CH720288B1

CH720288B1 - Decentralized heat network

Info

Publication number: CH720288B1
Application number: CH000013/2023A
Authority: CH
Inventors: Born Dominik; Février Stephan
Original assignee: Iwb Ind Werke Basel
Priority date: 2023-01-06
Filing date: 2023-01-06
Publication date: 2024-06-14

Abstract

Ein dezentraler Wärmeverbund umfasst mehrere Heizkreisläufe (3, 4, 5), die jeweils einen Vorlauf und einen Rücklauf aufweisen, in denen sich Wärmeträgerfluid befindet, eine Hochtemperaturverbundleitung (1) und eine Niedertemperaturverbundleitung (2), die die Heizkreisläufe (3, 4, 5) zum Transportieren von Wärmeträgerfluid zwischen den Heizkreislaufen (3, 4, 5) miteinander verbinden, pro Heizkreislauf (3, 4, 5) eine Anschlusseinheit (360, 460, 560), die den jeweiligen Heizkreislauf (3, 4, 5) mit der Hochtemperaturverbundleitung (1) verbindet und mit der ein Fluss von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung (1) in den jeweiligen Heizkreislauf (3, 4, 5) oder aus dem jeweiligen Heizkreislauf (3, 4, 5) in die Hochtemperaturverbundleitung (1) regulierbar ist. Des Weiteren umfasst der zentrale Wärmeverbund eine Steuereinheit zur Steuerung der Anschlusseinheiten (360, 460, 560). Der dezentrale Wärmeverbund weist mindestens eine Flussregulierungseinrichtung zur Regulierung einer Durchflussrichtung und einer Durchflussrate von Wärmeträgerfluid durch einen zwei der Heizkreisläufe (3, 4, 5) miteinander verbindenden Abschnitt der Hochtemperaturverbundleitung (1) oder der Niedertemperaturverbundleitung (2) auf. Die Flussregulierungseinrichtung ist durch die Steuereinheit steuerbar.A decentralized heat network comprises a plurality of heating circuits (3, 4, 5), each of which has a flow line and a return line in which heat transfer fluid is located, a high-temperature network line (1) and a low-temperature network line (2) which connect the heating circuits (3, 4, 5) to one another for transporting heat transfer fluid between the heating circuits (3, 4, 5), a connection unit (360, 460, 560) per heating circuit (3, 4, 5), which connects the respective heating circuit (3, 4, 5) to the high-temperature network line (1) and with which a flow of heat transfer fluid from the high-temperature network line (1) into the respective heating circuit (3, 4, 5) or from the respective heating circuit (3, 4, 5) into the high-temperature network line (1) can be regulated. The central heat network also comprises a control unit for controlling the connection units (360, 460, 560). The decentralized heat network has at least one flow regulation device for regulating a flow direction and a flow rate of heat transfer fluid through a section of the high-temperature network line (1) or the low-temperature network line (2) connecting two of the heating circuits (3, 4, 5) to one another. The flow regulation device can be controlled by the control unit.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen dezentralen Warmeverbund sowie ein Verfahren für den Betrieb eines dezentralen Warmeverbunds. [0001] The present invention relates to a decentralized heat network and a method for operating a decentralized heat network.

[0002] In einem für Mitteleuropa, insbesondere der Schweiz, typischen Wohnhaus ist ein Warmeerzeuger eines Heizkreislaufs eines solchen Wohnhauses normalerweise für eine Tagesmitteltemperatur von minus 8°C und tiefer ausgelegt. Derart tiefe Tagesmitteltemperaturen werden jedoch über die meiste Zeit des Jahres selten erreicht. Aus diesem Grund werden die Wärmeerzeuger zur Deckung des Wärmebedarfs des Wohnhauses entweder nicht an einem optimalen Betriebspunkt oder in einem on/off-Modus betrieben, indem der Warmeerzeuger wiederkehrend nach Bedarf an- und abgeschaltet wird. Dies ist jedoch ungünstig für die Effizienz der Wärmeerzeugung sowie für die Lebensdauer des Wärmeerzeugers. Des Weiteren befinden sich in einem Wohngebiet in verschiedenen, nahe beieinander stehenden Wohnhäuser oftmals verschiedenartige Warmeerzeuger, die unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten unterschiedlich günstig oder ungünstig sind. [0002] In a typical residential building in Central Europe, particularly Switzerland, a heat generator in a heating circuit of such a residential building is normally designed for a daily average temperature of minus 8°C and lower. However, such low daily average temperatures are rarely reached for most of the year. For this reason, the heat generators to cover the heat requirements of the residential building are either not operated at an optimal operating point or in an on/off mode, whereby the heat generator is repeatedly switched on and off as required. However, this is detrimental to the efficiency of the heat generation and to the service life of the heat generator. Furthermore, in a residential area, there are often different types of heat generators in different residential buildings located close to one another, which are differently favorable or unfavorable from an ecological and economic point of view.

[0003] Eine im Stand der Technik bekannte Möglichkeit zur Umverteilung von Warme besteht in der Vernetzung von Erzeugern und Abnehmern von Wärmeleistung. [0003] One possibility known in the state of the art for redistributing heat is to network producers and consumers of heat output.

[0004] Ein Beispiel hierfür sind Fernwarmenetze. Fernwärmenetze weisen typischerweise einen zentralen Erzeuger von Wärmeleistung auf und Heizkreislaufe von Wohnhäusern sind reine Abnehmer von Wärmeleistung, wobei Warmeträgerfluid über zentrale Pumpen durch abzweigende Leitungen zu allen Wohnhausern des Fernwärmenetzes transportiert wird. Entsprechend müssen die Durchmesser der Leitungen für das Warmeträgerfluid beim zentralen Warmeversorger verhältnismassig gross bemessen sein. Zudem können Wohnhäuser in ungünstig gelegenen oder nicht hinreichend grossen Wohngebieten oftmals nicht ohne Weiteres an ein Fernwärmenetz angeschlossen werden. [0004] One example of this is district heating networks. District heating networks typically have a central producer of heat output and heating circuits in residential buildings are pure consumers of heat output, with heat transfer fluid being transported via central pumps through branch lines to all residential buildings in the district heating network. Accordingly, the diameters of the pipes for the heat transfer fluid at the central heating supplier must be relatively large. In addition, residential buildings in poorly located or insufficiently large residential areas often cannot be easily connected to a district heating network.

