NL1016063C2 - Een gasdoorvoer voorzien van een inpandige warmtewisselaar behorende bij een warmtepomp. - Google Patents

Description

Titel: Een gasdoorvoer voorzien van een inpandige warmtewisselaar behorende bij een warmtepomp

De uitvinding heeft betrekking op een doorvoer voor het afvoeren van afvalgas door een muur of dak, waarbij de doorvoer is voorzien van een . uitlaat en ten minste één afvalgasinlaat voor aanvoer van het afvalgas.

Een dergelijke doorvoer is op zich bekend.

5 Door een dergelijk doorvoer worden afvalgassen afkomstig van een ventilatiesysteem en/of een gasverbruiktoestel afgevoerd naar de buitenomgeving.

In het kader van energiebesparing is er behoefte aan het onttrekken van warmte aan gassen. Onttrekking van warmte aan gassen 10 kan geschieden met behulp van een verdamper van een warmtepomp. In een als verdamper gebruikte warmtewisselaar verdampt een vloeistof hetgeen gepaard gaat met het onttrekken van warmte aan de omgeving. De verdampte vloeistof wordt getransporteerd naar een condensor Waarin de damp condenseert. De warmte die bij dit condensatie proces vrijkomt wordt 15 via een andere warmtewisselaar overgedragen aan een te verwarmen medium. De warmte kan bijvoorbeeld worden onttrokken aan de zich in de omgeving bevindende lucht. Om een redelijk vermogen te kunnen bereiken, moet de warmtewisselaar waarin verdamping optreedt, de verdamper, een groot warmtewisselend oppervlak hebben waar de lucht langs kan worden 20 gevoerd. Dit leidt tot grote afmetingen van de verdamper. De verdamper wordt derhalve veelal op daken geplaatst. Alhoewel in de beschrijving alleen een warmtewisselaar die werkt op basis van een vloeistofMoeistofdamp faseovergang wordt beschreven, geldt de beschrijving eveneens voor warmtewisselaars die werken op basis van een vaste stof/vloeistof 25 faseovergang.

Een probleem van de op het dak geplaatste verdamper is, dat de plaatsing vanuit een esthetisch oogpunt onaantrekkelijk wordt gevonden.

2

De esthetische bezwaren zouden kunnen worden omzeild door de verdamper in het afvoersysteem van een mechanische ventilatie aan te brengen.

Helaas is gebleken dat de af te voeren ventilatielucht niet voldoende warmte bezit om de verdamper een voldoende groot vermogen te bieden.

5 Daarnaast is overwogen om de verdamper inpandig aan te brengen en te voorzien van een daarvoor apart aan te brengen aanvoer van met een ventilator aangezogen buitenlucht alsmede een daarvoor apart aan te brengen afvoer voor terugleiding van deze buitenlucht naar de buitenomgeving. Een probleem hiervan is dat een extra luchttoevoer- en/of 10 een extra luchtafvoeropening in bijvoorbeeld het dak moeten worden aangebracht.

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een doorvoer die zodanig is ingericht dat een hoog vermogen geleverd kan worden door een verdamper die inpandig wordt aangebracht.

15 Het genoemde doel is bereikt met de doorvoer volgens de uitvinding, welke het kenmerk heeft, dat de doorvoer is ingericht voor samenwerking met een warmtepomp, doordat in de doorvoer een warmtewisselaar van de warmtepomp stroomafwaarts van de afvalgasinlaat is opgesteld, waarbij de doorvoer tevens is voorzien van een 20 buitenluchtinlaat voor aanvoer van buitenlucht, die stroomopwaarts van de warmtewisselaar in de doorvoer uitmondt.

Een voordeel van een dergelijke doorvoer volgens de uitvinding is dat zowel afvalgas als buitenlucht langs de warmtewisselaar kunnen stromen. Er kan in dit geval voldoende gas langs de warmtewisselaar 25 stromen. De warmtewisselaar kan inpandig aangebracht worden, waarbij het te leveren vermogen voldoende groot is om dit vanuit een energetische en kostentechnische overweging te kunnen verantwoorden. Een bijkomend voordeel is dat daarbij gebruik gemaakt kan worden van bestaande aan-en/of afvoeropeningen in bijvoorbeeld het dak. Er hoeven dus geen extra i 3 aan- en/of afvoeropeningen van en/of naar de buitenomgeving te worden aangelegd.

Een uitvoeringsvorm van de doorvoer volgens de uitvinding, heeft het kenmerk, dat de doorvoer is voorzien van een ventilator. Dit biedt het 5 voordeel dat, indien nodig, een grotere hoeveelheid buitenlucht langs de warmtewisselaar kan worden gevoerd.

