BE1026308B1 - THERMAL SYSTEM AND METHOD OF RECORDING THEM - Google Patents
THERMAL SYSTEM AND METHOD OF RECORDING THEM Download PDFInfo
- Publication number
- BE1026308B1 BE1026308B1 BE20185689A BE201805689A BE1026308B1 BE 1026308 B1 BE1026308 B1 BE 1026308B1 BE 20185689 A BE20185689 A BE 20185689A BE 201805689 A BE201805689 A BE 201805689A BE 1026308 B1 BE1026308 B1 BE 1026308B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- heat
- zone
- thermal
- zones
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
- F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1066—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
- F24D19/1072—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water the system uses a heat pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
- F24F5/0017—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
- F24F5/0017—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
- F24F2005/0025—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice using heat exchange fluid storage tanks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
- F28D20/0039—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material with stratification of the heat storage material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
- F28D2020/0078—Heat exchanger arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
- F28D2020/0082—Multiple tanks arrangements, e.g. adjacent tanks, tank in tank
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
- F28D2020/0086—Partitions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
- F28F27/02—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
De onderhavige uitvinding betreft een thermisch systeem, omvattende een warmteopslag voor het opslaan van warmte in een opslagmedium, waarbij de warmteopslag ingedeeld is in minstens twee warmtezones en een warmteoverdrachtinrichting voor het overdragen van door een warmtebron gegenereerde warmte naar het opslagmedium van de warmteopslag. De warmteoverdrachtinrichting omvat selectiemiddelen voor het selectief vormen van een thermische verbinding tussen de warmtebron en de warmtezones, waarbij de selectiemiddelen in een eerste stand ingericht zijn om een thermische verbinding te vormen met een eerste warmtezone van de minstens twee warmtezones en in een tweede stand ingericht zijn om een thermische verbinding te vormen met een tweede warmtezone van de minstens twee warmtezones. De onderhavige uitvinding heeft betrekking op werkwijze voor het aansturen van een dergelijk thermisch systeem.The present invention relates to a thermal system, comprising a heat storage unit for storing heat in a storage medium, the heat storage unit being divided into at least two heat zones, and a heat transfer device for transferring heat generated by a heat source to the storage medium of the heat storage unit. The heat transfer device comprises selection means for selectively forming a thermal connection between the heat source and the heat zones, wherein the selection means are arranged in a first position to form a thermal connection with a first heat zone of the at least two heat zones and are arranged in a second position to form a thermal connection with a second heat zone of the at least two heat zones. The present invention relates to a method for controlling such a thermal system.
Description
Thermisch systeem en Werkwijze om deze aan te sturenThermal system and Method to control this
De onderhavige uitvinding betreft een thermisch systeem, omvattende een modulerende warmtebron, een warmteopslag voor het opslaan van warmte in een opslagmedium, waarbij de warmteopslag ingedeeld is in minstens twee warmtezones, en een warmteoverdrachtinrichting voor het overdragen van de door de warmtebron gegenereerde warmte naar het opslagmedium van de warmteopslag. De onderhavige uitvinding heeft betrekking op werkwijze voor het aansturen van een dergelijk thermisch systeem.The present invention relates to a thermal system, comprising a modulating heat source, a heat storage for storing heat in a storage medium, the heat storage being divided into at least two heat zones, and a heat transfer device for transferring the heat generated by the heat source to the storage medium of the heat storage. The present invention relates to a method for controlling such a thermal system.
Stand van de TechniekState of the art
Een thermisch systeem omvat een warmteopslag in de vorm van een voorraadvat of buffervat voor het opslaan van warmte in een opslagmedium, bijvoorbeeld water, en een warmteoverdrachtinrichting voor het overdragen van door een warmtebron gegenereerde warmte, bij voorkeur hernieuwbare energie zoals zonne-energie of energie geproduceerd door middel van een warmtepomp, naar het opslagmedium van het buffervat. Het buffervat zorgt voor de langdurige opslag of ‘buffering’ van de thermische energie in water voor verwarmingsdoeleinden.A thermal system comprises a heat storage in the form of a storage vessel or buffer vessel for storing heat in a storage medium, for example water, and a heat transfer device for transferring heat generated by a heat source, preferably renewable energy such as solar energy or energy produced by means of a heat pump, to the storage medium of the buffer tank. The buffer vessel ensures the long-term storage or "buffering" of the thermal energy in water for heating purposes.
Uit de stand van de techniek zijn dergelijke systemen bekend, waarbij het buffervat meerdere aansluitpunten heeft waardoor meerdere warmwaterbronnen aangesloten kunnen worden. In het bijzonder een thermisch gelaagd buffervat waarbij het water in verschillende temperatuurlagen opgeslagen wordt. De gewenste warmte wordt in functie van de toepassing uit de juiste laag gehaald, bijvoorbeeld wordt de warmte uit de bovenste lagen (hogere temperatuur) gebruikt voor het sanitair warm water en dat van de onderliggende lagen (lagere temperatuur) voor de centrale verwarming.Such systems are known from the state of the art, wherein the buffer vessel has several connection points through which several hot water sources can be connected. In particular a thermally layered buffer tank in which the water is stored in different temperature layers. Depending on the application, the desired heat is taken from the correct layer, for example the heat from the upper layers (higher temperature) is used for the domestic hot water and that from the lower layers (lower temperature) for the central heating.
Doel van de uitvindingObject of the invention
Een doel van de uitvinding is om het rendement van een thermisch systeem omvattende een warmtebron en een warmteopslag verdeeld in meerdere warmtezones te verbeteren, in het bijzonder het rendement van de warmtebron.An object of the invention is to improve the efficiency of a thermal system comprising a heat source and a heat storage divided into several heat zones, in particular the efficiency of the heat source.
2018/56892018/5689
BE2018/5689BE2018 / 5689
Beschrijving van de uitvindingDescription of the invention
Een eerste aspect van de uitvinding voorziet in een thermisch systeem , omvattende een modulerende warmtebron en een warmteopslag voor het opslaan van warmte in een opslagmedium, waarbij de warmteopslag ingedeeld is in minstens twee warmtezones. Het thermisch systeem omvat verder een warmteoverdrachtinrichting voor het overdragen van door een warmtebron gegenereerde warmte naar het opslagmedium van de warmteopslag. De warmteoverdrachtinrichting omvat selectiemiddelen voor het selectief vormen van een thermische verbinding tussen de warmtebron en de warmtezones, waarbij de selectiemiddelen in een eerste stand ingericht zijn om een thermische verbinding te vormen met een eerste warmtezone van de minstens twee warmtezones en in een tweede stand ingericht zijn om een thermische verbinding te vormen met een tweede warmtezone van de minstens twee warmtezones.A first aspect of the invention provides a thermal system comprising a modulating heat source and a heat store for storing heat in a storage medium, the heat store being divided into at least two heat zones. The thermal system further comprises a heat transfer device for transferring heat generated by a heat source to the heat storage storage medium. The heat transfer device comprises selection means for selectively forming a thermal connection between the heat source and the heat zones, the selection means being arranged in a first position to form a thermal connection with a first heat zone of the at least two heat zones and arranged in a second position to form a thermal connection with a second heat zone of the at least two heat zones.