[0005] Die DE 44 34 353 A1 beschreibt ein dezentralisiertes Regionalheizungssystem, bei dem mehrere Teilnehmer des Regionalheizungssystems an einen zentralen Kreislauf zum Transport von Wärmeträgerfluid, wie beispielsweise Wasser, angeschlossenen sind. Nach Bedarf kann Wärmeträgerfluid hoher Temperatur aus dem zentralen Kreislauf zur Einspeisung in den Heizkreislauf des jeweiligen Teilnehmers entnommen werden. Entsprechend wird auch Wärmeträgerfluid nach dem Durchlaufen des Heizkreislaufs des jeweiligen Teilnehmers in eine Rücklaufleitung des zentralen Kreislaufs transportiert, die das Wärmeträgerfluid des zentralen Kreislaufs auf einem erheblich niedrigeren Temperaturniveau zurückführt. Im Fall, dass die jeweiligen Teilnehmer einen Wärmeüberschuss aufweisen, können die Teilnehmer auch Wärmeträgerfluid von einer Temperatur, die grösser ist als die des Wärmeträgerfluids im Rücklauf des zentralen Kreislaufs, in einen Vorlauf des zentralen Kreislaufs einspeisen. In einem solchen dezentralen Regionalheizungssystem lässt sich die Strömungsrichtung des Wärmeträgerfluids in dem zentralen Kreislauf zwischen zwei Teilnehmern jedoch nicht gezielt kontrollieren. Dies hat zum Nachteil, dass überschüssige Wärme von einem Teilnehmer nicht direkt an einen Teilnehmer mit einem Wärmebedarf, der entgegen der Strömungsrichtung des Wärmeträgerfluids angeordnet ist, weitergegeben werden kann. Des Weiteren macht eine solche Anordnung nur Sinn, wenn das dezentrale Heizungssystem einen grösseren Wärmelieferanten, wie beispielsweise ein Blockheizkraftwerk, umfasst, so dass eine hinreichend hohe Temperatur und Menge von Wärmeträgerfluid auch für mehrere aufeinanderfolgende mit dem zentralen Kreislauf verbundene Wärmeabnehmer gewährleistet ist. [0005] DE 44 34 353 A1 describes a decentralized regional heating system in which several participants in the regional heating system are connected to a central circuit for transporting heat transfer fluid, such as water. If required, high-temperature heat transfer fluid can be taken from the central circuit to be fed into the heating circuit of the respective participant. Accordingly, heat transfer fluid is also transported to a return line of the central circuit after passing through the heating circuit of the respective participant, which returns the heat transfer fluid of the central circuit at a considerably lower temperature level. In the event that the respective participants have a heat surplus, the participants can also feed heat transfer fluid at a temperature that is higher than that of the heat transfer fluid in the return line of the central circuit into a flow line of the central circuit. In such a decentralized regional heating system, however, the flow direction of the heat transfer fluid in the central circuit between two participants cannot be specifically controlled. The disadvantage of this is that excess heat from one participant cannot be passed on directly to a participant with a heat requirement that is arranged against the flow direction of the heat transfer fluid. Furthermore, such an arrangement only makes sense if the decentralized heating system includes a larger heat supplier, such as a combined heat and power plant, so that a sufficiently high temperature and quantity of heat transfer fluid is also guaranteed for several consecutive heat consumers connected to the central circuit.

[0006] Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, einen dezentralen Wärmeverbund sowie ein Verfahren zu dessen Betrieb bereitzustellen, die es ermöglichen, Wärmeträgerfluid zwischen nahe beieinander angeordneten Heizkreisläufen, insbesondere Heizkreisläufe in Gebäuden, vornehmlich Wohnhäusern, gezielt zu transportieren und das nicht notwendigerweise auf einem grösseren Wärmelieferanten als Teilnehmer des Verbunds beruht. [0006] Against this background, it is the object of the invention to provide a decentralized heat network and a method for operating it, which make it possible to transport heat transfer fluid in a targeted manner between heating circuits arranged close to one another, in particular heating circuits in buildings, primarily residential buildings, and which does not necessarily rely on a larger heat supplier as a participant in the network.

[0007] Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemässen dezentralen Wärmeverbund und das erfindungsgemässe Verfahren zum Betrieb eines dezentralen Wärmeverbunds, der mehrere Heizkreisläufe umfasst, gelöst, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 9 definiert sind. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemässen dezentralen Wärmeverbunds und des erfindungsgemässen Verfahrens ergeben sich aus den jeweils abhängigen Patentansprüchen. [0007] This object is achieved by the decentralized heat network according to the invention and the method according to the invention for operating a decentralized heat network which comprises several heating circuits, as defined in the independent patent claims 1 and 9. Particularly advantageous further developments and embodiments of the decentralized heat network according to the invention and of the method according to the invention arise from the respective dependent patent claims.

[0008] Das Wesen der Erfindung besteht bezüglich des dezentralen Wärmeverbunds im Folgenden: Ein dezentraler Wärmeverbund umfasst: – mehrere Heizkreisläufe, die jeweils einen Vorlauf und einen Rücklauf aufweisen, in denen sich Wärmeträgerfluid befindet, wobei mindestens einer der Heizkreisläufe mindestens einen Wärmeerzeuger umfasst und jeder der Heizkreisläufe mindestens einen Wärmeverbraucher umfasst, – eine Hochtemperaturverbundleitung und eine Niedertemperaturverbundleitung, die die Heizkreisläufe zum Transportieren von Wärmeträgerfluid zwischen den Heizkreisläufen miteinander verbinden, – pro Heizkreislauf eine Anschlusseinheit, die den jeweiligen Heizkreislauf mit der Hochtemperaturverbundleitung verbindet und mit der ein Fluss von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung in den jeweiligen Heizkreislauf oder aus dem jeweiligen Heizkreislauf in die Hochtemperaturverbundleitung regulierbar ist, und – eine Steuereinheit zur Steuerung der Anschlusseinheiten.[0008] The essence of the invention with regard to the decentralized heat network is as follows: A decentralized heat network comprises: - several heating circuits, each of which has a flow line and a return line in which heat transfer fluid is located, wherein at least one of the heating circuits comprises at least one heat generator and each of the heating circuits comprises at least one heat consumer, - a high-temperature composite line and a low-temperature composite line, which connect the heating circuits to one another for transporting heat transfer fluid between the heating circuits, - one connection unit per heating circuit, which connects the respective heating circuit to the high-temperature composite line and with which a flow of heat transfer fluid from the high-temperature composite line into the respective heating circuit or from the respective heating circuit into the high-temperature composite line can be regulated, and - a control unit for controlling the connection units.

[0009] Der dezentrale Wärmeverbund weist mindestens eine Flussregulierungseinrichtung zur Regulierung einer Durchflussrichtung und einer Durchflussrate von Wärmeträgerfluid durch einen zwei der Heizkreisläufe miteinander verbindenden Abschnitt der Hochtemperaturverbundleitung oder der Niedertemperaturverbundleitung auf. Die Flussregulierungseinrichtung ist durch die Steuereinheit steuerbar. [0009] The decentralized heat network has at least one flow regulation device for regulating a flow direction and a flow rate of heat transfer fluid through a section of the high-temperature network line or the low-temperature network line connecting two of the heating circuits. The flow regulation device can be controlled by the control unit.

