een vertrek. Dit gebeurt gelijkmatig. De vloer wordt typerend bij een lage temperatuur verwarmd. De warmteafgifte is daardoor overal in de ruimte min of meer gelijk. Hierdoor ontstaat een zeer aangename temperatuur.

Bij vloerverwarming met warm water wordt de watertoevoer doorgaans op de cv-installatie aangesloten. Hiervoor wordt een voor vloerverwarming geschikte verdeler gebruikt die ervoor zorgt dat de temperatuur niet te hoog wordt, meestal begrensd tot ongeveer 45°C. Meestal wordt bij vloerverwarming een warmtepomp toegepast, die een temperatuur van 15-45°C levert die zeer geschikt is voor vloerverwarming en maar vaak te laag is voor radiatoren. Het warme water stroomt typerend door kunststof buizen met een diameter van 16 tot 20 mm. Deze buizen worden zodanig neer gelegd dat een gelijkmatige verwarming van de vloer optreedt, zoals in de vorm van een spiraal of meander. Meestal worden meerdere groepen aangelegd. Afhankelijk van de omstandigheden ligt de maximale lengte van een groep tussen de 70 en 120 m.

Een vloerverwarmingsverdeler is er in verschillende vormen, zoals een open verdeler met pomp en een gesloten verdeler zonder pomp.

De open verdeler heeft een circulatiepomp en meestal een vooraf ingestelde menging. Op deze verdeler kunnen een aantal groepen aangesloten worden, meestal tussen de 2 en 12. In de verdeler zit vaak een pomp ingebouwd die voor de circulatie zorgt. De pomp is liefst beveiligd door middel van een voeler, die uitschakelt bij een te hoge temperatuur in de verdeler. Het water dat door de vloerverwarmingsleidingen circuleert is door de gekozen constructie voor een belangrijk gedeelte steeds hetzelfde. De pomp kan het water circuleren door water uit een aanvoer gedeelte aan te zuigen en dit vervolgens in het retour gedeelte te pompen. In deze verdeler kan een mengregeling ingebouwd zijn, zoals door de aansluiting op de cv-installatie. De temperatuur in de verdeler wordt typerend geregeld, zoals door een thermostaat. De afzonderlijke groepen kunnen debietmeters omvatten, voor het nauwkeurig regelen van doorstroom. Een mogelijkheid is nog om de groepen open en dicht te schakelen door middel van elektrische kleppen, zoals aangestuurd door middel van thermostaten. Soms kunnen vloer-verwarmingsgroepen zelfs afzonderlijk worden ingeregeld zoals door middel van inregelafsluiters, en ruimten kunnen afgeknepen worden. Op deze wijze is in elk vertrek afzonderlijk zeer nauwkeurig de temperatuur te regelen.

Bij de gesloten verdeler is geen pomp of menging aanwezig, dit gebeurt centraal in het gebouw.

Meestal wordt een aan een CV-systeem een aparte druk-verschilregelaar toegevoegd, als dan niet in combinatie met een langsgang. Drukverschilregelaars worden gebruikt om een te hoog 'drukverschil' in de cv-installatie te voorkomen. Een drukverschil kan ontstaan als gevolg van een temperatuurverho-ging waardoor bijvoorbeeld thermostaatkranen gelijktijdig sluiten. Als gevolg ontstaat een vermindering van de watertoevoer en een verhoging van de differentiële druk (drukverschil) in de installatie. Daarom wordt vaak een drukverschilregelaar tussen de aanvoer- en retourleiding geplaatst, of eventueel direct op de leidingverdeler. Door een stijgend drukverschil opent de klep/afsluiter in de drukverschilregelaar zich en wordt een te sterke afname van de circulatie voorkomen, bijvoorbeeld door circulatie in een langsgang gedeeltelijk mogelijk te maken. Daarmee wordt onder meer de ketel beschermd door enige doorstroming in de ketel mogelijk te maken, overbelasting van de pomp wordt tegengegaan, en hinderlijke stro-mingsgeluiden worden voorkomen. De drukverschilregelaar wordt typerend voor een optimale werking op een zo groot mogelijke afstand van de ketel gemonteerd.