Op deze wijze, is het mogelijk om de thermische energie afkomstig van één enkele warmtebron over te dragen naar meerdere warmtezones en dit op een gecontroleerde wijze zodanig dat het mogelijk is om de thermische energie discontinu over te dragen. In tegenstelling tot bestaande systemen waarbij men ook één enkele warmtebron gebruikt, zal het systeem volgens de uitvinding niet continu beide warmtezones opwarmen. In het bijzonder voor een warmteopslag gevormd door een thermisch gelaagd buffervat, zal door het buffervat in verschillende warmtezones afzonderlijk te verwarmen en af te koelen, de gelaagdheid beter bewaard kunnen blijven.In this way, it is possible to transfer the thermal energy from a single heat source to multiple heat zones in a controlled manner such that it is possible to transfer the thermal energy discontinuously. In contrast to existing systems where a single heat source is also used, the system according to the invention will not continuously heat up both heat zones. In particular for a heat storage formed by a thermally layered buffer tank, by heating and cooling the buffer tank separately in different heat zones, the layering can be better preserved.
In tegenstelling tot bestaande systemen waarbij men één enkele warmtebron per warmtezone gebruikt, levert dit verder ook een compactere en eenvoudigere configuratie.In contrast to existing systems where one single heat source is used per heat zone, this also provides a more compact and simpler configuration.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het thermische systeem zoals hierboven beschreven, omvattende aanstuurmiddelen voor het aansturen van de selectiemiddelen voor het wisselend vormen van een thermische verbinding met de eerste warmtezone en een thermische verbinding met de tweede warmtezone.In one embodiment the present invention relates to the thermal system as described above, comprising control means for controlling the selection means for alternately forming a thermal connection with the first heat zone and a thermal connection with the second heat zone.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het thermische systeem zoals hierboven beschreven, waarbij de aanstuurmiddelen aangepast zijn voor het aansturen van de selectiemiddelen in functie van de temperatuur in ten minste een van de minstens twee warmtezones.In one embodiment the present invention relates to the thermal system as described above, wherein the control means are adapted to control the selection means as a function of the temperature in at least one of the at least two heat zones.
2018/56892018/5689
BE2018/5689BE2018 / 5689
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het thermische systeem zoals hierboven beschreven, waarbij de stand van de selectiemiddelen wordt aangepast wanneer de temperatuur in een van de minstens twee warmtezones een voorafbepaalde drempelwaarde overschrijdt.In one embodiment the present invention relates to the thermal system as described above, wherein the position of the selection means is adjusted when the temperature in one of the at least two heat zones exceeds a predetermined threshold value.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het thermische systeem zoals hierboven beschreven, waarbij, wanneer een thermische verbinding gevormd is met de eerste warmtezone, de stand van de selectiemiddelen wordt aangepast wanneer de temperatuur in een andere warmtezone van de minstens twee warmtezones een voorafbepaalde drempelwaarde overschrijdt zodanig dat een thermische verbinding gevormd wordt met de andere warmtezone.In one embodiment the present invention relates to the thermal system as described above, wherein, when a thermal connection is formed with the first heat zone, the position of the selection means is adjusted when the temperature in another heat zone of the at least two heat zones is a predetermined threshold value such that a thermal connection is formed with the other heat zone.
Een tweede aspect van de uitvinding, welke kan optreden in combinatie met de andere aspecten en uitvoeringsvormen van de uitvinding die hierin worden beschreven, voorziet in een thermisch systeem omvattende aanstuurmiddelen voor het aansturen van de warmteoverdrachtinrichting of de modulerende warmtebron, voor, wanneer een thermische verbinding gevormd is met de eerste warmtezone, het regelen van de grootte van de warmtestroom naar de eerste warmtezone in functie van een voorafbepaalde omschakeltijd dt tot het aanpassen van de stand van de selectiemiddelen en van een voorafbepaalde hoeveelheid thermische energie.A second aspect of the invention, which may occur in combination with the other aspects and embodiments of the invention described herein, provides a thermal system comprising control means for controlling the heat transfer device or the modulating heat source, for when a thermal connection formed with the first heat zone, controlling the magnitude of the heat flow to the first heat zone in function of a predetermined switching time dt to adjusting the position of the selection means and a predetermined amount of thermal energy.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het thermische systeem zoals hierboven beschreven, waarbij de aanstuurmiddelen aangepast zijn voor het bepalen van de omschakeltijd dt in functie van de temperatuur in ten minste een van de minstens twee warmtezones.In one embodiment the present invention relates to the thermal system as described above, wherein the control means are adapted to determine the switching time dt as a function of the temperature in at least one of the at least two heat zones.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het thermische systeem zoals hierboven beschreven, waarbij de aanstuurmiddelen aangepast zijn voor het bepalen van de omschakeltijd dt in functie van een temperatuurverschil tussen de temperatuur in ten minste een van de minstens twee warmtezones en een voorafbepaalde drempelwaarde en van de (ogenblikkelijke) temperatuursverandering per tijdseenheid in de ten minste ene warmtezone.In one embodiment the present invention relates to the thermal system as described above, wherein the control means are adapted to determine the switching time dt as a function of a temperature difference between the temperature in at least one of the at least two heat zones and a predetermined threshold value and of the (instantaneous) temperature change per unit time in the at least one heat zone.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het thermische systeem zoals hierboven beschreven, waarbij de aanstuurmiddelen aangepast zijn voor het bepalen van de hoeveelheid thermische energie in functie van de temperatuur in de eerste warmtezone.In an embodiment the present invention relates to the thermal system as described above, wherein the control means are adapted to determine the amount of thermal energy as a function of the temperature in the first heat zone.
2018/56892018/5689
BE2018/5689BE2018 / 5689
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het thermische systeem zoals hierboven beschreven, waarbij de aanstuurmiddelen aangepast zijn voor het bepalen van de hoeveelheid thermische energie in functie van een temperatuurverschil tussen de temperatuur in de eerste warmtezone en een voorafbepaalde drempelwaarde.In one embodiment the present invention relates to the thermal system as described above, wherein the control means are adapted to determine the amount of thermal energy as a function of a temperature difference between the temperature in the first heat zone and a predetermined threshold value.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het thermische systeem zoals hierboven beschreven, waarbij de aanstuurmiddelen aangepast zijn voor het aansturen van de warmteoverdrachtinrichting of de warmtebron zodanig dat er tijdens het aanpassen van de stand van de selectiemiddelen geen warmteoverdracht is met de warmtebron.In one embodiment the present invention relates to the thermal system as described above, wherein the control means are adapted to control the heat transfer device or the heat source such that during the adjustment of the position of the selection means there is no heat transfer with the heat source.
