|
Uitgebreide beschrijving van de "QUALITHERM"
Deze nieuwe, gepatenteerde ontwikkeling betreft de installatie en besturing van een verwarmingssysteem voor het verwarmen van één of meer ruimtes in een woning/gebouw.
Een traditioneel verwarmingssysteem omvat in de regel:
- een aanvoerleiding voor het aanvoeren van een verwarmde vloeistof (in de regel:water) vanuit de CV-ketel of stadsverwarming
- een retourleiding voor het afvoeren van de afgekoelde vloeistof (water) terug naar de CV-ketel of stadsverwarming
- op de aanvoer- en retourleidingen aangesloten verwarmingselementen, zoals radiatoren en/of vloerverwarmingsleidingen
- een regeling van deze verwarmingselementen (bijv. thermostaatkraan op radiatoren of verdeler voor de vloerverwarming)
Onze nieuwe ontwikkeling kan in dergelijke bestaande situaties worden toegepast.
Een bestaande centrale verwarming (aangesloten op de CV-ketel of stadsverwarming) worden meestal door één centrale, in één
van de ruimtes opgestelde, kamerthermostaat geregeld.
Hierop wordt de gewenste temperatuur in de betreffende ruimte worden ingesteld.
Deze thermostaat meet de luchttemperatuur in de ruimte en zendt een signaal naar een besturingseenheid van de CV-ketel of stadsverwarmingunit die vervolgens de CV voorziet van het gewenste warme water.
Afhankelijk vande ingestelde temperatuur stuurt de CV-ketel (of stadsverwarming) meer
of minder warm water door de aanvoerleiding.
Een bezwaar van de bekende aanvoertemperatuurafhankelijke besturing van het verwarmingstoestel is dat de wijze van opwarming van de ruimte te wensen overlaat.
In veel gevallen treedt bijvoorbeeld een "overshoot" op, hetgeen betekent dat na het aansturen van het verwarmingstoestel op een gegeven moment een hogere temperatuur wordt bereikt dan ingesteld is (de 'overshoot'), zodat het verwarmingstoestel weer teruggeregeld of uitgeschakeld wordt.
Na verloop van tijd wordt de ruimtetemperatuur weer te laag, hetgeen een opgeregeld of herinschakeling van het verwarmingstoestel
teweegbrengt.
Het telkens in- en uitschakelen van het verwarmingstoestel zorgt ervoor dat er veelal sprake is van een instabiele ruimtetemperatuur.
Dit alles betekent dat de gewenste, via de kamerthermostaat ingestelde ruimtetemperatuur niet op energetisch optimale wijze tot stand wordt gebracht, hetgeen een nodeloos verlies van warmte oplevert.
Een verder bezwaar is dat het klimaat in de ruimte wisselend is: op het ene moment is het eigenlijk te koud en op het volgende moment juist weer te warm ,als gevolg van de fluctuaties in de ruimtetemperatuur.
Door toepassing van de QUALITHERM zal een evenwichtiger klimaat worden gecreeerd, waarin deze hinderlijke tem,peratuursawisselingen voorkomen worden.
Naast een verhoging van het temperatuur-comfort zal door toepassing van de QUALIFLOOR een aanzienlijke energiebesparing worden gerealiseerd.
De QUALITHERM bestaat uit:
- een warmtemeter die op de aanvoerleiding en/of retourleiding wordt aangesloten
- een regeling die de toevoer van het water in de verwarmingsinstallatie regelt.
De regeling bestuurd door de warmtemeter regelt het, door de warmtemeter bepaalde vermogen van de vloeistofstroom in de verwarmingstoestellen.
Het gewenste temperatuurniveau in de verschillende ruimtes kan aanzienlijk worden verbeterd door gebruik te maken van het gedozseerd regelen van het vermogen van de door de aanvoerleiding stromende vloeistof.
Het door het verwarmingssysteem geleverde vermogen is verrassenderwijs een betere maat voor het in de betreffende ruimte optredende opwarmproces dan de temperatuur van de aanvoer en de afvoer.