Een uitvoeringsvorm van de doorvoer volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de doorvoer voorts is voorzien van een eerste en een tweede temperatuursensor voor het bepalen van respectievelijk een eerste 10 en een tweede gastempertauur, waarbij de eerste temperatuursensor is aangebracht stroomopwaarts van de warmtewisselaar en stroomafwaarts van de dichtst bij de warmtewisselaar gelegen inlaat, waarbij de tweede temperatuursensor stroomafwaarts ten opzichte van de warmtewisselaar is aangebracht, waarbij, in gebruik, op basis van de met behulp van de door de 15 eerste en tweede temperatuursensor bepaalde eerste en tweede gastemperatuur het toerental van de ventilator regelbaar is.

Deze uitvoeringsvorm biedt het voordeel dat, afhankelijk van het temperatuursverschil tussen de twee temperatuursensoren, hetgeen een maat is voor het rendement van de warmtewisselaar, een grotere dan wel 20 een kleinere hoeveelheid gas door de warmtewisselaar kan worden gevoerd door het toerental van de ventilator te regelen.

Een bijzondere uitvoeringsvorm van de doorvoer volgens de uitvinding, heeft het kenmerk, dat de doorvoer is voorzien van een tert minste tweede afvalgasinlaat.

25 Een nog meer bijzondere uitvoeringsvorm van de doorvoer volgens de uitvinding, heeft het kenmerk, dat de eerste en/of tweede afvalgasinlaat gekoppeld is aan een afvoer van een ventilatiesysteem en/of een gasverbruiktoestel.

ιοί eoi'ü · 4

Deze uitvoeringsvorm biedt het voordeel dat warmte onttrokken kan worden aan beide typen afvalgas, hetgeen het rendement van de warmtewisselaar verhoogt.

De uitvinding wordt vervolgens toe gelicht aan de hand van een 5 tekening die een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding toont.

In de tekening wordt een doorvoer 1, voor het doorvoeren van afvalgas door een (niet getoonde) muur of een (niet getoond) dak en een verdamper 2 behorende bij waterpomp 3, getoond.

De doorvoer is voorzien van een uitlaat 4 en tenminste één 10 afvalgasinlaat 5 voor aanvoer van het afvalgas. De warmtewisselaar 2 van de warmtepomp 3 is stroomafwaarts ten opzichte van de tenminste ene afvalgasinlaat 5 op gesteld. De doorvoer is tevens voorzien van een buitenluchtinlaat 6 voor aanvoer van buitenlucht. De buitenluchtinlaat 6 mondt stroomopwaarts van de warmtewisselaar 2 in de doorvoer 1 uit. In de 15 getoonde uitvoering is de doorvoer voorzien van een ventilator 7. De ventilator 7 heeft een regelbaar toerental. Doorvoer 1 is voorts voorzien van een eerste temperatuursensor 8 en een tweede temperatuursensor 9 voor het bepalen van respectievelijk een eerste en een tweede gastemperatuur. De eerste temperatuursensor 8 is stroomopwaarts van de warmtewisselaar 20 2 en stroomafwaarts van de dichtst bij de warmtewisselaar 2 gelegen afvalgasinlaat 5 aangebracht. De tweede temperatuursensor 9 is stroomopwaarts ten opzichte van de warmtewisselaar 2 aangebracht. In gebruik is, op basis van de met behulp van de door de eerste temperatuursensor 8 en tweede temperatuursensor 9 bepaalde eerste en 25 tweede gastemperatuur, het toerental van de ventilator 7 regelbaar. Het rendement van de warmtewisselaar 2, dat wil zeggen de warmte die per tijdseenheid wordt onttrokken aan het door de warmtewisselaar 2 door te voeren gas, wordt onder andere bepaald door de temperatuur van het door te voeren gas en door het temperatuurverschil van de zich stroomopwaarts 30 en stroomafwaarts van de warmtewisselaar 2 bevindende gassen . De door 5 de eerste temperatuursensor 8 en de tweede temperatuursensor 9 gemeten gastemperaturen en het daaruit afgeleide temperatuurverschil over de wiarmtewisselaar 2, hetgeen mede éen maat is voor het rendement van de warmtewisselaar 2 bepalen het toerental van de ventilator 2. Doorvoer 1 5 kan zijn voorzien van meerdere afvalgasinlaten 5. Een afvalgasinlaat 5 kan zijn gekoppeld aan een afvoer van een ventilatorsysteem 10. Een andere afvalgasinlaat 5 kan zijn gekoppeld aan een afvoer van een gasverbruiktoestel zoals bijvoorbeeld een warmtepomp 3. Door de buitenlucht met de verwarmde ventilatielucht van de woning te mengen, 10 neemt de temperatuur van het door de warmtewisselaar 2 door te voeren gas toe. Als de warmtepomp 3 in bedrijf is, worden ook de warme afvalgassen van de warmtepomp toegevoerd aan een door de warmtewisselaar 2 door te voeren gas. De temperatuur van het door de warmtewisselaar 2 door te voeren gas neemt dan nog meer toe. Het 15 rendement van de warmtewisselaar 2 zal daarmee stijgen.