Een derde aspect van de uitvinding, welke kan optreden in combinatie met de andere aspecten en uitvoeringsvormen van de uitvinding die hierin worden beschreven, voorziet in een gebouw, omvattende meerdere ruimten waarvan ten minste een ruimte is verbonden met een ventilatie-inrichting, waarbij de ventilatie-inrichting een warmtepomp omvat die in warmtewisselende relatie staat tot de warmteopslag van een hierboven beschreven thermisch systeem door middel van een warmteoverdrachtinrichting van het thermisch systeem .A third aspect of the invention, which may occur in combination with the other aspects and embodiments of the invention described herein, provides a building comprising a plurality of spaces, at least one of which is connected to a ventilation device, wherein the ventilation device comprises a heat pump that is in heat-exchanging relationship to the heat storage of a thermal system described above by means of a heat transfer device of the thermal system.
Een vierde aspect van de uitvinding, welke kan optreden in combinatie met de andere aspecten en uitvoeringsvormen van de uitvinding die hierin worden beschreven, voorziet in werkwijze voor het aansturen van een thermisch systeem , bij voorkeur zoals hierboven beschreven, omvattende de stap van het wisselend vormen van een thermische verbinding met de eerste warmtezone en een thermische verbinding met de tweede warmtezone.A fourth aspect of the invention, which may occur in combination with the other aspects and embodiments of the invention described herein, provides a method for controlling a thermal system, preferably as described above, comprising the step of alternating forming of a thermal connection with the first heat zone and a thermal connection with the second heat zone.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de werkwijze zoals hierboven beschreven, omvattende de stap van het aanpassen van de stand van de selectiemiddelen in functie van de temperatuur in ten minste een van de minstens twee warmtezones.In one embodiment the present invention relates to the method as described above, comprising the step of adjusting the position of the selection means as a function of the temperature in at least one of the at least two heat zones.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de werkwijze zoals hierboven beschreven, waarbij de stand van de selectiemiddelen wordt aangepast wanneer de temperatuur in een van de minstens twee warmtezones een voorafbepaalde drempelwaarde overschrijdt.In one embodiment, the present invention relates to the method as described above, wherein the position of the selection means is adjusted when the temperature in one of the at least two heat zones exceeds a predetermined threshold value.
2018/56892018/5689
BE2018/5689BE2018 / 5689
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de werkwijze zoals hierboven beschreven, waarbij, wanneer een thermische verbinding gevormd is met de eerste warmtezone, de stand van de selectiemiddelen wordt aangepast wanneer de temperatuur in een andere warmtezone van de minstens twee warmtezones een voorafbepaalde drempelwaarde overschrijdt, en een thermische verbinding gevormd wordt met de andere warmtezone.In one embodiment the present invention relates to the method as described above, wherein, when a thermal connection is formed with the first heat zone, the position of the selection means is adjusted when the temperature in another heat zone of the at least two heat zones is a predetermined threshold value exceeds, and a thermal connection is formed with the other heat zone.
Een vijfde aspect van de uitvinding, welke kan optreden in combinatie met de andere aspecten en uitvoeringsvormen van de uitvinding die hierin worden beschreven, voorziet in werkwijze omvattende, de stap van: wanneer een thermische verbinding gevormd is met de eerste warmtezone, het regelen van de grootte van de warmtestroom naar de eerste warmtezone in functie van een voorafbepaalde omschakeltijd tot het uitvoeren van de stap van het aanpassen van de stand van de selectiemiddelen en van een voorafbepaalde hoeveelheid thermische energie.A fifth aspect of the invention, which may occur in combination with the other aspects and embodiments of the invention described herein, provides a method comprising, the step of: when a thermal connection is formed with the first heat zone, controlling the magnitude of the heat flow to the first heat zone as a function of a predetermined switch-over time to carrying out the step of adjusting the position of the selection means and a predetermined amount of thermal energy.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de werkwijze zoals hierboven beschreven, omvattende, voorafgaand aan de stap van het regelen van de grootte van de warmtestroom naar de eerste warmtezone; de stap van het bepalen van de omschakeltijd dt in functie van de temperatuur in ten minste een van de minstens twee warmtezones.In one embodiment, the present invention relates to the method as described above, comprising, prior to the step of controlling the size of the heat flow to the first heat zone; the step of determining the switching time dt as a function of the temperature in at least one of the at least two heat zones.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de werkwijze zoals hierboven beschreven, waarbij de omschakeltijd dt wordt bepaald in functie van een temperatuurverschil tussen de temperatuur in ten minste een van de minstens twee warmtezones en een voorafbepaalde drempelwaarde en van de (ogenblikkelijke) temperatuursverandering per tijdseenheid in de ten minste ene warmtezone.In one embodiment the present invention relates to the method as described above, wherein the switching time dt is determined as a function of a temperature difference between the temperature in at least one of the at least two heat zones and a predetermined threshold value and of the (instantaneous) temperature change per time unit in the at least one heat zone.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de werkwijze zoals hierboven beschreven, omvattende, voorafgaand aan de stap van het regelen van de grootte van de warmtestroom naar de eerste warmtezone, de stap van: het bepalen van de hoeveelheid thermische energie in functie van de temperatuur in de eerste warmtezone.In one embodiment, the present invention relates to the method as described above, comprising, prior to the step of controlling the size of the heat flow to the first heat zone, the step of: determining the amount of thermal energy as a function of the temperature in the first heat zone.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de werkwijze zoals hierboven beschreven, waarbij de hoeveelheid thermische energie wordt bepaald in functie van een temperatuurverschil tussen de temperatuur in de eerste warmtezone en een voorafbepaalde drempelwaarde.In one embodiment, the present invention relates to the method as described above, wherein the amount of thermal energy is determined as a function of a temperature difference between the temperature in the first heat zone and a predetermined threshold value.
2018/56892018/5689
BE2018/5689BE2018 / 5689
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de werkwijze zoals hierboven beschreven, omvattende de stap van het herhalen van de bovenstaande stappen tot de stap van het aanpassen van de stand van de selectiemiddelen uitgevoerd is.In one embodiment, the present invention relates to the method as described above, comprising the step of repeating the above steps until the step of adjusting the position of the selection means is performed.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de werkwijze zoals hierboven beschreven, waarbij er tijdens de stap van het aanpassen van de stand van de selectiemiddelen geen warmteoverdracht is met de warmtebron.In one embodiment the present invention relates to the method as described above, wherein during the step of adjusting the position of the selection means there is no heat transfer with the heat source.
In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de werkwijze zoals hierboven beschreven, waarbij een thermisch systeem (1) zoals hierboven beschreven wordt aangestuurd.In one embodiment, the present invention relates to the method as described above, wherein a thermal system (1) as described above is controlled.