[0010] Der dezentrale Wärmeverbund kann auch in jedem zwei der Heizkreisläufe miteinander verbindenden Abschnitt der Hochtemperaturverbundleitung oder der Niedertemperaturverbundleitung jeweils eine Flussregulierungseinrichtung zur Regulierung einer Durchflussrichtung und einer Durchflussrate von Wärmeträgerfluid aufweisen beziehungsweise pro Heizkreislauf eine Flussregulierungseinrichtung zur Regulierung einer Durchflussrichtung und einer Durchflussrate von Wärmeträgerfluid durch einen zwei der Heizkreisläufe miteinander verbindenden Abschnitt der Hochtemperaturverbundleitung oder der Niedertemperaturverbundleitung aufweisen. Insbesondere kann die jeweilige Flussregulierungseinrichtung Teil der jeweiligen Anschlusseinheit sein. [0010] The decentralized heat network can also have a flow regulating device for regulating a flow direction and a flow rate of heat transfer fluid in each section of the high-temperature network line or the low-temperature network line connecting two of the heating circuits, or a flow regulating device for regulating a flow direction and a flow rate of heat transfer fluid through a section of the high-temperature network line or the low-temperature network line connecting two of the heating circuits. In particular, the respective flow regulating device can be part of the respective connection unit.

[0011] Ein Vorteil des erfindungsgemässen Wärmeverbunds besteht darin, dass sich durch die Regulierung der Durchflussrichtung und der Durchflussrate Wärmeträgerfluid, das aus einem der Heizkreisläufe entnommen wird, gezielt zu einem weiteren der Heizkreisläufe transportieren lässt, ohne dass dabei eine vorgegebene Strömungsrichtung des Wärmeträgerfluids in der Hochtemperaturverbundleitung oder der Niedertemperaturverbundleitung berücksichtigt werden muss. Des Weiteren besteht auch die Möglichkeit, das Wärmeträgerfluid von einem Heizkreislauf zu zwei verschiedenen weiteren Heizkreisläufen zu leiten, d.h. von einer Anschlusseinheit ausgehend in der Hochtemperaturverbundleitung in zwei verschiedene Richtungen zu leiten. Dabei ist von Vorteil, dass sich durch den Transport des Wärmeträgerfluids Wärme von einem Heizkreislauf gezielt zu einem weiteren Heizkreislauf des dezentralen Wärmeverbunds transportieren lässt, unabhängig davon in welcher Richtung entlang der Hochtemperaturverbundleitung der weitere Heizkreislauf angeordnet ist. [0011] One advantage of the heat network according to the invention is that by regulating the flow direction and the flow rate, heat transfer fluid taken from one of the heating circuits can be transported specifically to another of the heating circuits without having to take into account a predetermined flow direction of the heat transfer fluid in the high-temperature network line or the low-temperature network line. Furthermore, it is also possible to direct the heat transfer fluid from one heating circuit to two different other heating circuits, i.e. to direct it in two different directions in the high-temperature network line starting from a connection unit. The advantage here is that by transporting the heat transfer fluid, heat can be transported specifically from one heating circuit to another heating circuit of the decentralized heat network, regardless of the direction in which the other heating circuit is arranged along the high-temperature network line.

[0012] Dies ist insbesondere für einen dezentralen Wärmeverbund ohne einen grösseren Wärmeerzeuger von Vorteil, in dem eine Anordnung eines Heizkreislaufs, der einen Überschuss an Wärme produziert, zu einem weiteren Heizkreislauf mit einem Bedarf an Wärme entlang der Hochtemperaturverbundleitung nicht vornerein festgelegt ist und vom aktuellen Bedarf an Wärme der jeweiligen Heizkreisläufe abhängt. Insbesondere kann ein Heizkreislauf, der zu einem Zeitpunkt einen Überschuss an Wärme aufweist, zu einem späteren Zeitpunkt einen Bedarf an Wärme aufweisen. Entsprechend kann in dem erfindungsgemässen dezentralen Wärmeverbund die Durchflussrichtung von Wärmeträgerfluid und somit des Wärmetransports durch die Hochtemperaturverbundleitung angepasst werden. Des Weiteren lässt sich durch die Regulierung der Durchflussrate durch den einen zwei der Heizkreisläufe miteinander verbindenden Abschnitt der Hochtemperaturverbundleitung oder Niedertemperaturverbundleitung auch das Volumen an Wärmeträgerfluid und somit auch die Wärmemenge, die pro Zeiteinheit von einem Heizkreislauf zu einem weiteren Heizkreislauf transportiert wird, regulieren. [0012] This is particularly advantageous for a decentralized heat network without a larger heat generator, in which an arrangement of a heating circuit that produces a surplus of heat to another heating circuit with a need for heat along the high-temperature network line is not predetermined and depends on the current heat requirement of the respective heating circuits. In particular, a heating circuit that has a surplus of heat at one point in time can have a need for heat at a later point in time. Accordingly, in the decentralized heat network according to the invention, the flow direction of heat transfer fluid and thus of heat transport through the high-temperature network line can be adjusted. Furthermore, by regulating the flow rate through the section of the high-temperature network line or low-temperature network line that connects two of the heating circuits to one another, the volume of heat transfer fluid and thus also the amount of heat that is transported per unit of time from one heating circuit to another heating circuit can also be regulated.

[0013] Ausserdem lässt sich eine bestehende Anordnung von Wohnhäusern oder anderen Gebäuden, in denen die Heizkreisläufe angeordnet sind, nachträglich zu einem dezentralen Wärmeverbund verbinden. Für die Einbindung eines Gebäudes mit einem einen Wärmeerzeuger umfassenden Heizkreislauf muss der entsprechende Wärmeerzeuger nicht zwingend ersetzt oder modifiziert werden. [0013] In addition, an existing arrangement of residential buildings or other buildings in which the heating circuits are arranged can be subsequently connected to form a decentralized heat network. In order to integrate a building with a heating circuit comprising a heat generator, the corresponding heat generator does not necessarily have to be replaced or modified.

[0014] Mindestens einer der Heizkreisläufe umfasst mindestens einen Wärmeerzeuger. Insbesondere umfasst typischerweise jeder der Heizkreisläufe neben dem Vorlauf und dem Rücklauf mindestens einen Wärmeerzeuger. Typische Wärmeerzeuger sind hierbei ein Gasheizkessel, ein Ölheizkessel, ein Holzheizkessel, eine Wärmepumpe oder ein Sonnenkollektor. Es besteht auch die Möglichkeit, dass ein Heizkreislauf keinen Wärmeerzeuger umfasst oder dass der Wärmeerzeuger eines Heizkreislaufs defekt ist. In diesem Fall kann der Heizkreislauf ohne Wärmeerzeuger beziehungsweise mit einem defekten Heizkreislauf durch Wärmeerzeuger der weiteren Heizkreisläufe des Wärmeverbunds mit Wärme versorgt werden. [0014] At least one of the heating circuits comprises at least one heat generator. In particular, each of the heating circuits typically comprises at least one heat generator in addition to the flow and return. Typical heat generators are a gas boiler, an oil boiler, a wood boiler, a heat pump or a solar collector. It is also possible that a heating circuit does not comprise a heat generator or that the heat generator of a heating circuit is defective. In this case, the heating circuit without a heat generator or with a defective heating circuit can be supplied with heat by heat generators of the other heating circuits of the heat network.