Aangesloten op de stadsverwarming
Wanneer het QUALITHERM verwarmingssysteem bijvoorbeeld aangesloten is op stadsverwarming, wordt via de aanvoerleiding het warme water van een - door althans de
gebruiker niet beïnvloedbare, maar soms wisselende temperatuur - aangevoerd.
Door het verhogen of verlagen van het debiet van het door de aanvoerleiding stromende warme water met behulp van de insteleenheid waarmee deze stroom wordt geregeld, (bijvoorbeeld d.m.v. een regelklep of dergelijke), kan de juiste hoeveelheid warmte aan de verwarmingselementen worden
toegevoerd om de gewenste ruimtetemperatuur te bereiken.
In een dergelijk verwarmingssysteem is in de meeste gevallen reeds een warmtemeter (die tevens de afgenomen hoeveelheid warmte waarop de factuur is gebaseerd) aanwezig.
Daarom is de warmtemeter bij voorkeur een warmtemeter die voor dat doel dient en is ingericht voor het bepalen van het
vermogen van de door de leiding gestuurde verwarmingsvloeistof en het afgeven van een indicatie van de over een bepaalde periode
geleverde warmte.
Dergelijke warmtemeters worden gebruikt om de door een gebruiker in een bepaalde periode verbruikte warmte te bepalen en te verrekenen met de energieleverancier.
Deze warmtemeters zijn over het algemeen vrij nauwkeurig zodat de hoeveelheid verbruikte warmte met een kleine
foutmarge bepaald kan worden.
Door bij het bepalen van het vermogen door de aanvoerleiding gebruik te maken van de reeds aanwezige of althans nog niet aanwezige, maar wel benodigde warmtemeter die ook als basis dient voor het verbruik, kan een aanvullende warmtemeter voor het aansturen van het verwarmingssysteem achterwege blijven, hetgeen een aanzienlijke vereenvoudiging
en een daarmee samenhangende kostenbesparing van de besturingsinrichting met zich meebrengt.
Bij voorkeur is de warmtemeter geschikt voor het bepalen van het vermogen in
de aanvoerleiding en het vermogen in de retourleiding.
Door zowel het vermogen in de aanvoerleiding als het vermogen in de retourleiding te meten, kan het geleverde vermogen
nauwkeuriger bepaald worden.
De warmtemeter waarop het systeem is gebaseerd zal bij voorkeur voorzien zijn van:
- een stroommeter voor het bepalen van de hoeveelheid geleverde vloeistof (warm warter) in de aanvoerleiding;
- een temperatuursensor voor het bepalen van de temperatuur van het warme water in de aanvoerleiding
- een rekeneenheid voor het aan de hand van de bepaalde temperatuur en het bepaalde debiet (gleverde hoeveelheid) berekenen van het
vermogen door de leiding.
Deze meter, die de hoeveelheid geleverde vloeistof van bepaalde temperatruur bepaalt, bestaat in principe uit een snelheidsmeter voor
het meten van de snelheid van het in de leiding stromende warme water.
Aan de hand van de snelheid en de vooraf bekende doorsnede van de leiding is direct de hoeveelheid geleverde warm water
in de leiding af te leiden.
Aan de hand van het aldus afgeleide vloeistofdebiet en de temperatuur van de vloeistof kan
de rekeneenheid eenvoudig het vermogen door de betreffende leiding bepalen.
In het geval dat zowel het vermogen in de
aanvoer leiding als in de retourleiding moet worden bepaald, worden temperatuursensoren zowel in de aanvoerleiding als in
de retourleiding aangebracht, en kan volstaan worden met een enkele stroommeter, hetzij in de retourleiding, hetzij in de
aanvoerleiding, aangezien, wanneer er althans geen sprake is van lekkage, de hoeveelheid warm water aan de aanvoerzijde gelijk is aan
dat aan de afvoerzijde.