Een zesde aspect van de uitvinding, welke kan optreden in combinatie met de andere aspecten en uitvoeringsvormen van de uitvinding die hierin worden beschreven, voorziet in een thermisch systeem Thermisch systeem een warmteopslag voor het opslaan van warmte in een opslagmedium, waarbij de warmteopslag ingedeeld is in minstens twee warmtezones. Het thermisch systeem Thermisch systeem omvat verder een warmteoverdrachtinrichting voor het overdragen van warmte tussen een broninrichting en het opslagmedium van de warmteopslag. De warmteoverdrachtinrichting omvat selectiemiddelen voor het selectief vormen van een thermische verbinding tussen de broninrichting en de warmtezones, waarbij de selectiemiddelen in een eerste stand ingericht zijn om een thermische verbinding te vormen met een eerste warmtezone van de minstens twee warmtezones en in een tweede stand ingericht zijn om een thermische verbinding te vormen met een tweede warmtezone van de minstens twee warmtezones. In een uitvoeringsvorm volgens het zesde aspect van de uitvinding, omvat het thermisch systeem Thermisch systeem aanstuurmiddelen voor het uitvoeren van de stappen van een werkwijze zoals hierboven beschreven.A sixth aspect of the invention, which may occur in combination with the other aspects and embodiments of the invention described herein, provides a thermal system. Thermal system a heat storage for storing heat in a storage medium, the heat storage being classified in at least two heat zones. The thermal system Thermal system further comprises a heat transfer device for transferring heat between a source device and the heat storage medium. The heat transfer device comprises selection means for selectively forming a thermal connection between the source device and the heat zones, wherein the selection means are arranged in a first position to form a thermal connection with a first heat zone of the at least two heat zones and are arranged in a second position to form a thermal connection with a second heat zone of the at least two heat zones. In an embodiment according to the sixth aspect of the invention, the thermal system comprises Thermal system control means for performing the steps of a method as described above.
Een zevende aspect van de uitvinding, welke kan optreden in combinatie met de andere aspecten en uitvoeringsvormen van de uitvinding die hierin worden beschreven, voorziet in werkwijze voor het aansturen van een thermisch systeem , bij voorkeur zoals hierboven beschreven, omvattende de stap van het wisselend vormen van een thermische verbinding met de eerste warmtezone en een thermische verbinding met de tweede warmtezone.A seventh aspect of the invention, which may occur in combination with the other aspects and embodiments of the invention described herein, provides a method for controlling a thermal system, preferably as described above, comprising the step of alternating forming of a thermal connection with the first heat zone and a thermal connection with the second heat zone.
2018/56892018/5689
BE2018/5689BE2018 / 5689
Een uitvoeringsvorm volgens het zevende aspect van de uitvinding of het zevende aspect van de uitvinding, waarbij de broninrichting een warmtebron is en waarbij de warmteoverdrachtinrichting ingericht is voor het overdragen van door de warmtebron gegenereerde warmte naar het opslagmedium, of waarbij de broninrichting een koudebron is en waarbij de warmteoverdrachtinrichting ingericht is voor het overdragen van in het opslagmedium opgeslagen warmte naar de koudebron.An embodiment according to the seventh aspect of the invention or the seventh aspect of the invention, wherein the source device is a heat source and wherein the heat transfer device is adapted to transfer heat generated by the heat source to the storage medium, or wherein the source device is a cold source and wherein the heat transfer device is adapted to transfer heat stored in the storage medium to the cold source.
Korte beschrijving van de figurenBrief description of the figures
De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing.
Figuren 1 en 2 tonen schematische voorstellingen van een thermische systeem in verschillende uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding,Figures 1 and 2 show schematic representations of a thermal system in various embodiments of the present invention,
Figuren 3, 4A en 4B tonen schematische voorstellingen van de warmteoverdrachtinrichting en de warmteopslag van het in figuur 1 getoonde thermisch systeem in verschillende uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding, Figuur 5 toont een schematische voorstelling van een thermisch systeem volgens de huidige uitvinding,Figures 3, 4A and 4B show schematic representations of the heat transfer device and the heat storage of the thermal system shown in Figure 1 in various embodiments of the present invention, Figure 5 shows a schematic representation of a thermal system according to the present invention,
Figuren 6A en 6B tonen schematische voorstellingen van het in figuur 5 getoonde thermisch systeem in verschillende standen van zijn warmteoverdrachtinrichting,Figures 6A and 6B show schematic representations of the thermal system shown in Figure 5 in different positions of its heat transfer device,
Figuren 7A-D tonen het tijdsverloop van de temperatuur in de warmtezones in de vorm van tijd/temperatuur-curven in verschillende stappen van een werkwijze voor het aansturen van een thermische systeem volgens de huidige uitvinding, enFigures 7A-D show the time course of the temperature in the heat zones in the form of time / temperature curves in different steps of a method for controlling a thermal system according to the present invention, and
Figuur 8 toont het tijdsverloop van de temperatuur in de warmtezones in de vorm van tijd/temperatuur-curven na het uitvoeren van een werkwijze volgens de uitvinding.Figure 8 shows the time course of the temperature in the heat zones in the form of time / temperature curves after performing a method according to the invention.
Uitgebreide beschrijving van de figurenExtensive description of the figures
De huidige uitvinding zal hierna beschreven worden aan de hand van welbepaalde uitvoeringsvormen en onder verwijzing naar bepaalde tekeningen, doch de uitvinding isThe present invention will be described below with reference to specific embodiments and with reference to certain drawings, but the invention is
2018/56892018/5689
BE2018/5689 daar niet toe beperkt en wordt enkel gedefinieerd door de conclusies. De hier weergegeven tekeningen zijn enkel schematische weergaven en zijn niet beperkend.BE2018 / 5689 is not limited thereto and is only defined by the claims. The drawings shown here are only schematic representations and are not limitative.
Figuren 1 en 2 tonen thermische systemen in verschillende uitvoeringsvormen van de uitvinding. Elk getoond thermische systeem 100 omvat een modulerende warmtebron 110, een warmteoverdrachtinrichting 120, een warmteopslag 130 bestaande uit meerdere warmtezones en een of meerdere warmteafname-inrichtingen 140.Figures 1 and 2 show thermal systems in various embodiments of the invention. Each thermal system 100 shown includes a modulating heat source 110, a heat transfer device 120, a heat storage 130 consisting of a plurality of heat zones, and one or more heat sink devices 140.
De modulerende warmtebron 110 kan gevormd worden door een warmtepomp of andere modulerende hernieuwbare energiebronnen. Bij voorkeur is de modulerende warmtebron 110 een lucht-water warmtepomp, verder bij voorkeur is de lucht-water warmtepomp ingewerkt in een ventilatie-inrichting.The modulating heat source 110 can be formed by a heat pump or other modulating renewable energy sources. Preferably, the modulating heat source 110 is an air-to-water heat pump, further preferably, the air-to-water heat pump is incorporated in a ventilation device.
De warmteoverdrachtinrichting 120 kan thermische verbindingen vormen tussen de warmtebron 110 en de warmteopslag 130, omvattende selectiemiddelen om een thermische verbinding met een eerste warmtezone A van de warmteopslag 130 te vormen of een thermische verbinding met een tweede warmtezone B van de warmteopslag 130 te vormen.The heat transfer device 120 may form thermal connections between the heat source 110 and the heat storage 130, comprising selection means to form a thermal connection to a first heat zone A of the heat storage 130 or to form a thermal connection to a second heat zone B of the heat storage 130.