De leidingen van een CV-systeem genereren ook vuil. Dat vuil kan op den duur de ketel beschadigen en het rendement verminderen. Om dat te voorkomen wordt vaak een vuilafscheider toegepast. Er zijn afscheiders die uiterst effectief vuil afscheiden, voor zowel magnetische als niet-magnetische vuil-deeltjes (>5pm), en deze uit cv-installaties verwijderen. De vuilafscheider kan een afneembare magneet aan de buitenzijde van de vuilafscheider omvatten. Het vuil kan snel en eenvoudig gespuid worden. Meestal is een dergelijke afscheider eenvoudig en snel te installeren.

Problemen ontstaan echter als er (te) weinig ruimte is, typerend tussen een CV-systeem en aan- en afvoerleidingen. Dit probleem treedt met name op in gevallen van renovatie, bij oudere woningen waar bijvoorbeeld een vloerverwarming wordt toegevoegd, en bij oudere ketels. De ruimte is dan zodanig beperkt dat als installatie van een langsgang en vuilafscheider al mogelijk zou zijn, een installateur praktisch gesproken te weinig ruimte heeft. Bovendien is het althans in Nederland verplicht om heden ten dage energiezuinige pompen te installeren. Deze pompen hebben echter een magnetisch veld, waardoor bijvoorbeeld ijzerdeeltjes, die in een installatie ontstaan, in de pomp blijven zitten. Als gevolg worden componenten, zoals de vuilafscheider en langsgang, vaak weggelaten, hetgeen onwenselijk is.

In het licht van onder meer bovenstaande nadelen is er behoefte aan geïntegreerd tussenstuk voor een vloerverwar-mingsinstallatie, dat een of meer van de hierboven genoemde nadelen verhelpt, zonder functionaliteit en overige eventuele voordelen van een dergelijk in gevaar te brengen.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

In een eerste aspect heeft de onderhavige vinding betrekking op een geïntegreerd tussenstuk 100 voor een vloerver-warmingsinstallatie, omvattende een eerste opening 01 voor het ontvangen van warm water, een tweede opening 02 voor het terugvoeren van water, een derde opening 03 voor het afvoeren van warm water, een vierde opening 04 voor het ontvangen van water, een eerste doorvoer Dl tussen de eerste opening en de derde opening, en een tweede doorvoer D2 tussen de tweede opening en de vierde opening. De eerste opening wordt typerend aangesloten, zoals door een knelfitting, op een warmwater aanvoer van een CV-installatie. Het warme water wordt doorgevoerd, door een eerste doorvoer, naar een derde opening. De derde opening wordt typerend aangesloten op een warmwater invoer van een verdeler, zoals door een knelfitting. De tweede opening wordt typerend aangesloten, zoals door een knelfitting, op een water terugvoer van een CV-installatie. Het water wordt doorgevoerd, door een tweede doorvoer, vanaf een vierde opening. De vierde opening wordt typerend aangesloten op een water uitlaat van een verdeler, zoals door een knelfitting.

Het tussenstuk is typerend uit een stuk vervaardigd, typerend van een vast materiaal, zoals een metaal.

Het tussenstuk bevat verder bij voorkeur (c) (iii) een derde doorvoer (D3) tussen de eerste doorvoer en de tweede doorvoer, die als langsgang kan fungeren. Een voordeel hiervan is dat vaak wordt vergeten een dergelijke langsgang aan te brengen, of dat de langsgang niet goed past in de beschikbare ruimte, en nu een langsgang verschaft wordt die geen extra ruimte in beslag neemt en als vanzelf aanwezig is.

Hiermee verschaft de onderhavige vinding een oplossing voor een of meer van de genoemde problemen. Voordelen van de vinding worden in de beschrijving toegelicht.

GEDETAILEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

In een voorbeeld omvat het onderhavig tussenstuk (d) een vuilafscheider (VA1) in verbinding met één of meer doorvoeren. Hiermee kan vuil op een efficiënte en doelmatige wijze uit het water verwijderd worden.

In een voorkeursvoorbeeld is de vuilafscheider verbonden met de eerste doorvoer. Eventueel is de vuilafscheider verwijderbaar van het tussenstuk.

In een voorbeeld van het onderhavig tussenstuk is de derde doorvoer verbonden met een regelaar (Rl) voor het tussen 0-100% openen van de derde doorvoer. Deze regelaar zorgt ervoor dat in voorkomende gevallen de derde doorvoer gedeeltelijk geopend is, bijvoorbeeld al naar gelang de warmtebehoefte, de regeling door een of meer thermostaten, etc.

In een voorbeeld van het onderhavig tussenstuk is de regelaar ten minste gedeeltelijk extern van het tussenstuk geplaatst. Dit heeft als voordeel dat een regelaar eenvoudig te vervangen is of gerepareerd kan worden.

In een voorbeeld van het onderhavig tussenstuk bevat de vuilafscheider een elektromagnetisch element (EM1) voor het afvangen van magnetische deeltjes. Opgemerkt is dat magnetische deeltjes, zoals ijzerdeeltjes, de werking van de CV-installatie ernstig kunnen verstoren. Door deze magnetische deeltjes voor een belangrijk deel af te vangen, zoals deeltjes groter dan 5 pm, liever groter dan 1 pm, worden problemen grotendeels voorkomen. Dit is in het bijzonder van belang voor de hierboven genoemde nieuwe energiezuinige systemen. De vuilaf-scheider wordt bij voorkeur met een langsgang geplaatst, om bijvoorbeeld het vastlopen van en storing aan de pomp te voorkomen .

In een voorbeeld van het onderhavig tussenstuk is de vuilafscheider ten minste gedeeltelijk extern van het tussenstuk geplaatst. Dit heeft als voordeel dat de vuilafscheider eenvoudig schoon te maken is, of eventueel te vervangen is of gerepareerd kan worden.

In een voorbeeld van het onderhavig tussenstuk is het tussenstuk uitgevoerd in één of meer van metaal, en kunststof. Geschikte metalen zijn koper, zoals rood-koper, geel koper, legeringen, zoals messing, roestvaste metalen, zoals als RVS, en eventueel gecoate metalen. Geschikte kunststoffen zijn sommige plastics, zoals hoge prestatie plastics, zoals polyamides, PEEK, en HDPE. Deze kunststoffen zijn bij voorkeur vormvast bij hogere temperatuur.

In een voorbeeld van het onderhavig tussenstuk is het tussenstuk gegoten, zoals in twee of meer delen. Dit maakt goedkope productie mogelijk.

In een voorbeeld van het onderhavig tussenstuk is het verder voorzien van een eerste aanvoerstuk (al), een tweede aanvoerstuk (a2), een eerste afvoerstuk (ul), en een tweede afvoerstuk (u2). Deze aan- en afvoerstukken hebben typerend veel gebruikte afmetingen, zoals 22 mm aan een CV-kant en 15 mm aan een verdeler kant. Deze extra stukken vergemakkelijken installatie van het onderhavige tussenstuk.

In een voorbeeld heeft het onderhavig tussenstuk een breedte (b) heeft van 5-100 cm, bij voorkeur 7-50 cm, zoals 10 cm, een hoogte (h) van 5-25 cm, bij voorkeur 7-15 cm, zoals 8 cm, en een diepte (d) van 5-25 cm, bij voorkeur 6-15 cm, zoals 7 cm. Omdat met name de hoogte en diepte beperkt zijn, biedt het onderhavige tussenstuk het voordeel van de gewenste functionaliteit in een kleine ruimte.