In de uiteindelijke uitvoering zal de QUALITHERM een warmtemeter zijn waarin de besturingseenheid is geïntegreerd, zodat een
uiterst compacte en bedrijfszekere aansturing van het verwarmingssysteem tot stand kan worden gebracht.
De bestaande warmtemeters, die momenteel gebruikt worden voro de verrekening van de opgenomen warmte zijn in de regel van hoge nauwkeurigheid en zijn in staat het vermogen met een nauwkeurigheid van ± 1,5% of beter, bij voorkeur zelfs ± 0,5%
of beter, te bepalen.
Bij deze hoge nauwkeurigheid is een aantal voordelige wijzen van aansturen van het
verwarmingssysteem mogelijk geworden, zoals hierna duidelijk wordt. In de praktijk wordt de berekening van het vermogen in
minder dan circa vier seconden uitgevoerd en bedraagt het totaal aantal berekeningen per uur meer dan circa 650.
Door het vermogen met de genoemde snelheid te bepalen, kan een adequate aansturing van het verwarmingssysteem op basis van
vermogen tot stand worden gebracht.
Andere uitvoeringsvormen
De besturingseenheid kan eveneens voorzien zijn van een luchttemperatuursensor voor het meten van de temperatuur van de omgevingslucht in een ruimte,
waarbij de luchttemperatuursensor in communicatieverbinding staat met de besturingseenheid voor het afhankelijk van zowel de gemeten luchttemperatuur als het gemeten vermogen besturen.
De besturingsinrichting stuurt de hoeveelheid warm water via de aanvoerleiding
aan met behulp van een open of gesloten, relatief trage regel-lus op basis van de ruimtetemperatuur en met behulp van
een tweede regel-lus op basis van het bepaalde vermogen.
De tweede regel-lus is relatief snel (heeft met andere woorden een relatief kleine tijdsconstante) .
Het opwarmen en afkoelen van een ruimte verloopt traag. De warmte-inhoud van gebouw, woning en voorwerpen daarin, is met andere woorden groot in
relatie tot het vermogen van de verwarmingselementen. Ook tijdelijke verstoringen zoals invallende zonnestraling, geopende deuren en vensters, wijziging van het aantal in de ruimte aanwezige personen en inschakeling van warmteproducerende apparaten geven temperatuurveranderingen
die relatief traag verlopen.
De vermogensmeting en regeling daarentegen heeft een kleine tijdconstante, aangezien het vermogen wordt gemeten in de relatief snelstromende verwarmingsvloeistof. De besturingseenheid kan voorzien worden van een afstandsbediening die het mogelijk maakt om de temepratuur
in één of meer van de ruimtes van het gebouw naar wens te verhogen of verlagen. Er zijn meerdere vormen dekbaar waarop de diverse grootheden in de verschillende ruimten gecontroleerd kan worden.
Toepassing in combinatie met vloerverwarming
Het systeem kan een in de leiding aangesloten circulatiepomp besturen. Daardoor zal de hoeveelheid warm water dat in de vloerverwarming circuleert afhankelijk van het door de warmtemeter bepaalde vermogen, worden geregeld.
Het vloerverwarmingssysteem bervat in deze uitvoering een
regelklep alsmede een circulatiepomp met instelbaar pompdebiet, waarbij het pompdebiet afhankelijk van het door
de warmtemeter bepaalde vermogen door de besturingseenheid aanstuurbaar is.
Wanneer bij voorbeeld bij vloerverwarming in bepaalde omstandigheden, bijvoorbeeld bij onvoldoende warmteaanvoer
vanaf de warmtebron, het geleverde vermogen ontoereikend is, is een circulatiepomp nodig om extra warmte
vanaf de warmtebron te betrekken.
Bij een kleine warmtevraag kan de pomp worden stilgezet (de pomp laat dan wel stroming
toe door de waaier maar voegt geen pompvermogen toe), bij een
groter wordende warmtevraag wordt de circulatiepomp ingeschakeld, waarbij het debiet telkens in stappen met
toenemende pompcapaciteit wordt vergroot.