[0015] Der Heizkreislauf umfasst des Weiteren mindestens einen, insbesondere zwei oder mehr Wärmeverbraucher. Der Vorlauf bezeichnet eine Leitung für einen Transport des Wärmeträgerfluids zum Wärmeverbraucher hin und der Rücklauf eine Leitung für einen Transport von Wärmeträgerfluid vom Wärmeverbraucher weg. [0015] The heating circuit further comprises at least one, in particular two or more heat consumers. The flow line designates a line for transporting the heat transfer fluid to the heat consumer and the return line designates a line for transporting heat transfer fluid away from the heat consumer.

[0016] Typischerweise ist das Wärmeträgerfluid Wasser. Alternativ dazu kann auch ein Wassergemisch, Gas oder Öl als Wärmeträgerfluid verwendet werden. Die Hochtemperaturverbundleitung ist für den Transport von Wärmeträgerfluid einer Temperatur, die deutlich höher ist als das Wärmeträgerfluid in der Niedertemperaturverbundleitung, vorgesehen. Die Niedertemperaturverbundleitung dient dazu, die Menge von Wärmeträgerfluid in jedem der Heizkreisläufe auch bei einer Entnahme von Wärmeträgerfluid aus dem jeweiligen Heizkreislauf in die Hochtemperaturverbundleitung oder bei einem Einspeisen von Wärmeträgerfluid in den jeweiligen Heizkreislauf aufrechtzuerhalten. Bei der Verwendung von Wasser als Wärmeträgerfluid liegt die Temperatur des Wassers in der Hochtemperaturverbundleitung vorzugsweise in einem Bereich von 30°C bis 90°C, insbesondere 40°C bis 65°C. Entsprechend ist die Temperatur des Wassers in der Niedertemperaturverbundleitung tiefer, vorzugsweise in einem Bereich von 25°C bis 55°C, insbesondere 30°C bis 40°C. [0016] Typically, the heat transfer fluid is water. Alternatively, a water mixture, gas or oil can also be used as the heat transfer fluid. The high-temperature composite line is intended for the transport of heat transfer fluid at a temperature that is significantly higher than the heat transfer fluid in the low-temperature composite line. The low-temperature composite line serves to maintain the amount of heat transfer fluid in each of the heating circuits even when heat transfer fluid is removed from the respective heating circuit into the high-temperature composite line or when heat transfer fluid is fed into the respective heating circuit. When water is used as the heat transfer fluid, the temperature of the water in the high-temperature composite line is preferably in a range from 30°C to 90°C, in particular 40°C to 65°C. Accordingly, the temperature of the water in the low-temperature composite line is lower, preferably in a range from 25°C to 55°C, in particular 30°C to 40°C.

[0017] Vorzugsweise ist die Flussregulierungseinrichtung zur Regulierung einer Durchflussrichtung und einer Durchflussrate von Wärmeträgerfluid durch einen zwei der Heizkreisläufe miteinander verbindenden Abschnitt der Hochtemperaturverbundleitung ausgebildet. [0017] Preferably, the flow regulating device is designed to regulate a flow direction and a flow rate of heat transfer fluid through a section of the high-temperature composite line connecting two of the heating circuits to one another.

[0018] In einem Ausführungsbeispiel befindet sich jeder der Heizkreisläufe in einem separaten Gebäude, insbesondere einem Wohnhaus. [0018] In one embodiment, each of the heating circuits is located in a separate building, in particular a residential building.

[0019] Hierbei wird jedes der Gebäude von einem separaten Heizkreislauf mit Wärme versorgt. Insbesondere wenn die Gebäude Wohnhäuser sind, umfasst der dezentrale Wärmeverbund typischerweise keinen grösseren Wärmeerzeuger, d.h. keinen Wärmeerzeuger, dessen Wärmeleistungskapazität eine gesamte verbrauchte Wärmeleistung der jeweiligen in den Wohnhäusern vorhandenen Wärmeverbrauchern deutlich übersteigt. Dementsprechend ist es von Vorteil, dass Wärmeträgerfluid gezielt von einem Wohnhaus, dessen Wärmeerzeuger noch nicht voll ausgelastet ist, zu einem Wohnhaus mit einem Bedarf an Wärme beziehungsweise mit einem Bedarf an höherwertiger Wärme, d.h. Wärme, die mit einem nachhaltigeren Energieträger oder kostengünstiger erzeugt wird, geleitet wird. [0019] Here, each of the buildings is supplied with heat by a separate heating circuit. In particular, if the buildings are residential buildings, the decentralized heat network typically does not include a larger heat generator, i.e. no heat generator whose heat output capacity significantly exceeds the total heat output consumed by the respective heat consumers in the residential buildings. Accordingly, it is advantageous that heat transfer fluid is directed specifically from a residential building whose heat generator is not yet fully utilized to a residential building with a need for heat or with a need for higher-quality heat, i.e. heat that is generated using a more sustainable energy source or more cost-effectively.

[0020] Vorzugsweise weist mindestens eine der Anschlusseinheiten eine erste Anschlussverbindung zur Entnahme von Wärmeträgerfluid aus dem Vorlauf des zugehörigen Heizkreislaufs in die Hochtemperaturverbundleitung und eine zweite Anschlussverbindung zur Einspeisung von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung in den Rücklauf des zugehörigen Heizkreislaufs auf. [0020] Preferably, at least one of the connection units has a first connection for removing heat transfer fluid from the flow of the associated heating circuit into the high-temperature composite line and a second connection for feeding heat transfer fluid from the high-temperature composite line into the return of the associated heating circuit.

