DE2655513C2 - Einrichtung zum Regeln der von einer Fernwärmeenergiequelle abgegebenen Wärmemenge - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Regem der von eiaer Fernenergiequelle abgegebenen Wärmemenge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Fernwärmeübergabestationen sind bekannt Sie bestehen aus einem Wärmetauscher, der primärkreislauf- seitig mit der r ernwärmeenergiequelle über Vor- und Rücklaufleitungen verbunden ist and der sekundäriaufseitig an den Verbraucherpreis angeschlossen ist In der Vorlaufleitung des Primär kreislau' "3 sowie in der Rücklaufleitung desselben Kreislaufes ist je ein Temperatur- fühler vorgesehen, so daß die am Wärmetauscher abgegebene Wärmemenge in der Zeiteinheit dann erfaßt werden kann, wenn gleichzeitig der Durchsatz im Primärkeislauf, z. B. über einen Durchflußmesser, erfaßt ist Die Meßwerte der Temperaturfühler sowie des Durchsatzmessers werden auf ein Meßwerterfassungsgerät gegeben, das mit einer Anzeige versehen wird.

Im Sekundärkreislauf zwischen Wärmetauscher und Verbraucher ist eine Pumpe vorgesehen und ein Bypaßventil, das eine Bypaßstrecke für den Wärmetauscher- Sekundäranschluß ansteuert Für den Sekundärkreislauf der Heizung ist nun eine vollständige Heizungsregeloder Steuereinrichtung notwendig, um die Heizung verbrauchergerecht arbeiten zu lassen.

Aus Karl Spaethe »Regelung der Warmwasserheizung im Einfamilienhaus« SBZ 26 (1971,18) Seite 1396, ist eine Regelung einer Warmwasserheizung eines Einfamilienhaus bekanntgeworden, bei der ein im Einfamilienhaus vorgesehener Kessel über einen Mischer an Heizkörper angeschlossen ist. Der Mischer wird hierbei von einem Zentralgerät gesteuert, auf das Temperatursignale eines Außentemperatur- und gegebenenfalls auch Raumfühlers einwirken. Durch die Verstellung des Mischers nach Maßgabe der benötigten Wärme wird die an den Verbraucher abgegebene Wärmemenge pro eo Zeiteinheit begrenzt indem dem heißen Kesselwasser abgekühltes Rücklaufwasser beigemischt wird. Eine Durchsatzmessung findet nicht statt und eine Anwendung auf eine Fernwärmeübergabestation ist nicht vorgesehen.

Weiterhin ist aus der DE-OS 24 27 641 eine Entladeregeleinrichtung für einen Warmwasserspeicher bekanntgeworden, wobei dieser Speicher auf eine Hei zungsanlage eines Hauses arbeitet Wesentlich ist bei dieser Regeleinrichtung, daß eine mischergesteuerte Bypaßleitung vorgesehen ist, so daß der Verbraucher teilweise vom Vorlaufwasser des Speichers unter Rücklaufbeimischung so betrieben wird, daß die maximal dem Speicher entnehmbare Wärmemenge in der Zeiteinheit begrenzt wird. Zur Vornahme dieser Begrenzung wird der Mischer von einem Regler verstellt dessen Meßgrößen Vorlauf-, Raum- oder Außentemperatur sind, wobei ein weiterer Temperaturfühler in der Rücklaufleitung vorgesehen ist Auch bei dieser Einrichtung handelt es sich nicht um eine Fernwärmeübergangsstation und eine Durchsatzmessung findet nicht statt

Der vorliegende Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ohnehin für die Wärmemengenerfassung in der Übergabestation notwendigen Meßinstrumente und -elemente für eine Heizungssteuerung oder -regelung mit auszunutzen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs.

Hieraus resultiert der Vorteil, daß die üblichen Heizungssteuerelemente entfallen können. Des weiteren kann eine in kurzen Zeitabständen durchzuführende Ablesung des Wärmeverbrauchs entfalten, da der Obergabestation eine bestimmte Heizkurze und damit eine bestimmte Wärmemenge in Abhängigkeit von der Außentemperatur zugeordnet werden kann.