Bij een kleiner wordende warmtevraag kan de capaciteit van de pomp
gereduceerd worden. Als men het vermogen (warmte) kent dat
het systeem moet leveren, zoals het geval is volgens de
uitvinding, is ook bekend hoe hard (dat wil zeggen met welke
pompcapaciteit) de circulatiepomp moet draaien.
Bij vloerverwarmingssystemen blijft de voor
vloerverwarming noodzakelijk circulatiepomp normaal gesproken
continu draaien, hetgeen onnodig en kostbaar is. Door de
vermogensregeling wordt het mogelijk
gemaakt de pompcapaciteit naar behoefte aan te sturen en
zelfs de pomp stil te zetten als dit voor de circulatie niet
vereist is.
Door de besturingsinrichting en de circulatiepomp in verscheidene capaciteitsstappen in plaats van alleen op
'aan/uit' aan te sturen, wordt minder elektriciteit gebruikt voor het aansturen van de circulatiepomp en ontstaat een
lagere retourtemperatuur.
Bij een verwarmingssysteem aangesloten op een stadsverwarming heeft de gebruiker in de regel geen invloed op de temperatuur van het aangevoerde warme water, zoals wel het geval kan zijn bij een individuele centrale verwarmingsinstallatie.
Nadere uitleg m.b.t. de werking van de QUALITHERM
Bovenstaande figuur (1) toont op schematische wijze een vloerverwarmingssysteem
- 1. Via een externe warmtebron, zoals een
stadsverwarming of een centrale verwarmingsinstallatie (CV), wordt via een warmwateraanvoerbuis 2 warm water aangevoerd in
een aanvoerstroom (richting PI)
- Het aangevoerde warme water wordt via een regelklepverdeler 32 (in de weergegeven
uitvoering een driewegklep) en een circulatiepomp 9 door een
aantal in de vloer van de ruimtes van een gebouw aangebrachte
leidingen 10, 11, 12 geleid (richting P2 ).
- Het warme water
doorloopt de leidingen 10-12 en geeft warmte af aan de vloer
waarin de leidingen zijn aangebracht.
De leidingen 10-12 zijn
hierbij geplaatst in een aantal in de betonvloer of de daarop
voorziene daarvoor aangebrachte sleuven.
- Een deel van het inmiddels tenminste gedeeltelijk afgekoelde water van de
retourstroom) wordt afgevoerd (richting P3 ) via een afgekoeld-water-afvoerbuis 3 en een ander deel van de
retourstroom wordt via de regelklepverdeler 32 gemengd met de
aanvoerstroom (richting P4).
- In de warmwateraanvoerbuis 2 van het verwarmingssysteem is een warmtemeter 14 voorzien of is althans daarop
aangesloten.
De warmtemeter 14 omvat een in de buis 2 aangebrachte snelheidsmeter (schematisch weergegeven).
De snelheidsmeter 15 kan van een type zijn waarin de vloeistofwater een waaier in draaiing brengt, welke draaiing gemeten
wordt en daarmee een maat geeft voor de snelheid van de
vloeistof in de aanvoerleiding
- De draaisnelheid wordt
gemeten met een snelheidsmeetelement (niet weergegeven) dat
is verbonden met een micro controller 19.
- Micro controller 19
berekent aan de hand van de gemeten draaisnelheid en een
vooraf op de micro controller opgeslagen waarde voor de
doorsnede van de aanvoerbuis 2 het momentane debiet (volume per tijdseenheid) van de in de buis 2 stromende vloeistof.
Andere wijzen van bepaling van de snelheid van de
vloeistof in de aanvoerbuis 2 zijn ook mogelijk. Gedacht kan
bijvoorbeeld worden aan een meting met ultrageluid of een
magnetisch-inductieve meetmethode.
Voorts is de warmtemeter 14 aangesloten op een
temperatuursensor 20 (schematisch weergegeven) die eveneens
in de aanvoerbuis 2 is aangebracht.
-
De temperatuursensor 20 geeft een signaal af dat representatief is voor de
temperatuur van de vloeistof in de aanvoerbuis 2.