In de getoonde uitvoeringsvormen, omvat de warmteoverdrachtinrichting 120 een bronwarmtewisselaar 121 voor het overdragen van door een warmtebroninrichting 111 gegenereerde warmte naar de warmteopslag 130.In the embodiments shown, the heat transfer device 120 comprises a source heat exchanger 121 for transferring heat generated by a heat source device 111 to the heat storage 130.
Verder omvat de warmteoverdrachtinrichting 120 een stromingsdoorgang 122, 123A, 123B voor het doorvoeren van een warmtewisselingsmedium van de warmtebron naar de warmteopslag, waarbij de bronwarmtewisselaar 121 is aangesloten op een eind van de stromingsdoorgang, en op het andere eind van de stromingsdoorgang warmteuitwisseling plaatsvindt tussen het warmtewisselingsmedium en een warmteopslagmedium in de warmteopslag 130, bijvoorbeeld kunnen twee opslagwarmtewisselaars 124A, 124B aangesloten zijn voor het overdragen van door de stromingsdoorgang doorgevoerde warmte in een respectievelijke warmtezone A, B. In een niet getoonde uitvoeringvorm, zal het warmtewisselingsmedium in de warmtezone A, B kunnen stromen en rechtstreeks warmte kunnen uitwisselen met het aanwezige warmteopslagmedium. Als dusdanig zal er geen opslagwarmtewisselaar vereist zijn en zal het medium dat door de stromingsdoorgang 122, 123A, 123B stroomt hetzelfde zijn als dat aanwezig in de warmteopslag.Furthermore, the heat transfer device 120 comprises a flow passage 122, 123A, 123B for passing a heat exchange medium from the heat source to the heat storage, the source heat exchanger 121 being connected to one end of the flow passage, and at the other end of the flow passage heat exchange takes place between the heat exchange medium and a heat storage medium in the heat storage 130, for example, two storage heat exchangers 124A, 124B can be connected for transferring heat passed through the flow passage into a respective heat zone A, B. In an embodiment not shown, the heat exchange medium will be in the heat zone A, B able to flow and directly exchange heat with the available heat storage medium. As such, no storage heat exchanger will be required and the medium flowing through the flow passage 122, 123A, 123B will be the same as that present in the heat storage.
2018/56892018/5689
BE2018/5689BE2018 / 5689
De warmtebroninrichting 111 en het warmtewisselingsmedium in een hoofddeel van de stromingsdoorgang 122 staan in warmtewisselende relatie tot elkaar door middel van de bronwarmtewisselaar 121. Het warmteopslagmedium in de eerste warmtezone A en het warmtewisselingsmedium in een eerste hulpdeel van de stromingsdoorgang 123A staan in warmtewisselende relatie tot elkaar, bijvoorbeeld door middel van de opslagwarmtewisselaar 124A. Het warmteopslagmedium in de tweede warmtezone B en het warmtewisselingsmedium in een tweede hulpdeel van de stromingsdoorgang 123B staan in warmtewisselende relatie tot elkaar, bijvoorbeeld door middel van de opslagwarmtewisselaar 124B.The heat source device 111 and the heat exchange medium in a main part of the flow passage 122 are in heat-exchanging relationship with each other by means of the source heat exchanger 121. The heat storage medium in the first heat zone A and the heat exchange medium in a first auxiliary part of the flow passage 123A are in heat-exchanging relationship with each other , for example, by means of the storage heat exchanger 124A. The heat storage medium in the second heat zone B and the heat exchange medium in a second auxiliary part of the flow passage 123B are in heat-exchanging relationship with each other, for example by means of the storage heat exchanger 124B.
De warmteoverdrachtinrichting 120 omvat verder ook selectiemiddelen 127, 128, 129 (getoond in figuren 3, 4A en 4B) voor het selectief toelaten en tot stand brengen van warmtestroming tussen de bronwarmtewisselaar 121 en één van de ten minste twee warmtezones zodat de selectiemiddelen ingericht zijn voor het selectief vormen van een thermische verbinding tussen de warmtebron en de warmtezones.The heat transfer device 120 also further comprises selection means 127, 128, 129 (shown in Figures 3, 4A and 4B) for selectively allowing and producing heat flow between the source heat exchanger 121 and one of the at least two heat zones so that the selection means are adapted to selectively forming a thermal connection between the heat source and the heat zones.
Voorts kan de warmteoverdrachtinrichting 120 een recirculatiedoorgang 125A, 125B, 126 omvatten voor het terugvoeren van het warmtewisselingsmedium van de opslagwarmtewisselaars 124A, 124B naar de bronwarmtewisselaar 121.Further, the heat transfer device 120 may include a recirculation passageway 125A, 125B, 126 for returning the heat exchange medium from the storage heat exchangers 124A, 124B to the source heat exchanger 121.
De warmteopslag 130 kan gevormd worden door meerdere vaten 131A, 131B, een vat-in-vat of, zoals getoond in figuur 2, door een gelaagd vat 232. De een of meerdere warmteafname-inrichtingen 140 kunnen gevormd worden door ten minste een van de volgende verbruiksinrichtingen: sanitair warm water, SWW, systeem, centrale verwarming, CV, of andere warmtewisselingssystemen.The heat storage 130 can be formed by a plurality of vessels 131A, 131B, a vessel-in-vessel or, as shown in Fig. 2, by a layered vessel 232. The one or more heat sink devices 140 can be formed by at least one of the following consumption devices: domestic hot water, DHW, system, central heating, central heating, or other heat exchange systems.
Figuren 3, 4A en 4B tonen selectiemiddelen van de warmteoverdrachtinrichting in verschillende uitvoeringsvormen van de uitvinding.Figures 3, 4A and 4B show selection means of the heat transfer device in various embodiments of the invention.
Figuur 3 toont de warmteoverdrachtinrichting 220 omvattende een stromingsverdeler in de vorm van een driewegklep 227, waarbij het hoofddeel 222 van de stromingsdoorgang door de warmteoverdrachtinrichting 220 is aangesloten op een toevoeraansluiting van de driewegklep 227 en de hulpdelen 223A, 223B van de stromingsdoorgang aangesloten zijn op verschillende afvoeraansluitingen van de driewegklep 227. De warmteoverdrachtinrichting 220 omvattende verder ook een stromingsverdeler in de vorm van een driewegklep 227' in de recirculatiedoorgang tussen de hulpdelen 225A, 225B en het hoofddeel 226 hiervan.Figure 3 shows the heat transfer device 220 comprising a flow distributor in the form of a three-way valve 227, wherein the main part 222 of the flow passage through the heat transfer device 220 is connected to a supply connection of the three-way valve 227 and the auxiliary parts 223A, 223B of the flow passage are connected to different discharge connections of the three-way valve 227. The heat transfer device 220 also further comprises a flow distributor in the form of a three-way valve 227 'in the recirculation passage between the auxiliary parts 225A, 225B and the main part 226 thereof.
