NL8204251A - Met een gas gestookte inrichting voor het, met een hoog rendement opwekken van warmte voor een woning. - Google Patents

Description

'- ..... - y 1 , ---·-: .

, "...... ' . 1- < NO 31.469

Korte aanduiding: Met een gas gestookte inrichting voor het, met een hoog rendement opwekken van warmte voor een woning.

De uitvinding betreft een, met een gas gestookte inrichting voor het, met een hoog rendement opwekken van warmte voor een woning, omvattende een brandersamenstel en een lucht-warmtewisselaar met middelen voor het langs deze warmtewisselaar leiden van lucht voor de verwarming 5 daarvan, en een aansluiting op middelen voor het naar de verschillende te verwarmen ruimten voeren van de verwarmde lucht, en een naar buiten leidende afvoer voor de verbrandingsgassen met daarin aangebracht een condensor voor het voorverwarmen van de lucht. Een dergelijke inrichting is algemeen bekend.

10 De steeds toenemende brandstofprijzen vergroten de vraag naar warmtetoestellen met een hoog rendement. Het is echter kostbaar om alle afzonderlijke gastoestellen in een woning met een hoog rendement te bedrijven, aangezien hoge rendementen grote warmtewisselaars vergen, terwijl hoge eisen worden gesteld aan de beveiligingen.

15 Behalve verhogingen van de gasprijs moeten in de toekomst ook distributiegassen van verschillende samenstellingen worden verwacht. Meestal moet een gastoestel worden aangepast om een gas van andere samenstelling zonder bezwaren te kunnen gebruiken. Het is zeer kostbaar om alle afzonderlijke toestellen in een huis aan te passen.

20 Verder moeten in de toekomst hoge milieu-eisen ten aanzien van het binnenklimaat in woningen worden verwacht. Bepaalde afvoerloze toestellen zullen waarschijnlijk worden geweerd terwijl aan toelaatbare afvoerloze toestellen hogere eisen zullen worden gesteld.

Verder worden bepaalde huishoudelijke toestellen electrisch 25 verwarmd, welke toestellen uit economisch oogpunt gezien beter door middel van met gas verwarmd water zouden kunnen worden verwarmd, zoals vaat-wasmachines, wasmachines, wasdrogers enz.

Het doel van de uitvinding is een inrichting voor het met een hoog rendement opwekken van warmte voor een woning te verschaffen, 30 waarmee naast de luchtverwarming ook ten minste de heet water bereiding en de verwarming van huishoudelijke toestellen kan worden teweeggebracht.

Dit doel wordt bereikt doordat de inrichting volgens de uitvinding een, een vloeistof bevattend vat omvat met daarbij behorend het brandersamenstel voor het verwarmen van deze vloeistof, waarbij de lucht-35 warmtewisselaar met de buitenkant van dit vat in verbinding staat, en 8204251 * 4 f -2- in het vat, in de vloeistof daarin ondergedompeld, een warmtewisselaar-spiraal of soortgelijke inrichting is aangebracht, die aan de ene kant kan worden aangesloten op de hoofdwaterleiding en aan de andere kant in verbinding staat met een afvoerleiding die naar één of meer aftappunten 5 kan leiden, terwijl het vat is voorzien van ten minste twee aansluitingen voor één of meer circulatieleidingen door middel waarvan met behulp van ten minste één circulatiepomp de vloeistof in het vat door een warmtewisselaar van een apparaat bijvoorbeeld een wasmachine, afwasmachine of drooginrichting, voor de verwarming daarvan kan worden gecirculeerd.

10 Bij een op deze wijze uitgevoerde inrichting kan dus door middel van één brandersamenstel zowel de woning door middel van warme lucht worden verwarmd, heet gebruikswater worden bereid en huidhoudelijke toestellen zoals wasmachine worden verwarmd, zodat ook slechts één warmtewisselaar, één afvoerkanaal voor de verbrandingsgassen en één con-15 densor aanwezig behoeven te zijn, terwijl een besparing aan electrische energie wordt verkregen, en bepaalde beveiligingen en regelingen kunnen worden gecombineerd en bewaakt bijvoorbeeld door één microprocessor.