De temperatuursensor 20 is aangesloten op de micro controller
19. De micro controller 19 kan aan de hand van het
temperatuursignaal van de temperatuursensor 20 en het
snelheidssignaal van het snelheidsmeete1ement derhalve het
momentane debiet en de daarbij behorende temperatuur van de in de buis stromende vloeistof bepalen. Aan de hand van het
debiet en de temperatuur berekent de micro controller 19 het
momentane vermogen (energie per tijdseenheid) dat via de
warmwateraanvoerbuis 2 het vloerverwarmingssysteem 1
binnenstroomt.
- In een andere, in figuur 1 gestippeld weergegeven,
uitvoeringsvorm omvat de warmtemeter 14 tevens een tweede
temperatuursensor 22 die in de retourbuis 3 is geplaatst. Op
soortgelijke wijze als de eerste temperatuursensor 20 is de
tweede temperatuursensor 22 verbonden met de micro controller 19 en verschaft aan de micro controller 19 een signaal dat
representatief is voor de momentane temperatuur van het water
in de afvoerbuis 3. Wanneer er vanuit wordt gegaan dat er
geen verlies van water is in het leidingsysteem, is het
debiet van het aangevoerde water in de aanvoerbuis 2 onder
stationaire omstandigheden gelijk aan het debiet van het
afgekoelde water in de retourbuis 3, zodat een aparte
debietmeter in de retourbuis 3 achterwege kan blijven.
- Voor het berekenen van de geleverde warmte worden in deze
uitvoering beide vermogens van elkaar afgetrokken.
De warmtemeter 14 is voorts voorzien van een LCD
beeldscherm 23 waarop op bekende wijze ondermeer het
momentaan geleverde vermogen, het over een bepaald tijdsinterval geleverde (geaccumuleerde) vermogen, de
aanvoerwatertemperatuur, de afvoerwatertemperatuur, het
temperatuurverschil, de waterstroomsnelheid, het momentane
debiet in de wateraanvoerbuis etcetera af te lezen is.
- De warmtemeter 14 is geschikt voor verrekenings-doeleinden, waarmee wordt bedoeld dat deze voor de leverancier van het
warme water bijhoudt hoeveel warmte een gebruiker geleverd heeft gekregen en hoeveel kosten er voor deze levering in
rekening kunnen worden gebracht.
Dergelijke warmtemeters 14
zijn vaak, maar niet altijd, reeds aanwezig in stadsverwarmingssystemen (zowel systemen met individueel warm
tapwater als collectief warm tapwater (IWT/CWT) alsmede in
appartementen met een gemeenschappelijk CV toestel) .
De warmtemeter 14 is, bijvoorbeeld via een
verbindingsleiding 25 of met behulp van een (niet weergegeven) draadloze verbinding, gekoppeld met een
aansluitterminal 29 van een besturingseenheid 26.
De besturingseenheid 26 is opgebouwd uit een micro controller 27, een aantal geheugens 28, een aansluitterminal 29 ter
aansluiting op de warmtemeter 14, een invoerterminal 30 voor aansluiting op de hierna te beschrijven thermostaat 34 en een
uitvoerterminal 31 voor aansluiting op een in de aanvoerbuis
2 voorzien regelklepmechanisme 32.
-
Het regelklepmechanisme 32 is in de aanvoerbuis 2 aangebracht en kan het debiet van het in de aanvoerbuis-2
stromende vloeistof op getrapte wijze of traploos instellen.
Dergelijke regelkleppen zijn algemeen bekend en een gedetailleerde beschrijving daarvan is derhalve hier
weggelaten. De regelklep kan in plaats van in de aanvoerbuis
2 ook in de retourbuis 3 worden aangebracht.
De functie van
de regelklep verandert daardoor niet, maar omdat de
gemiddelde temperatuur van het retourwater lager is dan die van het aangevoerde water, kan dit de voorkeur genieten.