2018/56892018/5689
BE2018/5689BE2018 / 5689
In figuren 4A en 4B, worden uitvoeringsvormen van de warmteoverdrachtinrichting 230 getoond waarin de selectiemiddelen meerdere warmtestroomregelaars 328, 329, 328', 329' omvatten, bijvoorbeeld kleppen, pompen of andere geschikte debietregelaars voor het warmtewisselingsmedium. De warmtestroomregelaars worden voorzien in de hulpdelen 323A, 323B van de stromingsdoorgang, in de hulpdelen 325A, 325B van de recirculatiesdoorgang of een combinatie daarvan.In Figures 4A and 4B, embodiments of the heat transfer device 230 are shown in which the selection means comprise a plurality of heat flow controllers 328, 329, 328 ', 329', for example, valves, pumps, or other suitable flow controllers for the heat exchange medium. The heat flow controllers are provided in the auxiliary parts 323A, 323B of the flow passage, in the auxiliary parts 325A, 325B of the recirculation passage or a combination thereof.
In niet getoonde uitvoeringvormen is het ook mogelijk om de debietregelaars in het voorraadvat 330 te voorzien, in het bijzonder in een aansluiting van het voorraadvat 330 voor de stromingsdoorgang of de recirculatiesdoorgang, of in de opslagwarmtewisselaars 324A, 324B te voorzien.In embodiments not shown, it is also possible to provide the flow regulators in the storage vessel 330, in particular a connection of the storage vessel 330 for the flow passage or the recirculation passage, or to provide the storage heat exchangers 324A, 324B.
Figuren 5, 6A en 6B tonen stroomschema's van de werking van het thermisch opslagsysteem 100. Het thermisch systeem omvat een modulerende warmtebron 10, een warmteopslag 30 voor het opslaan van warmte in een opslagmedium, waarbij de warmteopslag ingedeeld is in twee warmtezones A, B. Het thermisch opslagsysteem omvat verder een warmteoverdrachtinrichting 20 voor het overdragen van de door de warmtebron gegenereerde warmte naar het opslagmedium van de warmteopslag 30. Hierbij wordt het deel van een warmtestroom H van de door de warmtebron gegenereerde warmte dat naar de eerste warmtezone A gaat aangeduid als Ha en het deel van de warmtestroom H dat naar de tweede warmtezone B gaat aangeduid als Hb.Figures 5, 6A and 6B show flow diagrams of the operation of the thermal storage system 100. The thermal system comprises a modulating heat source 10, a heat storage 30 for storing heat in a storage medium, the heat storage being divided into two heat zones A, B. The thermal storage system further comprises a heat transfer device 20 for transferring the heat generated by the heat source to the storage medium of the heat storage 30. Herein, the part of a heat flow H of the heat generated by the heat source that goes to the first heat zone A is referred to as Ha and the part of the heat flow H going to the second heat zone B designated as Hb.
In figuur 6A en 6B wordt het in figuur 5 getoonde stroomschema getoond in respectievelijk een eerste en tweede stand van warmteoverdrachtinrichting 20. In de eerste stand vormt de warmteoverdrachtinrichting 20 een thermische verbinding met de eerste warmtezone A en in de tweede stand vormt de warmteoverdrachtinrichting 20 een thermische verbinding met de tweede warmtezone B. In de eerste stand wordt de door een warmtebron gegenereerde warmte hoofdzakelijk overgedragen aan de eerste warmtezone A: H=Ha=1 & Hb=0. In de tweede stand wordt de door een warmtebron gegenereerde warmte hoofdzakelijk overgedragen aan de tweede warmtezone B: H=Hb=1 & Ha=0.In figures 6A and 6B the flow chart shown in figure 5 is shown in a first and second position of heat transfer device 20, respectively. In the first position, the heat transfer device 20 forms a thermal connection with the first heat zone A and in the second position the heat transfer device 20 forms a thermal connection with the second heat zone B. In the first position, the heat generated by a heat source is mainly transferred to the first heat zone A: H = Ha = 1 & Hb = 0. In the second position, the heat generated by a heat source is mainly transferred to the second heat zone B: H = Hb = 1 & Ha = 0.
Figuren 7A-D tonen het tijdsverloop van de temperatuur T in de eerste warmtezone A en in de tweede warmtezone B in de vorm van tijd/temperatuur-curven in verschillende stappen van een werkwijze voor het aansturen van het thermische systeem 100. In de bovenste curve wordt het tijdsverloop van de temperatuur in de eerste warmtezone AFigures 7A-D show the time course of the temperature T in the first heat zone A and in the second heat zone B in the form of time / temperature curves in different steps of a method for controlling the thermal system 100. In the upper curve becomes the time course of the temperature in the first heat zone A
2018/56892018/5689
BE2018/5689 afgebeeld en in de onderste curve wordt het tijdsverloop van de temperatuur in de tweede warmtezone B afgebeeld. Elke warmtezone heeft een voorkeursbereik tussen een bovenste drempelwaarde Th_a, Th_b en een onderste drempelwaarde Tl_a, Tl_b.BE2018 / 5689 and the time curve of the temperature in the second heat zone B is shown in the lower curve. Each heat zone has a preferred range between an upper threshold value Th_a, Th_b and a lower threshold value T1_a, T1_b.
In figuur 7A, wordt het tijdssegment I afgebeeld tussen een eerste omschakeltijdstip ‘tO, i’, wanneer de thermische verbinding met de eerste warmtezone A wordt gevormd en de thermische verbinding met de tweede warmtezone B wordt verbroken, en een hieropvolgend tweede omschakeltijdstip ‘to,i+i’, wanneer de thermische verbinding met de tweede warmtezone B wordt gevormd en de thermische verbinding met de eerste warmtezone A wordt verbroken.In Fig. 7A, the time segment I is shown between a first switching time point 't0, i' when the thermal connection with the first heat zone A is formed and the thermal connection with the second heat zone B is broken, and a subsequent second switching time point 't 0, i + i ', when the thermal connection with the second heat zone B is formed and the thermal connection with the first heat zone A is broken.
Op een bepaald tijdstip tj, liggend tussen het eerste en tweede omschakeltijdstip, heeft de eerste warmtezone A een temperatuur Ta en de tweede warmtezone B een temperatuur Tb bereikt. Het eerste deel van de curven voorafgaand het tijdstip tj, aangeduid als een ononderbroken lijn, toont het tijdsverloop van de temperatuur T sinds het eerste omschakeltijdstip en het tweede deel van de curven voorafgaand het tijdstip tj, aangeduid als een stippellijnen, toont een geschat toekomstig tijdsverloop van de temperatuur T tot het tweede omschakeltijdstip.At a certain point in time tj, lying between the first and second switching time, the first heat zone A has reached a temperature Ta and the second heat zone B has reached a temperature Tb. The first part of the curves prior to the time tj, referred to as a solid line, shows the time course of the temperature T since the first switching time and the second part of the curves prior to the time tj, indicated as a dotted line, shows an estimated future time course from the temperature T to the second switching time.