[0021] Durch die separate Entnahme von Wärmeträgerfluid aus dem Vorlauf durch die erste Anschlussverbindung und ein separates Einspeisen in den Rücklauf durch die zweite Anschlussverbindung wird vorteilhafterweise erreicht, dass auch im Fall, dass die Temperatur von Wärmeträgerfluid, das aus der Hochtemperaturverbundleitung in den Heizkreislauf eingespeist wird, geringer ist als die Temperatur von Wärmeträgerfluid im Vorlauf, ein Abkühlen von Wärmeträgerfluid im Heizkreislauf vermieden wird. Ausserdem lässt sich durch das Einspeisen von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung in den Rücklauf des Heizkreislaufs die erzeugte Wärmeleistung des Wärmeerzeugers des entsprechenden Heizkreislaufs steuern. Die Temperatur von Wärmeträgerfluid im Vorlauf des Heizkreislaufs ist im Betrieb typischerweise deutlich höher als die von Wärmeträgerfluid im Rücklauf des Heizkreislaufs. Entsprechend wird in Ausführungsbeispielen, in denen der Wärmeerzeuger in Abhängigkeit von zusätzlichen Grössen wie beispielsweise Aussentemperatur oder Trinkwassertemperatur betrieben wird, die vorgesehene Wärmeträgerfluidtemperatur im Vorlauf gewährleistet. Ausserdem wird sichergestellt, dass Wärmeträgerfluid, das aus dem Vorlauf in die Hochtemperaturverbundleitung entnommen wird, eine Temperatur hat, die hinreichend hoch ist, um einen oder mehrere weitere Heizkreisläufe des Wärmeverbunds mit Wärme zu versorgen. [0021] By separately removing heat transfer fluid from the flow through the first connection and separately feeding it into the return through the second connection, it is advantageously achieved that cooling of heat transfer fluid in the heating circuit is avoided even if the temperature of heat transfer fluid that is fed into the heating circuit from the high-temperature composite line is lower than the temperature of heat transfer fluid in the flow. In addition, by feeding heat transfer fluid from the high-temperature composite line into the return of the heating circuit, the heat output generated by the heat generator of the corresponding heating circuit can be controlled. The temperature of heat transfer fluid in the flow of the heating circuit is typically significantly higher during operation than that of heat transfer fluid in the return of the heating circuit. Accordingly, in embodiments in which the heat generator is operated depending on additional variables such as outside temperature or drinking water temperature, the intended heat transfer fluid temperature in the flow is guaranteed. In addition, it is ensured that the heat transfer fluid taken from the flow line into the high-temperature composite line has a temperature that is sufficiently high to supply one or more additional heating circuits of the heat network with heat.

[0022] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst mindestens eine der Anschlusseinheiten ein Flussregulierungsventil zur Regulierung einer Durchflussrate von Wärmeträgerfluid durch die erste Anschlussverbindung und ein Flussregulierungsventil zur Regulierung einer Durchflussrate von Wärmeträgerfluid durch die zweite Anschlussverbindung. Des Weiteren umfasst in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel mindestens eine der Flussregulierungseinrichtungen eine Pumpe sowie ein Steuerungsventil zur Regulierung der Durchflussrichtung und Durchflussrate von Wärmeträgerfluid durch den jeweiligen zwei der Heizkreisläufe miteinander verbindenden Abschnitt der Hochtemperaturverbundleitung oder der Niedertemperaturverbundleitung. [0022] In a preferred embodiment, at least one of the connection units comprises a flow regulating valve for regulating a flow rate of heat transfer fluid through the first connection and a flow regulating valve for regulating a flow rate of heat transfer fluid through the second connection. Furthermore, in the preferred embodiment, at least one of the flow regulating devices comprises a pump and a control valve for regulating the flow direction and flow rate of heat transfer fluid through the respective section of the high-temperature composite line or the low-temperature composite line connecting two of the heating circuits to one another.

[0023] Die Pumpe in Kombination mit dem Steuerungsventil ermöglicht die Regulierung der Durchflussrichtung und Durchflussrate von Wärmeträgerfluid durch den jeweiligen zwei der Heizkreisläufe miteinander verbindenden Abschnitt der Hochtemperaturverbundleitung oder der Niedertemperaturverbundleitung. Die Durchflussrate lässt sich sowohl durch die hydraulische Leistung der Pumpe regeln als auch durch das Steuerungsventil limitieren. Die Durchflussrichtung von Wärmeträgerfluid durch den jeweiligen zwei der Heizkreisläufe miteinander verbindenden Abschnitt der Hochtemperaturverbundleitung oder der Niedertemperaturverbundleitung lässt sich durch das Steuerungsventil einstellen. [0023] The pump in combination with the control valve enables the regulation of the flow direction and flow rate of heat transfer fluid through the respective section of the high-temperature composite line or the low-temperature composite line connecting two of the heating circuits. The flow rate can be regulated both by the hydraulic output of the pump and limited by the control valve. The flow direction of heat transfer fluid through the respective section of the high-temperature composite line or the low-temperature composite line connecting two of the heating circuits can be adjusted by the control valve.

[0024] In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist das Steuerungsventil ein Vierwegeventil und die Pumpe ist in einem Wärmeträgerfluidkreislauf angeordnet, der über das Vierwegeventil mit der Hochtemperaturverbundleitung oder der Niedertemperaturverbundleitung verbunden ist. [0024] In an advantageous embodiment, the control valve is a four-way valve and the pump is arranged in a heat transfer fluid circuit which is connected to the high-temperature composite line or the low-temperature composite line via the four-way valve.

[0025] Durch eine derartige Anordnung lässt sich über die Pumpe eine vorgegebene Durchflussrate von Wärmeträgerfluid in dem Wärmeträgerfluidkreislauf bei der Pumpe erzeugen, wobei sich insbesondere die Durchflussrichtung durch den zwei der Heizkreisläufe miteinander verbindenden Abschnitt der Hochtemperaturverbundleitung entsprechend durch das Vierwegeventil regulieren lässt. Aufgrund der Anordnung der Pumpe in einem Wärmeträgerfluidkreislauf lässt sich die Pumpe über das Vierwegeventil abkoppeln, so dass Wärmeträgerfluid bei einer Nichtbenutzung der Pumpe ungehindert durch den zwei der Heizkreisläufe verbindenden Abschnitt der Hochtemperaturverbundleitung oder der Niedertemperaturverbundleitung fliessen kann. Durch das Vierwegeventil lässt sich das Wärmeträgerfluid mit der gewünschten Durchflussrate in die gewünschte Richtung transportieren, wobei Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung in den Wärmeträgerfluidkreislauf nachgeführt wird. [0025] Such an arrangement allows a predetermined flow rate of heat transfer fluid to be generated in the heat transfer fluid circuit at the pump via the pump, wherein in particular the flow direction through the section of the high-temperature composite line connecting two of the heating circuits can be regulated accordingly by the four-way valve. Due to the arrangement of the pump in a heat transfer fluid circuit, the pump can be decoupled via the four-way valve so that heat transfer fluid can flow unhindered through the section of the high-temperature composite line or the low-temperature composite line connecting two of the heating circuits when the pump is not in use. The four-way valve allows the heat transfer fluid to be transported in the desired direction at the desired flow rate, wherein heat transfer fluid is fed from the high-temperature composite line into the heat transfer fluid circuit.