- Tevens is in de aanvoerbuis 7 van het
vloerverwarmingsysteem een temperatuursensor B geplaatst
waarmee de temperatuur van het de vloerverwarmingsleidingen in gestuurde water bepaald kan worden. Op soortgelijke wijze als de eerste temperatuursensor 20 is de temperatuursensor B verbonden met de micro controller 19 of de micro controller
29 en verschaft aan de micro controller 19,27 een signaal dat
representatief is voor de momentane temperatuur van het water
in de buis 7.
- De micro controller 27 van de besturingseenheid 26 ontvangt via de invoerterminal 29 een signaal van de
warmtemeter 14 dat representatief is voor het op dat moment geleverde vermogen aan het verwarmingssysteem. De microcontrolier
27 ontvangt eveneens via de invoerterminal 30 een signaal van de thermostaat 34. De thermostaat 34 is in een
willekeurige ruimte, meestal bijvoorbeeld de woonkamer, van
een woning aangebracht en omvat een tempera tuur instel knop 40
waarmee de gebruiker een gewenste temperatuur (Ti) kan
instellen.
- De thermostaat 34 omvat tevens een temperatuur-sensor 41 waarmee de temperatuur (Tm) van de omgevingslucht
van de thermostaat 34 kan worden gemeten. Deze temperatuur is
representatief voor de temperatuur in de betreffende ruimte.
Wanneer er verschil bestaat tussen de door de sensor 41
gemeten temperatuur (Tm) en de ingestelde temperatuur (Ti)' geeft de thermostaat 34 een voor dat verschil representatief
signaal af aan de invoerterminal 30 van de besturingseenheid 26.
Op basis van dit signaal en op basis van het signaal op
invoerterminal 29 daarvan, welk signaal representatief is
voor het op dat moment bepaalde vermogen, berekent de microcontrolier 27 van de besturingseenheid 26 hoe op een zo
energetisch optimaal mogelijke wijze, met een maximaal
comfort voor de gebruikers, de ingestelde temperatuur (Ti) bereikt kan worden door het aanpassen van het debiet door de
aanvoerbuis 2.
- Nadat de besturingseenheid 26 bepaald heeft
welk debiet op dat moment wenselijk is, stuurt deze via
uitvoerterminal 31 een signaal naar het regelklepmechanisme
32, dat de regelklep in de gewenste stand zet.
In de getoonde uitvoeringen wordt tevens de circulatiepomp 9 door de
besturingseenheid 26 aangestuurd. De driewegklep van het
klepmechanisme 32 zorgt in deze uitvoering door juiste
instelling van de hoeveelheid aangevoerd van warm water van
de aanvoerleiding 2 en een juiste menging met het afgekoelde water van de retourleiding in hoofdzaak voor de temperatuur
van het door de vloerverwarmingsleidingen stromende water, terwijl de circulatiepomp 9 voor in hoofdzaak het debiet van
het water zorgt. In andere uitvoeringen, zoals bijvoorbeeld
weergegeven in figuren 4 en 5, stuurt de besturingseenheid alleen het regelklepmechanisme aan, zoals later uiteengezet
wordt. -
Uit het bovenstaande blijkt, dat de besturingseenheid
26 derhalve het gewenste debiet door de aanvoerbuis 7 bepaalt
op basis van zowel het vermogen van het op dat moment aangevoerde water als op de luchttemperatuur van de op te
warmen of de koeler te maken ruimte.
Door de directe
koppeling tussen de actuele luchttemperatuur, de gewenste
temperatuur en het momentane vermogen kan een uiterst
efficiënte aansturing van het verwarmingssysteem tot stand
worden gebracht.
In de in bovenstaande weergegeven uitvoering van het
verwarmingssysteem zijn de warmtemeter 14, de besturingseenheid 26 en het regelmechanisme 32 als
afzonderlijke onderdelen weergegeven. Het heeft echter de
voorkeur de warmtemeter en de besturingseenheid te integreren
tot een geïntegreerde eenheid 17, bijvoorbeeld door deze aan
te brengen in een gemeenschappelijke behuizing 18, zoals is
weergegeven in onderstaande figuur (2) Dit kan leiden tot ruimte- en
kostenbesparingen.