Allein die Lauheit des Wärmeaustausches in der Übergabestation würde bei Kenntnis der Heizkurve in einer Zentrale eine Erfassung der abgegebenen Wärmemenge ermöglichen, wenn lediglich die Betriebszeit an die Zentrale übermittelt wird. Weiterhin ist es mit der erfindungsgemäßen Einrichtung möglich, einer Heizungsenergievergcudur.g weitesgehend vorzubeugen, da immer nur die Energie vom Verbraucher abgenommen werden kann, die von der Station außentemperaturabhängig gesteuert zur Vsrfüg&.ig gestellt wird. Ein wesentlicher Vorteil ist auch darin zu sehen, daß bei Defekten im Wärmezähler automatisch die Regelfunktion der Heizungsanlage gestört wird, der Kunde also den Defekt mitteilt

Zur Zeit meldet sich der Kunde nur dann, wenn der Wärmezähler zuviel anzeigt nicht aber bei einem Ausfall des Gerätes.

Schließlich ist es für die Energieversorgungsunternehmen möglich, in Abhängigkeit von der Außentemperatur die in der Zeiteinheit zur Verfügung zu stellende Wärmemenge der Summe aller Verbraucher zu kennen und sich nach dieser Anforderung zu richten.

Weitere Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Figur der Zeichnung ersichtlich, die eine Prinzipdarstellung einer Übergabestation mit Sekundärkreislauf darstellt

Eine nicht dargestellte Fernwärmeenergiequelle speist Fernwärme unter Zuhilfenahme eines fluiden Mediums über eine Vorlaufleitung 1, die mit einem Temperaturfühler 2 versehen ist, in eine Übergabestation 3 ein, die einen Wärmetauscher 4 enthält aus dem das fluide Medium über eine mit einem Rücklauftemperaturfühler

5 versehene Rücklaufleitung 6 zur Fernwärmequelle zurücktransportiert wird.

Die eben geschilderten Elemente 1 bis 6 bilden den sogenannten Primärkeislauf, in dessen Rücklaufleitung

6 noch ein Durchsatzmesser 7 vorgesehen ist Temperaturfühler 2 und 5 sowie Durchsatzmesser 7 sind mit

einem Meßwerterfassungsgerät 8, das einen Vergleicher enthält, über Meßleitungen 9 verbunden. Zusätzlich ist an das Meßwerterfassungsgerät 8 ein Außentemperaturfühler 10 über eine Meßleitung 11 angeschlossen. Von dem Wärmetauscher 4 zweigt der Sekundärkreislauf oder Verbraucherkreislauf ab. Er besteht aus einer Verbrauchervorlaufleitung 12 und einer Rücklaufleitung 13, die beide mit dem Wärmetauscher 4 verbunden sind. Die beiden Leitungen 12 und 13 sind mit einer Bypaßleitung 14 verbunden, wobei der Durchsatz über die Bypaßleitung 14 über ein Dreiwegemischventil 15 gesteuert ist, dessen nicht dargestellter Antriebsmotor über eine Stelleitung 16 mit dem Meßwerterfassungsgerät 8 verbunden ist Die Vorlaufleitung 12 setzt sich in einen Raum 17 fort, in dem ein Radiator 18 aufgestellt is ist, der rücklaufseitig über eine Pumpe 19 und das Dreiwegeventil 15 mit der Rücklaufleitung 13 verbunden ist Der Radiator 18 im Raum 17 stellt schematisch einen Verbraucher dar. Es können ebensogut mehrere Räume

17 mit einer Vielzahl von parallel oder in Serie geschalteten Radiatoren 18 vorhanden sein, die dann in ihrer Gesamtheit den Verbraucher bilden. Schließlich kann zusätzlich oder auch anstelle des Radiators' 18 ein Brauchwasserbereiter mit oder ohne Vorrangschaltung als Verbraucher vorgesehen sein.