De doorvoer 1 is in de getoonde bijzondere uitgangsvorm voorzien van een drukvalopnemer 11 voor het bepalen van een verschil in de gasdruk tussen zich stroomopwaarts en stroomafwaarts van dè warmtewisselaar 2 bevindend gas. De drukvalopnemer 11 is zodanig uitgevoerd dat op basis 20 van het verschil in gasdruk het toerental van de ventilator 7 regelbaar is. Wanneer er rijpvorming op de warmtewisselaar 2 plaatsvindt, zal de stromingsweerstand van de warmtewisselaar 2 toenemen. Indien het drukverschil een ontoelaatbare waarde aangeeft, hetgeen betekent dat de stromingsweerstand van de warmtewisselaar 2 zeer hoog is, is het toerental 25 van de ventilator 7 zodanig regelbaar dat minder gas door de warmtewisselaar 2 wordt gevoerd. Dit betekent dat minder buitenlucht en daardoor relatief meer afvalgas, omvattende afvalgassen van een gasverbruiktoestel en/of afvalgas afkomstig van een ventilatiesysteem 10, door de warmtewisselaar 2 zal stromen. De afvalgassen hebben een hogere 30 temperatuur dan de buitenlucht. De rijp zal hierdoor dooien. Doorvoer 1 kan 6 voorts zijn voorzien van afvoer 12 voor condens- en regenwater. De afvoer 12 bevindt zich op een zodanige positie in het systeem dat condens- en regenwater onder invloed van zwaartekracht afvoerbaar is. In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding is de doorvoer voorzien van 5 tenminste één aftakking 13 voor het doorvoeren van buitenlucht naar een luchtinnemend systeem. De tenminste ene aftakking 13 is stroomafwaarts ten opzichte van de buitenluchtinlaat 6 voor aanvoer van buitenlucht en stroomopwaarts ten opzichte van het tenminste afvalgasinlaat 5 voor aanvoer van afvalgas, aangebracht. Het (niet getoonde) luchtinnemend 10 systeem kan een gasverbrandingstoestel en/of een ventilatiesysteem 10 met of zonder een Warmte-Terug-Win-unit omvatten. Een afvalgasinlaat kan eveneens zijn voorzien van een afvalgasinlaatventilator 14. Met behulp van de afvalinlaatventilator 14 kan bijvoorbeeld ventilatielucht van de woning afgevoerd worden in de afvalgasinlaat 5.

15 Vele varianten, aanpassingen en uitbreidingen op het systeem zijn mogelijk. Het ten opzichte van de warmtewisselaar 2 stroomopwaarts gelegen deel van de doorvoer 1 en het ten opzichte van de warmtewisselaar 2 stroomafwaarts gelegen deel van de doorvoer 1 kunnen evenwijdig georiënteerd aan elkaar zijn uitgevoerd. In een zeer bijzondere 20 uitvoeringsvorm, zoals eveneens getoond in dé tekening, is de doorvoer 1 voorzien van een binnenhuis 15 en een om binnenhuis 15 aangebrachte buitenbuis 16. Het door de binnenhuis 15 en buitenhuis 16 begrensde ringvormig kanaal bepaalt althans ten dele de buitenluchtinlaat 6. De binnenhuis 16 begrenst een doorvoerkanaal 17 dat uitmondt in de uitlaat 4. 25 De buitenluchtinlaat 6 en de uitlaat 4 kunnen zodanig zijn vorm gegeven dat bij een in de buitenomgeving aanwezige wind, een druk ontstaat in het ten opzichte van de warmtewisselaar 2 stroomafwaarts gelegen deel, die lager is, dan de druk in de het ten opzichte van de warmtewisselaar 2 stroomopwaarts gelegen deel. In dit geval zal op basis van het met behulp 30 van de temperatuursensor 8, 9 bepaalde temperatuursverschil over de 1 U I OU ΰ 7 warmtewisselaar 2, de ventilator 7 naar een lager toerental gestuurd worden. Hierdoor neemt het energieverbruik van de ventilator af en het rendement van de warmtewisselaar 2 toe.