[0026] Durch die Benutzung eines Vierwegeventil zur Verbindung des Heizkreislaufs mit der Hochtemperaturverbundleitung oder Niedertemperaturverbundleitung lässt sich die Steuerung der Durchflussrichtung durch einen zwei der Heizkreisläufe verbindenden Abschnitt mit nur einer Pumpe bewerkstelligen. Alternativ dazu liesse sich die Steuerung der Durchflussrichtung des Wärmeträgerfluids durch besagten Abschnitt der Hochtemperaturverbundleitung oder der Niedertemperaturverbundleitung mit zwei Pumpen, die jeweils in unterschiedlicher Förderrichtung mit der Hochtemperaturverbundleitung oder der Niedertemperaturverbundleitung (beispielsweise über jeweils ein Dreiwegeventil) verbunden sind, bewerkstelligen. [0026] By using a four-way valve to connect the heating circuit to the high-temperature composite line or low-temperature composite line, the flow direction can be controlled through a section connecting two of the heating circuits with just one pump. Alternatively, the flow direction of the heat transfer fluid through said section of the high-temperature composite line or the low-temperature composite line could be controlled with two pumps, each of which is connected to the high-temperature composite line or the low-temperature composite line in a different flow direction (for example via a three-way valve each).

[0027] Vorzugsweise umfasst jeder der Heizkreisläufe mindestens einen Temperatursensor zur Messung einer Wärmeträgerfluidtemperatur im Vorlauf und mindestens einen Temperatursensor zur Messung einer Wärmeträgerfluidtemperatur im Rücklauf sowie mindestens einen Durchflusssensor zur Messung einer Durchflussrate im Rücklauf. Die Steuereinheit ist zur Steuerung der Anschlusseinheiten ausgebildet, um basierend auf einer jeweiligen Wärmeleistungsbilanz eines Heizkreislaufs, die aufgrund von den in den Vorläufen und Rückläufen gemessenen jeweiligen Wärmeträgerfluidtemperaturen sowie den gemessenen jeweiligen Durchflussraten in den Rückläufen ermittelbar ist, den Fluss von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung in den jeweiligen Heizkreislauf oder aus dem jeweiligen Heizkreislauf in die Hochtemperaturverbundleitung zu regulieren. [0027] Preferably, each of the heating circuits comprises at least one temperature sensor for measuring a heat transfer fluid temperature in the flow and at least one temperature sensor for measuring a heat transfer fluid temperature in the return and at least one flow sensor for measuring a flow rate in the return. The control unit is designed to control the connection units in order to regulate the flow of heat transfer fluid from the high-temperature composite line into the respective heating circuit or from the respective heating circuit into the high-temperature composite line based on a respective heat output balance of a heating circuit, which can be determined on the basis of the respective heat transfer fluid temperatures measured in the flow and return lines and the measured respective flow rates in the return lines.

[0028] Eine Anordnung eines Temperatursensors im Vorlauf und eines Temperatursensors im Rücklauf jedes Heizkreislaufs ermöglicht eine Ermittlung einer Temperaturdifferenz der Wärmeträgerfluidtemperaturen im Vorlauf und im Rücklauf. Diese Temperaturdifferenz kann, insbesondere zusammen mit den gemessenen Durchflussraten, als Grundlage für die Regulierung des Flusses von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung in den jeweiligen Heizkreislauf oder aus dem jeweiligen Heizkreislauf in die Hochtemperaturverbundleitung dienen. Die Durchflussrate (Volumenstrom) lässt sich bei bekannter Wärmeträgerfluidtemperatur in einen Massenstrom des Wärmeträgerfluids konvertieren. Mit der spezifischem Wärmekapazität des Wärmeträgerfluids und der Temperaturdifferenz kann man eine Wärmeleistung (Wärme pro Zeit), die in einem zumindest einen Wärmeerzeuger oder Wärmeverbraucher umfassenden Teil des Heizkreislaufs zwischen den Temperatursensoren erzeugt oder verbraucht wird, ermitteln. Entsprechend lässt sich daraus wiederum auch eine Wärmeleistungsbilanz ermitteln. In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Wärmeleistungsbilanz eine Differenz zwischen einer ermittelten Wärmeleistung eines Wärmeerzeugers und einer Sollwärmeleistung des Wärmeerzeugers. Wenn die ermittelte Wärmeleistung des Wärmeerzeugers die Sollwärmeleistung übersteigt, lässt sich die Wärmeleistung durch eine Erhöhung des Flusses von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung in den Heizkreislauf reduzieren. Entsprechend lässt sich, wenn die ermittelte Wärmeleistung des Wärmeerzeugers die Sollwärmeleistung unterschreitet, der Fluss aus der Hochtemperaturverbundleitung verringern oder ein Fluss aus dem Heizkreislauf in die Hochtemperaturverbundleitung erhöhen, wodurch die Wärmeleistung des Wärmeerzeugers erhöht wird. [0028] An arrangement of a temperature sensor in the flow and a temperature sensor in the return of each heating circuit enables a temperature difference of the heat transfer fluid temperatures in the flow and return to be determined. This temperature difference can, in particular together with the measured flow rates, serve as a basis for regulating the flow of heat transfer fluid from the high-temperature composite line into the respective heating circuit or from the respective heating circuit into the high-temperature composite line. The flow rate (volume flow) can be converted into a mass flow of the heat transfer fluid if the heat transfer fluid temperature is known. With the specific heat capacity of the heat transfer fluid and the temperature difference, a heat output (heat per time) that is generated or consumed between the temperature sensors in a part of the heating circuit comprising at least one heat generator or heat consumer can be determined. Accordingly, a heat output balance can also be determined from this. In one embodiment, the heat output balance includes a difference between a determined heat output of a heat generator and a target heat output of the heat generator. If the determined heat output of the heat generator exceeds the target heat output, the heat output can be reduced by increasing the flow of heat transfer fluid from the high-temperature composite line into the heating circuit. Accordingly, if the determined heat output of the heat generator falls below the target heat output, the flow from the high-temperature composite line can be reduced or a flow from the heating circuit into the high-temperature composite line can be increased, thereby increasing the heat output of the heat generator.