Bij toepassing van de inrichting volgens de uitvinding is het dus ook niet nodig om afzonderlijke toestellen voor het bereiden van 20 heet water te hebben, welke afzonderlijke toestellen van het doorstroom-type (geiser) en van het voorraadtype (boiler) kunnen zijn. Het doorstroom-type vergt, voor een goed rendement, een grote branderbelasting met een dienovereenkomstig groot warmtewisselend oppervlak, terwijl het boiler-type relatief hoge stilstandsverliezen geeft. Bij de inrichting volgens 25 de uitvinding wordt voor het bereiden van heet gebruikswater gebruik gemaakt van een vat waarin een warmtewisselaar-spiraal is aangebracht, zodat alleen in de zomer stilstandsverlies optreedt.

Door de toenemende brandstofprijzen worden de woningen tegenwoordig ook beter geïsoleerd, waardoor de ventilatie ook beter wordt be-30 heerst en mechanisch wordt uigevoerd. De gevolgen zijn dat niet alleen minder energie in de woning nodig is, maar ook dat de verdeling ervan over de verschillende doeleinden verandert, zo zal de ventilatie een groter aandeel van de benodigde energie uitmaken.

Om ook hierin te voorzien kunnen bij de inrichting volgens de 35 uitvinding de middelen voor het langs de lucht-warmtewisselaar leiden van lucht worden gevormd door een ventilatiekanaal voor het toevoeren van lucht van buiten, waarbij dit ventilatiekanaal in verbinding staat met de aansluiting op de middelen voor het naar de verschillende te verwarmen ruimten voeren van de verwarmde lucht, en de lucht-warmtewisselaar 40 is opgenomen in een omloopkanaal van dit ventilatiekanaal, waarbij een 8204251

J :^·' I

t Γ * -3- regeibaar klepsysteem is aangebracht voor het regelen van de hoeveelheden koude en verwarmde lucht die naar de aansluiting kunnen worden gevoerd.

Bij voorkeur wordt het regelklep-systeem gevormd door een ontlaste klep bij de stroomafwaarts gelegen uitmonding van het omloop-5 kanaal in het ventilatiekanaal, waarbij tussen beide uitmondingen van het omloopkanaal in het ventilatiekanaal een stuw in het ventilatiekanaal is aangebracht, waarvan de weerstand tennaastebij overeenkomt met de weerstand van het omloopkanaal met de daarin opgenomen lucht-warmtewis-selaar.

10 Op deze wijze is de luchtverwarming van de inrichting volgens de uitvinding gebaseerd op het verwarmen van de benodigde ventilatielucht. Luchtverwarming met hercirculatie is bij goed geïsoleerde huizen meestal niet nodig maar kan eventueel gemakkelijk worden gerealiseerd door de toepassing van een afsluitbare opening in het ventilatiekanaal.

15 De, bijvoorbeeld door een thermostaat gestuurde ontlaste klep zorgt daarbij voor een juiste luchtroostertemperatuur. Hierdoor wordt een zeer gewaardeerde, modulerende regeling van de luchtverwarming verkregen.

Om energiebesparende of andere redenen kan het zin hebben om bijvoorbeeld in het hoofd-woonvertrek van de woning, in de zithoek, 20 plaatselijk een hogere temperatuur te onderhouden. Dit kan bij de inrichting volgens de uitvinding op eenvoudige wijze worden gerealiseerd, doordat in het omloopkanaal, stroomafwaarts van de lucht-warmtewisselaar, ten minste één aansluiting met een klep is aangebracht, waarop een leiding kan worden aangesloten voor het toevoeren van warme lucht naar zo 25 een ruimte.

Bij voorkeur omvat de inrichting volgens de uitvinding tevens-een kooksamenstel met keramische stralingsbranders die kunnen worden voorzien van verbrandingslucht onder druk door middel van een op het ventilatiekanaal aangesloten luchttoevoerleiding, terwijl een, naar de 30 condensor voerende afvoerleiding voor de verbrandingsgassen is aangebracht.