Es ist weiterhin möglich, den oder die Radiatoren 18 mit vorgeschalteten Thermostatventilen zu betreiben, um die Temperatur in den einzelnen Räumen 17 für sich gesondert regeln zu können. Es ist weiterhin möglich, in einem der Räume 17 einen Raumtemperaturfühler 20 anzuordnen, der über eine Meßleitung 21 mit dem Meßwerterfassungsgerät 8 verbunden ist

Es ist nicht unbedingt notwendig, daß in der Übergabestation 3 ein Wärmetauscher 4 vorhanden ist, es ist auch möglich, daß die Fernwärmeenergiequelle ihre Leistung über die Voriaufieitung I direkt in die Verbrauchervorlaufleitung 12 einspeist und daß die Verbraucherrücklaufleitung 13 direkt mit der Rücklaufleitung 6 zur Fernwärmeenergiequelle verbunden ist Auf das Meßwerterfassungsgerät 8 ist ein Sollwertgeber 22 geschaltet, an dem die Heizkurve (Wärmemenge über Außentemperatur) für den jeweiligen Verbraucher in Abhängigkeit von der Außentemperatur vom Heizungsersteller oder EVU eingegeben werden kann bzw. einstellbar ist.

Die eben beschriebene Einrichtung hat folgende Funktion: Die Wärmeübergabestation wird in Betrieb gesetzt, falls vom Verbraucher 18 Wärme angefordert wird. Es kann über den bereits erwähnten Raumtemperaturfühler 20 geschehen, der dann durch ein entsprechendes Signal vom Meßwerterfassungsgerät 8 den Motor der Pumpe 19 in nicht dargestellter Weise an Spannung legt Damit findet ein Mediumtransport im Sekundärkreislauf statt, wobei dann dem Wärmetauscher 4 Wärme entzogen wird. Wieviel Wärme dem Wärmetauscher 4 und damit dem Primärkreislauf entzogen wird, hängt davon ab, wieviel Medium in der Zeiteinheit durch die Pumpe im Sekundärkreislauf umgesetzt wird und wie die Stellung des Dreiwegemischver.iils 15 ist und wieviel Wärme durch den Verbraucher

18 entzogen wird. Wird zur Vereinfachung vorausgesetzt, daß die Pumpe ein im wesentlichen konstantes Volumen pro Umdrehung fördert, so ist der Wärmeentzug des Primärkreislaufes nur abhängig von der Stellung des Dreiwegeventils 15 und dem Wärmebedarf des Verbrauchers 18. Das Ventil 15 wird vom Meßwerterfassungsgerät 8 nach Maßgabe des Sollwertgebers 22 gesteuert. Im Meßwerterfassungsgerät 8 wird nunmehr der Ist-Wert der abgegebenen Leistung, ermittelt aus den Meßwerten der Meßwertgeber 2,5 und 7, mit dem Soll-Wert, gegeben aus den Werten des Sollwertgebers 22 in Verbindung mit dem Außentemperaturfühler 10, verglichen und zur Deckung gebracht, indem über die Stelleitung 16 ein entsprechender Stellbefehl an das Dreiwegemischventil 15 gegeben wird.

Somit wird in der Übergangsstation 3 nur soviel Wärme in der Zeiteinheit an den Verbraucher abgegeben, wie dieser aufgrund der am Sollwertgeber 22 eingestellten Heizkurve nach Maßgabe der Außentemperatur zu beanspruchen hat Fordert der Verbraucher 18 mehr Leistung an, so wird ihm diese einfach nicht zur Verfügung gestellt, kann er die bereitgestellte Wärmemenge nicht abnehmen, so wird die Temperatur des Mediums an der Verbraucherrücklaufleitung 13 ansteigen und damit auch in der Rücklaufleitung 6. Als Folge davon wird dem Primärkreislauf weniger Wärme entzogen, was im Meßwertetfassungsgerät 8 registriert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum Regeln der von einer Fernwärmeenergiequelle an verschiedenen Verbraucher- s kreise abgegebenen Wärmemenge, die von einem fluiden Medium unter Durchsatzmessung durch eine mit je einem Temperaturfühler versehene Vor- und Rücklaufleitung an einer Obergabestation, in der ein Meßwerterfassungsgerät für die abgegebene War- to memenge vorgesehen ist, eingespeist wird, wobei in jedem Verbraucherkreis eine von einem Ventil gesteuerte Bypaßstrecke parallel zum Verbraucherkreis vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (15) vom Meßwerterfassungs- is gerät (8) nach Maßgabe der von einem Außentemperaturfühler (10) gemessenen Außentemperatur nur bis zu einem vorgegebenen Grenzwert die Wärmemenge jedem einzelnen Verbraucherkreis (18) zuteilt