[0029] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst jeder der Heizkreisläufe einen Wärmeerzeuger. In den Vorlauf jedes Heizkreislaufs mündet an einer Entnahmestelle die erste Anschlussverbindung einer der Anschlusseinheiten. Der mindestens eine Temperatursensor des Vorlaufs umfasst einen ersten Temperatursensor, der vor der Entnahmestelle angeordnet ist und einen zweiten Temperatursensor, der nach der Entnahmestelle angeordnet ist. In den Rücklauf jedes Heizkreislaufs mündet an einer Einspeisestelle die zweite Anschlussverbindung einer der Anschlusseinheiten sowie an einer Verbindungsstelle eine Verbindung mit der Niedertemperaturverbundleitung. Der mindestens eine Temperatursensor des Rücklaufs umfasst einen dritten Temperatursensor, der vor der Verbindungsstelle und der Einspeisestelle angeordnet ist und einen vierten Temperatursensor, der nach der Verbindungsstelle und der Einspeisestelle angeordnet ist. Im Rücklauf umfasst der mindestens eine Durchflusssensor zur Messung einer jeweiligen Durchflussrate von Wärmeträgerfluid einen ersten Durchflusssensor, der vor der Verbindungsstelle und der Einspeisestelle angeordnet ist und einen zweiten Durchflusssensor, der nach der der Verbindungsstelle und der Einspeisestelle angeordnet ist. [0029] In a preferred embodiment, each of the heating circuits comprises a heat generator. The first connection of one of the connection units opens into the flow of each heating circuit at a withdrawal point. The at least one temperature sensor of the flow comprises a first temperature sensor, which is arranged before the withdrawal point, and a second temperature sensor, which is arranged after the withdrawal point. The second connection of one of the connection units opens into the return of each heating circuit at a feed point, and a connection to the low-temperature composite line at a connection point. The at least one temperature sensor of the return comprises a third temperature sensor, which is arranged before the connection point and the feed point, and a fourth temperature sensor, which is arranged after the connection point and the feed point. In the return, the at least one flow sensor for measuring a respective flow rate of heat transfer fluid comprises a first flow sensor, which is arranged before the connection point and the feed point, and a second flow sensor, which is arranged after the connection point and the feed point.

[0030] Dies hat zum Vorteil, dass sich dadurch eine Wärmeleistung des Wärmeerzeugers und eine Wärmeleistung des mindestens einen Wärmeverbrauchers basierend auf den jeweils durch die Temperatursensoren gemessenen Wärmeträgerfluidtemperaturen und den jeweils durch die Durchflusssensoren gemessenen Durchflussraten ermitteln lässt. [0030] This has the advantage that a heat output of the heat generator and a heat output of the at least one heat consumer can be determined based on the heat transfer fluid temperatures measured by the temperature sensors and the flow rates measured by the flow sensors.

[0031] Durch eine Messung der Wärmeträgerfluidtemperatur im Vorlauf durch den ersten Temperatursensor und der Wärmeträgerfluidtemperatur im Rücklauf durch den vierten Temperatursensor sowie der Durchflussrate im Rücklauf durch den zweiten Durchflusssensor lässt sich eine Wärmeleistung des Wärmeerzeugers ermitteln. Entsprechend lässt sich durch eine Messung der Wärmeträgerfluidtemperatur im Vorlauf durch den zweiten Temperatursensor und der Wärmeträgertemperatur im Rücklauf durch den dritten Temperatursensor sowie der Durchflussrate im Rücklauf durch den ersten Durchflusssensor eine Wärmeleistung des Wärmeverbrauchers ermitteln. Die Möglichkeit zur Bestimmung der Wärmeleistungen erlaubt es, einen Überschuss oder einen Bedarf von Wärme eines der Heizkreisläufe sowie eine Wärmeleistungsbilanz des Heizkreislaufs zu ermitteln. Des Weiteren ermöglicht dies auch die Ermittlung eines gesamten Wärmeleistungsbedarfs des Wärmeverbunds. Die Begriffe „vor“ und „hinter“ werden hier bezüglich der Transportrichtung von Wärmeträgerfluid im Heizkreislauf verstanden. [0031] By measuring the heat transfer fluid temperature in the flow line by the first temperature sensor and the heat transfer fluid temperature in the return line by the fourth temperature sensor as well as the flow rate in the return line by the second flow sensor, a heat output of the heat generator can be determined. Accordingly, by measuring the heat transfer fluid temperature in the flow line by the second temperature sensor and the heat transfer fluid temperature in the return line by the third temperature sensor as well as the flow rate in the return line by the first flow sensor, a heat output of the heat consumer can be determined. The possibility of determining the heat outputs makes it possible to determine a surplus or a requirement for heat in one of the heating circuits as well as a heat output balance of the heating circuit. Furthermore, this also makes it possible to determine the total heat output requirement of the heat network. The terms "in front of" and "behind" are understood here in relation to the transport direction of heat transfer fluid in the heating circuit.

[0032] Vorzugsweise umfasst jeder der Heizkreisläufe einen ersten Wärmezähler und einen zweiten Wärmezähler zur Ermittlung einer aus der Hochtemperaturverbundleitung in den jeweiligen Heizkreislauf eingespeisten Wärmemenge sowie einer aus dem jeweiligen Heizkreislauf in die Hochtemperaturverbundleitung entnommenen Wärmemenge. [0032] Preferably, each of the heating circuits comprises a first heat meter and a second heat meter for determining a quantity of heat fed from the high-temperature composite line into the respective heating circuit and a quantity of heat withdrawn from the respective heating circuit into the high-temperature composite line.

[0033] Die Ermittlung der in den jeweiligen Heizkreislauf eingespeisten Wärmemenge sowie einer aus dem jeweiligen Heizkreislauf entnommenen Wärmemenge erlaubt eine Abrechnung von Wärmenergiekosten zwischen Heizkreisläufen. Dies ist insbesondere von Vorteil für Ausführungsbeispiele, bei denen sich die Heizkreisläufe in verschiedenen Wohnhäusern zu deren Wärmeversorgung befinden. In diesem Fall erlaubt die Bestimmung der in den jeweiligen Heizkreislauf eingespeisten Wärmemenge sowie der aus dem jeweiligen Heizkreislauf entnommenen Wärmemenge eine Verrechnung der Wärmeenergiekosten zwischen den Bewohnern der Wohnhäuser. Somit lassen sich ungleiche Beiträge zu der Wärmeversorgung des dezentralen Wärmeverbunds finanziell ausgleichen. Unter einem Wärmezähler hier wird eine Vorrichtung zur Messung einer Wärmemenge verstanden. Die Wärmezähler können auch zur Ermittlung einer Wärmeleistung ausgebildet sein. [0033] Determining the amount of heat fed into the respective heating circuit and the amount of heat taken from the respective heating circuit allows the heat energy costs to be billed between heating circuits. This is particularly advantageous for embodiments in which the heating circuits are located in different residential buildings to supply heat to them. In this case, determining the amount of heat fed into the respective heating circuit and the amount of heat taken from the respective heating circuit allows the heat energy costs to be billed between the residents of the residential buildings. This allows unequal contributions to the heat supply of the decentralized heat network to be financially balanced. A heat meter here is understood to mean a device for measuring a heat quantity. The heat meters can also be designed to determine a heat output.