Op deze wijze worden ook de verbrandingsgassen die vrijkomen bij het koken door de condensor gevoerd en een hoog gebruiksrendement bereikt, terwijl ook deze verbrandingsgassen door een gesloten afvoersysteem naar buiten worden afgevoerd, zodat totaal geen verbrandings-35 gassen in de woning vrijkomen.

Op voordelige wijze kan het kooksamenstel boven het vat zijn aangebracht, waarbij bij voorkeur het vat met het brandersamenstel in een rechthoekig huis is gemonteerd dat past in een standaard-aanrechtkast-ruimte.

40 Bij voorkeur zijn de, bij het vat behorende branders, eveneens 8204251 -4- « . 'ï keramische gasstralingsbranders die worden voorzien van verbrandingslucht onder druk door middel van een met het ventilatiekanaal in verbinding staande luchtleiding. Op deze wijze kan de gehele inrichting op bijzonder eenvoudige wijze worden aangepast aan een andere gassoort door 5 eenvoudigweg de gasdruk in de naar de inrichting voerende leiding op een andere waarde in te stellen.

De uitvinding zal nader worden beschreven onder verwijzing naar de tekening, waarin

Figuur 1 schematisch een inrichting volgens de uitvinding 10 toont; en

Figuur 2 een doorsnede volgens de lijn II-II in figuur 1 is.

Zoals getoont in de figuren 1 en 2 omvat een inrichting volgens de uitvinding een vat 1 dat is gevuld met een vloeistof in het bijzonder water, en een daarbij behorende brander 2 in het bijzonder een keramische 15 gasstralingsbrander met een niet getoonde aan-uitregeling. Op het grootste deel van de omtrekswand van het vat 4 is een lucht-warmtewisse-laar 3, en op het overige deel van deze wand een verbrandingsgas-wisse-laar 4 aangebracht.

In het vat 1 is een warmtewisselaar-spiraal 5 in de vloeistof 20 in het vat ondergedompeld, die aan de ene kant is aangesloten op de hoofdwaterleiding 6, en aan de andere kant op een afvoerleiding 7 die naar één of meer aftappunten leidt. Verder is het vat 1 voorzien van twee aansluitingen 8 voor ten minste één circulatieleiding, door middel waarvan met behulp van de circulatiepomp 9 de vloeistof in het vat door een 25 warmtewisselaar van een apparaat, bijvoorbeeld een wasmachine, afwasmachine of drooginrichting, voor de verwarming daarvan kan worden gecirculeerd.

Via het ventilatiekanaal 10 wordt ventilatie- en verbrandingslucht bovendaks aangezogen door de ventilator 11, waarbij een stuw 12 30 en een regelbare ontlaste klep 13 in het ventilatiekanaal 10 zijn aangebracht. In de getoonde stand van de klep 13 wordt een gedeelte van de ventilatielucht langs de lucht-verbrandingsgas-warmtewisselaar of condensor IA- geleid en aldaar voorverwarmd door de verbrandingsgassen van de brander 2. Deze lucht passeert vervolgens de warmtewisselaar 3 en stroomt 35 dan door het kanaal 15 naar het, nabij de klep 13 gelegen aansluitpunt op het ventilatiekanaal 10, waar deze verwarmde lucht wordt gemeng'd met een bepaalde hoeveelheid koude lucht. Het mengsel van warme en koude lucht stroomt vervolgens door de luchtkanalen 16 naar de uitstroomopenin-gen 17. Zoals in figuur 1 getoont zijn de luchtkanalen 16 onder de vloer 40 18 aangebracht. Dit is echter bij goed geïsoleerde huizen meestal niet 8204251 ; ......- ·'>'-v--^·::: - * -r % . . -5- nodig doordat daarbij met korte bovenvloerse kanalen en roosters kan worden volstaan.