Figuur 2
In figuren 1 en 2 is weergegeven dat de voeding 35
van zowel de warmtemeter 14, het regelklepmechanisme 32 als
de bedieningseenheid 26 gemeenschappelijk is uitgevoerd en wordt geleverd vanuit het huishoudelijk voedingsnet (H).
Optionele regelingen d.m.v. draadloze thermostaat, infrarood verbinding of WiFi zijn mogelijk.
De meest bekende standaard verwarmingssystemen
bestaande uit per te verwarmen ruimte een of meer
verwarmingselementen, zoals bijvoorbeeld radiatoren, welke
zijn voorzien van een thermostaat, alsmede één centrale
thermostaat, meestal geplaatst in de woonkamer.
De centrale thermostaat bepaalt de temperatuur in de woonkamer, terwijl de overige thermostaten de temperatuur in de overige ruimtes
regelt. Het bezwaar hiervan is dat de temperatuur in de
overige ruimtes normaal gesproken meer zal variëren dan in de
woonkamer. Dit is in sommige gevallen niet de optimale
situatie. Wanneer echter gebruik wordt gemaakt van de
draagbare thermostaat 36, welke door de gebruiker bij zich
wordt gedragen of wordt aangebracht in een houder 37 in één
van de ruimtes, kan er voor gezorgd worden dat het systeem
telkens geoptimaliseerd blijft in voor die ruimte waar de
temperatuur het meest nauwkeurig geregeld dient te worden.
Dit hoeft niet noodzakelijkerwijs de woonkamer te
zijn.
Figuur 3
In figuur 3 is de situatie weergegeven waarin de
verwarming plaatsvindt met een aantal radiatoren
50,50' ,50". De werking van de in figuur 3 weergegeven
uitvoering komt grotendeels overeen met die van de in figuur
1 weergegeven uitvoering.
Merk op dat er geen sprake is van het terugvoeren van de retourstroom naar de
aanvoerstroom. Alle vloeistof die de radiatoren gepasseerd
is, wordt via de retourleiding 3 afgevoerd. Dit betekent dat
het regelklepmechanisme eenvoudiger kan worden uitgevoerd,
bij voorbeeld in de vorm van een instelbare tweewegklep 32'.
De radiatoren 50, 50' ,50" zijn voorzien van respectievelijke thermostatische radiatorkranen 52, 52',
52' , .
Figuur 4
In figuur 4 is een uitvoeringsvorm beschreven waarvan
de werking in grote lijnen overeenkomt met die van de in figuur 1 weergegeven uitvoering.
In deze uitvoeringsvorm is de centrale thermostaat 34,36 weggelaten
en wordt de temperatuur in de ruimten ingesteld door
bediening van de thermostatische radiatorkranen 52, 52' ,52", in combinatie met een klokprogramma in de
besturingsinrichting voor nachtverlaging.
Voordelen bij situatie stadsverwarming
Een verwarmingsinstallatie bestaande uit een stadsverwarmingsunit
en radiatoren moet bijvoorbeeld hydraulisch worden
ingeregeld. Daartoe worden de radiatoren voorzien van
inregelkleppen 51, 51' ,51". Deze inregelkleppen krijgen een
zekere instelling bij het genoemde inregelen. De
inregelkleppen moeten niet verward worden met de
(thermostatische) radiatorkranen die worden bediend door de
bewoner. Doordat de regeling volgens de uitvinding gebruik
maakt van een warmtemeter waarmee onder andere de stroming
nauwkeurig wordt gemeten, kan deze meting gebruikt worden bij
het hydraulisch inregelen van de verwarmingsinstallatie. Het
inregelen geschiedt als volgt. De radiatoren worden
dichtgedraaid, alleen de in te regelen radiator niet. De
radiatorkraan wordt volledig open gezet en de inregelklep
wordt zo ingesteld dat de stroming door de aanvoerbuis 2
(welke stroming nauwkeurig wordt gemeten) de gewenst waarde
krijgt.