Uit het reeds geobserveerde temperatuursverloop van de tweede warmtezone B voor het tijdstip tj valt af te leiden dat de tempartuur in de tweede warmtezone B afkoelt en nog verder zal afkoelen, zoals getoond in het tweede deel van de onderste curve. Op het moment dat de onderste curve gerelateerd aan de tweede warmtezone B de onderste drempelwaarde Tl_b bereikt, zal het thermische opslagsysteem omschakelen en aldus het tweede omschakeltijdstip ‘to, i+1’ bepalen. De tijd tot het bereiken van deze tweede omschakeltijd wordt de omschakeltijd dt genoemd: dt= to, i+1 -tj.From the already observed temperature variation of the second heat zone B for the time tj, it can be deduced that the temperature in the second heat zone B cools and will cool even further, as shown in the second part of the lower curve. As soon as the lower curve related to the second heat zone B reaches the lower threshold value T1_b, the thermal storage system will switch over and thus determine the second switchover time "to, i + 1". The time to reach this second switch time is called the switch time dt: dt = to, i + 1 -tj.
Uit het reeds geobserveerde temperatuursverloop van de eerste warmtezone A voor het tijdstip tj valt af te leiden dat de tempartuur in de eerste warmtezone A opwarmt en nog verder zal opwarmen, zoals getoond in het tweede deel van de bovenste curve. Op het moment dat de onderste curve gerelateerd aan de tweede warmtezone B de onderste drempelwaarde bereikt, op het tweede omschakeltijdstip ‘to, i+1’, heeft de bovenste curve gerelateerd aan de eerste warmtezone A de bovenste drempelwaarde Th_a nog niet bereikt.From the already observed temperature trend of the first heat zone A for the time tj, it can be deduced that the temperature in the first heat zone A heats up and will heat up further, as shown in the second part of the upper curve. At the moment that the lower curve related to the second heat zone B reaches the lower threshold value, at the second switching time "to, i + 1", the upper curve related to the first heat zone A has not yet reached the upper threshold value Th_a.
Op het bepaald tijdstip tj dient er nog een hoeveelheid thermische energie Q aan de eerste warmtezone A overgedragen te worden vooraleer de drempelwaarde Th_a bereikt wordt.At the determined time tj, an amount of thermal energy Q must be transferred to the first heat zone A before the threshold value Th_a is reached.
2018/56892018/5689
BE2018/5689BE2018 / 5689
Met behulp van de huidige warmtestroom Ha in de eerste warmtezone zal de hoeveelheid thermische energie dat overgedragen wordt aan de eerste warmtezone lager liggen dan de benodigde hoeveelheid thermische energie Q om de bovenste drempelwaarde Th_a te bereiken.Using the current heat flow Ha in the first heat zone, the amount of thermal energy transferred to the first heat zone will be lower than the amount of thermal energy Q required to reach the upper threshold value Th_a.
Figuur 7B toont de stap van het regelen van de grootte van de warmtestroom Ha naar de eerste warmtezone A in functie van de omschakeltijd dt en de benodigde hoeveelheid thermische energie Q zodat op het tweede omschakeltijdstip de bovenste drempelwaarde Th_a juist bereikt is.Figure 7B shows the step of controlling the magnitude of the heat flow Ha to the first heat zone A as a function of the switching time dt and the required amount of thermal energy Q so that the upper threshold value Th_a has just been reached at the second switching time.
Figuur 7C toont de stap van het herhalen van het bepalen van de omschakeltijd dt en de hoeveelheid thermische energie Q op een tweede tijdstip tk.Figure 7C shows the step of repeating the determination of the switching time dt and the amount of thermal energy Q at a second time tk.
Uit het reeds geobserveerde temperatuursverloop van de eerste warmtezone A voor het tijdstip tk valt af te leiden dat de tempartuur in de eerste warmtezone A opwarmt en nog verder zal opwarmen, zoals getoond in het tweede deel van de bovenste curve. Op het moment dat de onderste curve gerelateerd aan de tweede warmtezone B de onderste drempelwaarde Tl_b bereikt, op het tweede omschakeltijdstip ‘tO, i+1’, heeft de bovenste curve gerelateerd aan de eerste warmtezone A de bovenste drempelwaarde Th_a reeds overschreden.From the already observed temperature variation of the first heat zone A for the time tk, it can be deduced that the temperature in the first heat zone A heats up and will heat up further, as shown in the second part of the upper curve. At the moment that the lower curve related to the second heat zone B reaches the lower threshold value T1_b, at the second switching time point "t0, i + 1", the upper curve related to the first heat zone A has already exceeded the upper threshold value Th_a.
Figuur 7D toont de stap van het herhalen van het regelen van de grootte van de warmtestroom Ha naar de eerste warmtezone A in functie van de omschakeltijd dt en de hoeveelheid thermische energie Q' op het tweede tijdstip tk zodat op het tweede omschakeltijdstip ‘tO, i+1' de bovenste drempelwaarde Th_a juist bereikt is. Hierdoor wordt de volledige omschakeltijd dt gebruikt om de eerste warmtezone A op te warmen Dit kan gunstig zijn aangezien het rendement van een warmtepomp als modulerende warmtebron omgekeerd evenredig is met het vermogen dat de warmtepomp levert.Figure 7D shows the step of repeating controlling the magnitude of the heat flow Ha to the first heat zone A as a function of the switching time dt and the amount of thermal energy Q 'at the second time tk so that at the second switching time point t0, i +1 'the upper threshold value Th_a has just been reached. As a result, the full switching time dt is used to heat up the first heat zone A. This can be advantageous since the efficiency of a heat pump as a modulating heat source is inversely proportional to the capacity that the heat pump supplies.
Figuur 8 toont het tijdsverloop van de temperatuur T in de eerste warmtezone A en in de tweede warmtezone B in de vorm van tijd/temperatuur-curven na het uitvoeren van een werkwijze voor het aansturen van het thermische warmteproductie- en opslagsysteem 100.Figure 8 shows the time course of the temperature T in the first heat zone A and in the second heat zone B in the form of time / temperature curves after performing a method for controlling the thermal heat production and storage system 100.
2018/56892018/5689
BE2018/5689BE2018 / 5689
Lijst met verwijzingstekensList of reference marks
111. Warmtebroninrichting111. Heat source device
121.121.
BronwarmtewisselaarSource heat exchanger
122, 222.122, 222.
123A, 123B, 223A, 223B, 323A, 323B.123A, 123B, 223A, 223B, 323A, 323B.
124A, 124B, 224A, 224B, 324A, 324B.124A, 124B, 224A, 224B, 324A, 324B.
125A, 125B, 225A, 225B, 325A, 325B. 126, 226.125A, 125B, 225A, 225B, 325A, 325B. 126, 226.