De klep 13 wordt bijvoorbeeld gestuurd door een electro-nische kamerthermostaat, zodat bij niet vragende kamerthermostaat de klep 5 verticaal staat. De stuw 12 heeft een weerstand die overeenkomt met de luchtweerstand van de lucht-warmtewisselaar 3, zodat bij een regeling van de klep 13 de ventilatiehoeveelheid constant blijft.

Door middel van de aansluiting 19 met de daarin opgenomen klep 20 kan naar wens hete ongemengde lucht naar bijvoorbeeld de zithoek 10 in een kamer worden gevoerd.

De verbrandingslucht voor de brander 2 wordt via de, op het ventilatiekanaal 10 aangesloten luchtleiding 21 met de daarin opgenomen luchtklep 22 toegevoerd. Het vat 1 is voorzien van een niet getoonde thermostaat, zodat na het dalen van de temperatuur van het water in het 15 vat 1 tot onder een bepaalde temperatuur, de luchtklep 22 wordt geopend en de brander 22 wordt ontstoken. De verbrandingsgassen van de brander 2 komen via de verbrandingsgas-wisselaar 4-, en vervolgens via de condensor 14· naar de af voer 23.

In figuur 1 is de afvoer 23 duidelijkshalve verwijderd 20 van het ventilatiekanaal 14· getekend. In de praktijk zijn deze kanalen 14· en 23 naast elkaar, in één koker geplaatst, waardoor een nuttige warmte uitwisseling tussen deze kanalen mogelijk is. Ook is het mogelijk om het kanaal 23 gedeeltelijk in het kanaal 14· te plaatsen.

De warmtewisselaars 3 en 4· bevinden zich tussen het vat 25 1 en een isolatiemantel 25, waarbij dit gehele samenstel met de branders 2 is ingebouwd in een rechthoekig huis 26, dat past in een standaard-aanrecht-kast-ruimte.

Boven op het vat 1 is een kooksamenstel 27 aangebracht dat is voorzien van keramische stralingsbranders 28, die zijn afgedekt door een, 30 een pannendrager vorsende, straling doorlatende kermatische plaat 29.

Het voorste deel van de keramische plaat 29 doet dienst als aanwarmzone, terwijl het achterste deel, dat verwarmd wordt door de verbrandingsgassen van de vooraan geplaatste stralingsbranders dienst doet als warmhoudzone.

Via de leiding 30 wordt lucht naar de keramische branders 28 gevoerd. Deze 35 leiding is aangesloten op het ventilatiekanaal 10 en is voorzien van een luchtklep 31. Vlak voor elke branderinlaat wordt het gas- luchtmengsel gevormd. De gastoevoer met klep en spuitstuk per brander 28 is duidelijkheidshalve niet getekend. De klep 31 is alleen geopend bij het in bedrijf zijn van de kookbrander(s). Dit in bedrijf zijn wordt hier bepaald door de 4-0 stand van een thermostaat, zodat in de aan-stand van deze thermostaat de 8204251 -6- verbrandingslucht continu toestroomt, en bij een vragende thermostaat geen spoelperiode behoeft te worden afgewacht maar de brander direkt kan worden ontstoken.

De verbrandingsgassen van de stralingsbranders 28 stromen 5 via het kanaal 32 langs de condensor IA- en vervolgens in de afvoer 23.

De inrichting volgens de uitvinding heeft een zeer hoog gebruiksrendement. Dit wordt verkregen door de afkoeling van alle verbrandingsgassen in een warmtewisselaar die wordt gekoeld met het koudst aanwezige medium, namelijk de van buiten aangezogen ventilatielucht. De 10 luchttoevoer naar de verbrandingsruimten kan bovendien, in de uitstand van de branders, worden afgesloten, waardoor stilstandsverliezen worden beperkt.