In een voorbeeld van het onderhavig tussenstuk zijn de eerste opening en tweede opening aan een bovenzijde, de vuilafscheider aan een eerste zijkant, de regelaar aan een tweede zijkant, de derde opening aan een onderzijde, en de vierde opening aan de tweede zijkant verschaft. Daarmee is het tussenstuk zo beperkt mogelijk in omvang en toch goed te plaatsen en te installeren.

In een tweede aspect is het onderhavige tussenstuk in verbinding met een of meer verdere elementen.

In een voorbeeld is het tussenstuk in verbinding met een eerste verdeler (VI) voor het verdelen van warm water naar twee of meer vloerverwarmingsdelen (Wl), en in verbinding met een tweede verdeler (V2) voor het terugvoeren van water van de twee of meer vloerverwarmingsdelen (Wl). De eerste en tweede verdeler kunnen in een verdeler geïntegreerd zijn.

In een voorbeeld is het tussenstuk in verbinding met een centrale verwarmingsketel (CV1).

In een voorbeeld is het tussenstuk in verbinding met één of meer pompen (PI).

Daarmee verschaft het tussenstuk, in verbinding met een verder element, de al genoemde voordelen.

SAMENVATTING VAN DE FIGUREN

Figuur la-d toont een voorbeeldopzet van het onderhavige tussenstuk. GEDETAILLERDE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN.

Onderstaande lijst is een opsomming van in figuur 1 genoemde elementen. In de figuren geven pijltjes vloeistof-stromen weer.

No element 100 Tussenstuk volgens de uitvinding ai aanvoer i b breedte tussenstuk CVi CV-installatie i d dikte tussenstuk

Di doorvoer i EMi Elektromagnetisch element i h hoogte tussenstuk

Oi opening i ui afvoer i

Vi Verdeler i VAi vuilafscheider i

Wi vloerverwarmingsdeel i

Fig. la laat een bovenaanzicht van een tussenstuk 100 volgens de uitvinding zien. Daarin is aan een rechterzijde een vuilafscheider VAI te zien en aan een linkerzijde een regelaar R1. Aan de linkerzijde wordt het afgekoelde water teruggevoerd door doorvoer D2; typerend wordt een 15 mm koppeling gebruikt. Van boven kan warm water door langsgang D3 gevoerd worden. De langsgang kan gedeeltelijk geopend zijn door regelaar R1. Aan de bovenzijde zijn twee koppelingen van 22 mm te zien.

Fig. lb laat een rechter aanzicht van een tussenstuk 100 volgens de uitvinding zien. Daarin zijn openingen 01 en 02 te zien voor respectievelijk aan- en afvoer van water van/naar de CV-ketel (niet getoond aan bovenzijde). Aan een voorzijde is in de figuur de vuilafscheider VAI te zien die in verbinding staat met doorvoer Dl, welke doorvoer gedeeltelijk achter de VAI valt. Diagonaal is doorvoer D3 te zien.

Fig. lc laat een linker aanzicht van een tussenstuk 100 volgens de uitvinding zien. Daarin zijn openingen 01, 02 en 03 te zien voor respectievelijk aan- en afvoer van water van/naar de CV-ketel (niet getoond aan bovenzijde). Aan een achterzijde is in de figuur de vuilafscheider VAI gedeeltelijk te zien die in verbinding staat met doorvoer Dl. Diagonaal is doorvoer D3 te zien. Het tussenstuk heeft een diepte d en een hoogte h. Ook is regelaar R1 on vooraanzicht te zien.