Zoals eerder gesteld, de uitvinding beperkt zich niet tot de getoonde 5 warmtewisselaar maar is eveneens toepasbaar bij warmtewisselaars die werken op basis van een vaste stofMoeistof fase overgang.

Dergelijke varianten worden elk geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

Claims (14)

1. Doorvoer voor het afvoeren van afvalgas door een muur of dak, waarbij de doorvoer is voorzien van een uitlaat en ten minste één afvalgasinlaat voor aanvoer van het afvalgas, met het kenmerk, dat de doorvoer is ingericht voor samenwerking met een warmtepomp, doordat in 5 de doorvoer een warmtewisselaar van de warmtepomp stroomafwaarts van de ten minste ene afvalgasinlaat is opgesteld, waarbij de doorvoer tevens is voorzien van een buitenluchtinlaat voor aanvoer van buitenlucht, die stroomopwaarts van de warmtewisselaar in de doorvoer uitmondt.

2. Doorvoer volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de doorvoer is 10 voorzien van een ventilator.

3. Doorvoer volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de ventilator is voorzien van een toerentalregeling.

4. Doorvoer volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de doorvoer voorts is voorzien van een eerste en een tweede temperatuursensor voor het 15 bepalen van respectievelijk een eerste en een tweede gastempertauur, waarbij de eerste temperatuursensor is aangebracht stroomopwaarts van de warmtewisselaar en stroomafwaarts van de dichtst bij de warmtewisselaar gelegen afvalgasinlaat, waarbij de tweede temperatuursensor stroomafwaarts ten opzichte van de warmtewisselaar is aangebracht, 20 waarbij, in gebruik, op basis van de met behulp van de door de eerste en tweede temperatuursensor bepaalde eerste en tweede gastemperatuur het toerental van de ventilator regelbaar is.

5. Doorvoer volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de doorvoer is voorzien van een drukvalopnemer voor het bepalen van een 25 verschil in de gasdruk tussen zich stroomopwaarts en stroomafwaarts van de warmtewisselaar bevindend gas, waarbij de drukvalopnemer is 10 1 ö 3·^ verbonden met de toerentalregeling van de ventilator, zodanig dat op basis van het verschil in gasdruk het toerental van de ventilator regelbaar is.

6. Doorvoer volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat doorvoer is voorzien van een tenminste tweede afvalgasinlaat.

7. Doorvoer volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de eerste en/of tweede afvalgasinlaat is gekoppeld aan een afvoer van een ventilatiesysteem en/of een gasverbruiktoestel.

8. Doorvoer volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het gasverbruiktoestel een warmtepomp omvat.

9. Doorvoer volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de doorvoer is voorzien van een afvoer voor condens- en regenwater die zich op een zodanige positie in het systeem bevindt dat het condens- en regenwater onder invloed van zwaartekracht afvoerbaar is.

10. Doorvoer volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 15 dat de doorvoer is voorzien van ten minste één aftakking voor het doorvoeren van buitenlucht naar een luchtinnemend systeem, waarbij de ten minste ene aftakking stroomafwaarts ten opzichte van de buitenluchtinlaat voor aanvoer van buitenlucht en stroomopwaarts ten opzichte van de ten minste ene afvalgasinlaat voor aanvoer van het 20 afvalgas is aangebracht.

11. Doorvoer volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het luchtinnemend systeem een gasverbrandingstoestel en/of een ventilatie systeem met of zonder een Warmte-Terug-Win-Unit omvat.

12. Doorvoer volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de doorvoer in hoofdzaak evenwijdig georiënteerd aan de inlaat voor aanvoer van buitenlucht is uitgevoerd.

12. Doorvoer volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 25 dat de ten minste ene inlaat eveneens is voorzien van een afvalgasinlaatventilator.

13. Doorvoer volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de doorvoer een binnenbuis en een om de binnenbuis aangebrachte buitenbuis omvat, waarbij een door de binnenbuis en buitenbuis begrensd ringvormig kanaal de buitenluchtinlaat althans ten dele bepaalt, waarbij 5 de binnenbuis een doorvoerkanaal begrenst dat uitmondt in de uitlaat.

14. Doorvoer volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de buitenluchtinlaat en de uitlaat zodanig zijn vormgegeven dat bij een in de buitenomgeving aanwezige wind een druk in het ten opzichte van de warmtewisselaar stroomafwaarts gelegen deel van de doorvoer 10 lager is dan de druk in het ten opzichte van de warmtewisselaar stroomopwaarts gelegen deel van de doorvoer is. t \ Is > } : '! ' ' Vs?,,