227.227.
328, 329.328, 329.
Hoofddeel van de stromingsdoorgang Hulpdeel van de stromingsdoorgang OpslagwarmtewisselaarMain part of the flow passage Auxiliary part of the flow passage Storage heat exchanger
Hulpdeel van de recirculatiedoorgang Hoofddeel van de recirculatiedoorgang DriewegklepAuxiliary part of the recirculation passage Main part of the recirculation passage Three-way valve
DebietregelaarFlow controller
Claims (25)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20185689A BE1026308B1 (en) | 2018-10-08 | 2018-10-08 | THERMAL SYSTEM AND METHOD OF RECORDING THEM |
| NL2023976A NL2023976B1 (en) | 2018-10-08 | 2019-10-08 | Thermal system and Method to control it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20185689A BE1026308B1 (en) | 2018-10-08 | 2018-10-08 | THERMAL SYSTEM AND METHOD OF RECORDING THEM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1026308B1 true BE1026308B1 (en) | 2019-12-18 |
Family
ID=63914730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE20185689A BE1026308B1 (en) | 2018-10-08 | 2018-10-08 | THERMAL SYSTEM AND METHOD OF RECORDING THEM |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1026308B1 (en) |
| NL (1) | NL2023976B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4043800A1 (en) * | 2021-02-10 | 2022-08-17 | Daikin Industries, Ltd. | System for producing heat for domestic hot water or central heating |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3998267A (en) * | 1975-05-16 | 1976-12-21 | Canada Square Management Ltd. | Temperature control system |
| DE2943797A1 (en) * | 1979-10-30 | 1981-05-07 | Otmar Dipl.-Ing. 8000 München Schäfer | METHOD AND SYSTEM FOR ALTERNATIVE HEATING AND COOLING A HEAT EXCHANGER |
| JPS6011093A (en) * | 1983-07-01 | 1985-01-21 | Keiichi Yasukawa | Heat accumulating tank utilizing shape memory alloy |
| DE29914113U1 (en) * | 1998-08-05 | 1999-10-14 | Rapido Wärmetechnik GmbH, 41748 Viersen | Stratified storage |
| EP0961082A2 (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-01 | Heinz Dötzl | Installation for heating and hot water production |
| US20110146940A1 (en) * | 2009-03-09 | 2011-06-23 | Rawema Countertrade Handelsgesellschaft Mbh | Heat storage system |
| EP2503251A2 (en) * | 2011-03-21 | 2012-09-26 | Robert Egg | Storage heat exchanger device |
| DE202017001196U1 (en) * | 2017-03-06 | 2017-11-14 | Heinrich Spaun | Device for feeding solar heat into heating |
| DE202016006835U1 (en) * | 2016-11-07 | 2018-02-09 | Roland Kuffer | Device for storing thermal energy |
-
2018
- 2018-10-08 BE BE20185689A patent/BE1026308B1/en not_active IP Right Cessation
-
2019
- 2019-10-08 NL NL2023976A patent/NL2023976B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3998267A (en) * | 1975-05-16 | 1976-12-21 | Canada Square Management Ltd. | Temperature control system |
| DE2943797A1 (en) * | 1979-10-30 | 1981-05-07 | Otmar Dipl.-Ing. 8000 München Schäfer | METHOD AND SYSTEM FOR ALTERNATIVE HEATING AND COOLING A HEAT EXCHANGER |
| JPS6011093A (en) * | 1983-07-01 | 1985-01-21 | Keiichi Yasukawa | Heat accumulating tank utilizing shape memory alloy |
| EP0961082A2 (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-01 | Heinz Dötzl | Installation for heating and hot water production |
| DE29914113U1 (en) * | 1998-08-05 | 1999-10-14 | Rapido Wärmetechnik GmbH, 41748 Viersen | Stratified storage |
| US20110146940A1 (en) * | 2009-03-09 | 2011-06-23 | Rawema Countertrade Handelsgesellschaft Mbh | Heat storage system |
| EP2503251A2 (en) * | 2011-03-21 | 2012-09-26 | Robert Egg | Storage heat exchanger device |
| DE202016006835U1 (en) * | 2016-11-07 | 2018-02-09 | Roland Kuffer | Device for storing thermal energy |
| DE202017001196U1 (en) * | 2017-03-06 | 2017-11-14 | Heinrich Spaun | Device for feeding solar heat into heating |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4043800A1 (en) * | 2021-02-10 | 2022-08-17 | Daikin Industries, Ltd. | System for producing heat for domestic hot water or central heating |
| WO2022172865A1 (en) * | 2021-02-10 | 2022-08-18 | Daikin Industries, Ltd. | System for producing heat for domestic hot water or central heating |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL2023976B1 (en) | 2020-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9395249B2 (en) | Wide range temperature control system for semiconductor manufacturing equipment using thermoelectric element | |
| RU2678888C2 (en) | Control method for heating and/or cooling system with at least one loading circuit, as well as distribution device for heating and/or cooling system | |
| JP5097624B2 (en) | Hot water supply system | |
| JP2010091181A (en) | Storage water heater and heat pump water heater | |
| WO2010116454A1 (en) | Fluid heating system and method, and fluid heating control system, control device and control method | |
| US10208966B2 (en) | Fluid heating and/or cooling system and related methods | |
| BE1026308B1 (en) | THERMAL SYSTEM AND METHOD OF RECORDING THEM | |
| JP5762493B2 (en) | Circulating fluid temperature control method using area-specific parameter control hybrid chiller | |
| EP3115699B1 (en) | Heat pump hot water apparatus | |
| JP6127099B2 (en) | Temperature control system | |
| CN114198825A (en) | Control method and device for single cooling of chilled water inter-row air conditioner and inter-row air conditioner | |
| CN104405731B (en) | Hydraulic oil liquid heating system | |
| WO2012095558A1 (en) | !method, heat transfer system, adjustment system and computer program product for controlling a heat transfer system | |
| JP5215039B2 (en) | Control method for hot water heater | |
| JP2007327727A (en) | Heat pump water heater | |
| WO2023017573A1 (en) | Water heater | |
| JP2011158159A (en) | Water heater | |
| JP2009097770A (en) | Circulation flow volume calculating method for heat pump type hot water heating apparatus | |
| DE202006019616U1 (en) | Regulating device for heat retrieval installations has temperature probes for regulation or control placed in heat exchanger and/or inflow and/or outlow piping of said heat exchanger where highest secondary temperature is found | |
| CN111566412B (en) | Method for regulating a circulation pump, circulation pump and heating system | |
| JP2018169108A5 (en) | ||
| CN103748421B (en) | The method and system that coordinatograph flowing in heat exchanger system controls | |
| JP6597473B2 (en) | Heat pump hot water supply system | |
| US20220344559A1 (en) | Thermoelectric power generation system | |
| KR101565368B1 (en) | Heat pump system having binary refrigeration cycle and control porcess of the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20191218 |
|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20221031 |