Fig. ld laat een vooraanzicht van een tussenstuk 100 volgens de uitvinding zien. Daarin zijn openingen 01-04 te zien, alsmede doorvoeren D1-D3. De regelaar R1 bevindt zich links en de vuilafscheider VA1 rechts. Koppelingen bij uitgang u2 en aanvoer al aan de bovenzijde zijn 22 mm, koppelingen bij uitgang ul en aanvoer a2 aan de onder/linkerzijde zijn 16 mm. Schematisch is CV-ketel CV1 te zien (geen onderdeel volgens de vinding) die in verbinding met u2 en al staat. Ul staat in verbinding met een eerste verdeler VI, die dezelfde als V2 kan zijn. De verdeler levert warm water aan vloerverwarmingsdelen W1 (tot Wn) , die op hun beurt het afgekoelde water, via verdeler V2 terug leveren aan het tussenstuk bij a2. Het tussenstuk heeft een breedte b.

De uitvinding is hierboven in detail beschreven en kan het best begrepen worden in samenhang met de figuren en voorbeelden.

Voor commerciële doeleinden kunnen een of meer varianten van de onderhavige vinding gebruikt worden, die vergelijkbaar kunnen zijn aan diegene die reeds in de onderhavige beschrijving zijn geopenbaard en die in de geest van de onderhavige vinding liggen.

Claims (15)

1. Geïntegreerd tussenstuk (100) voor een vloerver-warmingsinstallatie, omvattende (a)(i) een eerste opening (01) voor het ontvangen van warm water, (a) (ii) een tweede opening (02) voor het terugvoeren van wa ter, (b) (i) een derde opening (03) voor het afvoeren van warm wa ter, (b) (ii) een vierde opening (04) voor het ontvangen van water, (c) (i) een eerste doorvoer (Dl) tussen de eerste opening en de derde opening, (c)(ii) een tweede doorvoer (D2) tussen de tweede opening en de vierde opening, en (c) (iii) een derde doorvoer (D3) tussen de eerste doorvoer en de tweede doorvoer, die als langsgang kan fungeren.

2. Tussenstuk volgens conclusie 1, verder omvattend (d) een vuilafscheider (VA1) in verbinding met één of meer doorvoeren.

3. Tussenstuk volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de derde doorvoer is verbonden met een regelaar (Rl) voor het tussen 0-100% openen van de derde doorvoer .

4. Tussenstuk volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de regelaar ten minste gedeeltelijk extern van het tussenstuk geplaatst is.

5. Tussenstuk volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de vuilafscheider een elektromagnetisch element (EM1) bevat voor het afvangen van magnetische deeltjes.

6. Tussenstuk volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de vuilafscheider in verbinding is met de eerste doorvoer.

7. Tussenstuk volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de vuilafscheider ten minste gedeeltelijk extern van het tussenstuk geplaatst is.

8. Tussenstuk volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het tussenstuk is uitgevoerd in één of meer van metaal, en kunststof.

9. Tussenstuk volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het tussenstuk is gegoten, zoals in twee of meer delen.

10. Tussenstuk volgens één of meer van de voorgaande conclusies, verder voorzien van een eerste aanvoerstuk (al), een tweede aanvoerstuk (a2), een eerste afvoerstuk (ul), en een tweede afvoerstuk (u2).

11. Tussenstuk volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het tussenstuk een breedte (b) heeft van 10-100 cm, een hoogte (h) van 5-25 cm, en een diepte (d) van 5-25 cm.

12. Tussenstuk volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de eerste opening en tweede opening aan een bovenzijde, de vuilafscheider aan een eerste zijkant, de regelaar aan een tweede zijkant, de derde opening aan een onderzijde, en de vierde opening aan de tweede zijkant zijn verschaft .

13. Tussenstuk volgens één of meer van de voorgaande conclusies, in verbinding met een eerste verdeler (VI) voor het verdelen van warm water naar twee of meer vloerverwar-mingsdelen (Wl), en in verbinding met een tweede verdeler (V2) voor het terugvoeren van water van de twee of meer vloer-verwarmingsdelen (Wl) .

14. Tussenstuk volgens één of meer van de voorgaande conclusies, in verbinding met een centrale verwarmingsketel (CV1).

15. Tussenstuk volgens één of meer van de voorgaande conclusies, in verbinding met één of meer pompen (PI).