In de warmteverdeelunits die thans op de markt door
leveranciers worden aangeboden, vindt de regeling plaats op
basis van invoerparameters zoals hydraulische drukverschil
en/of watertemperaturen en/of ruimtetemperatuur.
De regeling volgens dze ontwikkeling beschikt over snelle en nauwkeurige
metingen van de grootheden aanvoer- en retourtemperatuur van
het water, het debiet, het vermogen, en voor de meer verfijnde variant van de regeling, ook de heersende en
gewenste ruimtetemperatuur. Hierdoor is de regeling volgens
de onderhavige uitvinding beter in staat dan de huidige
regelingen, adequaat te reageren op veranderingen van de
instelling van radiatorkranen. Deze veranderingen worden
onmiddellijk gedetecteerd en de regeling kan daarop, eveneens
onmiddellijk, inspelen.
Doordat het vermogen dat geleverd wordt nauwkeurig
wordt gemeten met een warmtemeter, is het mogelijk het
vermogen dat geleverd wordt eveneens nauwkeurig te regelen.
Door deze nauwkeurige meting kan ook heel gemakkelijk het
vermogen van een unit worden begrensd
Een andere vorm van begrenzing is het begrenzen van
de stroming door de eenheid met als doel de stroming door de
radiatoren te begrenzen als comfortverhogende maatregel
(minder geruis). Door gebruik te maken van de van de
warmtemeter afkomstige stroomgegevens, bijvoorbeeld gegevens
over het aan de hand van de snelheidsmeter berekende debiet
door de aanvoerleiding, kan de maximale stroomsnelheid door
de radiatoren vrij exact worden bepaald en worden ingesteld.
Een ander voordeel van de regeling volgens deze ontwikkeling is, dat de zogenaamde nachtverlaging (die
veelvuldig wordt toegepast op een relatief snel
ruimteverwarmingssysteem met radiatoren) eveneens kan worden
toegepast op vloerverwarmingssystemen. Deze laatste systemen
zijn aanzienlijk trager dan systemen met radiatoren, waardoor
de vloerverwarming 's nachts meestal aangelaten wordt.
De regeling volgens de uitvinding is beter dan de
totnogtoe toegepaste regelingen en brengt nachtverlaging bij
vloerverwarming in veel gevallen binnen bereik. In de
warmtemeter wordt door integratie in de tijd de geleverde
energie bepaald. <.br>
Dit wordt gebruikt om, afhankelijk van het
aantal uren dat er niet verwarmd is en afhankelijk van het
verschil tussen gewenste en werkelijke ruimtetemperatuur, een
hogere aanvoertemperatuur te hanteren dan normaliter
toegestaan is in verband met de in acht te nemen
veiligheidsmarges (de vloer mag bij voorbeeld niet te warm
worden, etc). De hogere temperatuur wordt gehandhaafd totdat
een nader te bepalen energieniveau dreigt te worden
overschreden. Hierdoor nemen de mogelijkheden van
nachtverlaging bij vloerverwarming toe hetgeen, ondanks de
tijdelijk hogere aanvoertemperatuur, energiebesparend kan
zijn.
Alhoewel dit in het voormelde niet direct beschreven
is, vormt de warmtapwatervoorziening in de meeste gevallen
een integraal onderdeel van het verwarmingssysteem volgens de
uitvinding. Er zijn in hoofdlijn twee soorten warm tapwater
voorzieningen. De een is Individueel Warm Tapwater (IWT)
waarbij met behulp van bijvoorbeeld een platenwisselaar koud
tapwater opgewarmd wordt. De ander is Centraal Warm Tapwater
(CWT) waarbij het verbruikte warme tapwater bijvoorbeeld door
een warmwatermeter gemeten wordt.
De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de
hierin beschreven voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. De
gevraagde rechten worden veeleer bepaald door de navolgende
conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei varianten
denkbaar zijn.
|