8204251

Claims (11)

1. Met een gas gestookte inrichting voor het, met een hoog rendement opwekken van warmte in een woning, omvattende een brander-samenstel en een lucht-warmtewisselaar, met middelen voor het langs deze warmtewisselaar leiden van lucht voor de verwarming daarvan, en een 5 aansluiting op middelen voor het naar de verschillende te verwarmen ^ ruimten voeren van de verwarmde lucht, en een naar buiten leidende afvoer voor de verbrandingsgassen met daarin aangebracht een condensor voor het voorverwarmen van de lucht, met het kenmerk, dat de inrichting een, een vloeistof bevattend vat omvat met daarbij behorend het 10 brandersamenstel voor het verwarmen van deze vloeistof, waarbij de luchtwarmtewisselaar met de buitenkant van het vat in verbinding staat, en in het vat, in de vloeistof daarin ondergedompeld, een warmtewisselaar-spiraal of soortgelijke inrichting is aangebracht, die aan de ene kant kan worden aangesloten op de hoofdwaterleiding en aan de andere kant in verbinding 15 staat met een afvoerleiding die naar één of meer aftappunten kan leiden, terwijl het vat is voorzien vaii ten minste twee aansluitingen voor één of meer circulatieleidingen, door middel waarvan met behulp van ten minste één circulatiepomp de vloeistof in het vat door een warmtewisselaar van een apparaat bijvoorbeeld een wasmachine, afwasmachine of droogin-20 richting, voor de verwarming daarvan kan worden gecirculeerd.

2. Inrichting volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de middelen voor het langs de lucht-warmtewisselaar leiden van lucht wordt gevormd door een ventilatiekanaal voor het toevoeren van lucht van buiten,

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het ken ner k, dat het ventilatiekanaal in verbinding staat met de aansluiting op de middelen voor het naar de verschillende te verwarmen ruimten voeren van de verwarmde lucht, en de lucht-warmtewisselaar is opgenomen in een omloopkanaal van dit ventilatiekanaal, waarbij een regelbaar klepsysteem 30 is aangebracht voor het regelen van de hoeveelheden koude en verwarmde lucht die naar de aansluiting kunnen worden gevoerd.

4. Inrichting volgens conclusie 2,met het ken-m e r k, dat het regelklepsysteem wordt gevormd door een ontlastte klep bij de stroomafwaarts gelegen uitmonding van het omloopkanaal in het 35 ventilatiekanaal, waarbij tussen beide uitmondingen van het omloopkanaal in het ventilatiekanaal een stuw in het ventilatiekanaal is aangebracht 820 4 151 ' -8- v>- waarvan de weerstand tennaastebij overeenkomt met de weerstand van het omloopkanaal met de daarin opgenomen lucht-warmtewisselaar.

5. Inrichting volgens conclusie 4-, met het kenmerk, dat in het omloopkanaal, stroomafwaarts van de lucht-warmtewisse- 5 laar, ten minste één aansluiting met een klep is aangebracht, waarop een leiding kan worden aangesloten voor het toevoeren van warme lucht naar een ruimte.

6. Inrichting volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de lucht-warmtewisselaar op een deel van de omtrekswand 10 van het vat is aangebracht en op het overige deel daarvan een verbran-dingsgassen-wisselaar is aangebracht.

7. Inrichting volgens conclusies 2-6, met het kenmerk, dat de inrichting tevens een kooksamenstel omvat met keramische stralingsbranders die kunnen worden voorzien van verbrandingslucht 15 onder druk door middel van een op het ventilatiekanaal aangesloten lucht-toevoerleiding, terwijl een naar de condensor voerende afvoerleiding voor de verbrandingsgassen is aangebracht.

8. Inrichting volgens conclusies 2-7, met het kenmerk, dat de bij het vat behorende branders, keramische gasstralings- 20 branders zijn die worden voorzien van verbrandingslucht onder druk door middel van een met het ventilatiekanaal in verbinding staande luchtleiding.

9. Inrichting volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat het kooksamenstel boven het vat is aangebraeht.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het ken merk, dat het vat met het brandersamenstel in een rechthoekig huis is gemonteerd dat past in een standaard aanrechtkast-ruimte.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de lucht-warmtewisselaar zich tussen het vat en een, van 30 isolatie voorziene opstaande wand van het huis bevindt. 8204251