[0034] Ein erfindungsgemässes Verfahren für den Betrieb eines dezentralen Wärmeverbunds, der mehrere Heizkreisläufe umfasst, die jeweils einen Vorlauf und einen Rücklauf aufweisen, wobei mindestens einer der Heizkreisläufe mindestens einen Wärmeerzeuger umfasst und jeder der Heizkreisläufe mindestens einen Wärmeverbraucher umfasst, umfasst die Schritte: – Entnahme von Wärmeträgerfluid aus mindestens einem der Heizkreisläufe in eine Hochtemperaturverbundleitung über eine Anschlusseinheit, die den Heizkreislauf mit der Hochtemperaturverbundleitung verbindet, wobei mit der Anschlusseinheit ein Fluss von Wärmeträgerfluid aus dem Heizkreislauf in die Hochtemperaturverbundleitung reguliert wird, – Transport von Wärmeträgerfluid über die Hochtemperaturverbundleitung zu mindestens einem weiteren der Heizkreisläufe, – Einspeisen von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung in den mindestens einen weiteren der Heizkreisläufe über eine jeweilige weitere Anschlusseinheit, die den mindestens einen weiteren der Heizkreisläufe mit der Hochtemperaturverbundleitung verbindet, wobei mit der jeweiligen weiteren Anschlusseinheit ein Fluss von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung in den mindestens einen weiteren der Heizkreisläufe reguliert wird, – Rücktransport von Wärmeträgerfluid aus dem mindestens einen weiteren der Heizkreisläufe über eine Niedertemperaturverbundleitung zu dem mindestens einen Heizkreislauf, aus dem Wärmeträgerfluid entnommen wurde.[0034] A method according to the invention for operating a decentralized heat network, which comprises a plurality of heating circuits, each of which has a flow and a return, wherein at least one of the heating circuits comprises at least one heat generator and each of the heating circuits comprises at least one heat consumer, comprises the steps: - removal of heat transfer fluid from at least one of the heating circuits into a high-temperature network line via a connection unit that connects the heating circuit to the high-temperature network line, wherein the connection unit regulates a flow of heat transfer fluid from the heating circuit into the high-temperature network line, - transport of heat transfer fluid via the high-temperature network line to at least one further heating circuit, - feeding of heat transfer fluid from the high-temperature network line into the at least one further heating circuit via a respective further connection unit that connects the at least one further heating circuit to the high-temperature network line, wherein the respective further connection unit regulates a flow of heat transfer fluid from the high-temperature network line into the at least one further heating circuit, - return transport of Heat transfer fluid from the at least one further heating circuit via a low-temperature composite line to the at least one heating circuit from which heat transfer fluid was taken.

[0035] Eine Steuereinheit steuert die Anschlusseinheiten. Eine Flussregulierungseinrichtung reguliert eine Durchflussrichtung und eine Durchflussrate von Wärmeträgerfluid durch einen zwei der Heizkreisläufe miteinander verbindenden Abschnitt der Hochtemperaturverbundleitung oder der Niedertemperaturverbundleitung. Die Flussregulierungseinrichtung wird durch die Steuereinheit gesteuert. [0035] A control unit controls the connection units. A flow regulating device regulates a flow direction and a flow rate of heat transfer fluid through a section of the high-temperature composite line or the low-temperature composite line connecting two of the heating circuits. The flow regulating device is controlled by the control unit.

[0036] Das erfindungsgemässe Verfahren bietet dieselben Vorteile wie der erfindungsgemässe dezentrale Wärmeverbund. [0036] The method according to the invention offers the same advantages as the decentralized heat network according to the invention.

[0037] Vorzugsweise erfolgt die Entnahme von Wärmeträgerfluid aus dem mindestens einen der Heizkreisläufe in die Hochtemperaturverbundleitung über eine Anschlussverbindung der zugehörigen Anschlusseinheit aus dem Vorlauf des Heizkreislaufs und das Einspeisen von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung in den mindestens einen weiteren der Heizkreisläufe über eine Anschlussverbindung der zugehörigen Anschlusseinheit in den Rücklauf des Heizkreislaufs. [0037] Preferably, the removal of heat transfer fluid from the at least one of the heating circuits into the high-temperature composite line takes place via a connection of the associated connection unit from the flow of the heating circuit and the feeding of heat transfer fluid from the high-temperature composite line into the at least one further heating circuit via a connection of the associated connection unit into the return of the heating circuit.

[0038] Das hat zum Vorteil, dass dadurch sichergestellt wird, dass von dem Vorlauf in die Hochtemperaturverbundleitung entnommenes Wärmeträgerfluid eine genügend hohe Temperatur hat, um den mindestens einen weiteren Heizkreislauf auch mit Wärme zu versorgen zu können. Des Weiteren wird sichergestellt, dass durch das Einspeisen von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung in den Heizkreislauf im Fall einer verhältnismässig geringen Wärmeträgerfluidtemperatur in der Hochtemperaturverbundleitung das Wärmeträgerfluid im Heizkreislauf nicht abgekühlt wird. [0038] This has the advantage that it ensures that heat transfer fluid taken from the flow into the high-temperature composite line has a sufficiently high temperature to be able to supply the at least one other heating circuit with heat. Furthermore, it is ensured that by feeding heat transfer fluid from the high-temperature composite line into the heating circuit, the heat transfer fluid in the heating circuit is not cooled in the event of a relatively low heat transfer fluid temperature in the high-temperature composite line.

[0039] In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren des Weiteren für jeden der Heizkreisläufe die Schritte: – im Vorlauf Messung einer jeweiligen Wärmeträgerfluidtemperatur vor und nach einer Entnahmestelle, an der die erste Anschlussverbindung der zugehörigen Anschlusseinheit in den Vorlauf mündet, – im Rücklauf Messung einer jeweiligen Wärmeträgerfluidtemperatur vor und nach einer Verbindungsstelle, an der eine Verbindung mit der Niedertemperaturverbundleitung in den Rücklauf mündet, und einer Einspeisestelle, an der die zweite Anschlussverbindung der zugehörigen Anschlusseinheit in den Rücklauf mündet, sowie Messung einer jeweiligen Durchflussrate von Wärmeträgerfluid vor und nach der Verbindungsstelle und der Einspeisestelle, und – Ermittlung einer Wärmeleistung eines Wärmeerzeugers des Heizkreislaufs und einer Wärmeleistung mindestens eines Wärmeverbrauchers des Heizkreislaufs basierend auf den gemessenen Wärmeträgerfluidtemperaturen und den gemessenen Durchflussraten.[0039] In an advantageous embodiment, the method further comprises the following steps for each of the heating circuits: - in the flow, measuring a respective heat transfer fluid temperature before and after a withdrawal point at which the first connection of the associated connection unit opens into the flow, - in the return, measuring a respective heat transfer fluid temperature before and after a connection point at which a connection with the low-temperature composite line opens into the return, and a feed point at which the second connection of the associated connection unit opens into the return, as well as measuring a respective flow rate of heat transfer fluid before and after the connection point and the feed point, and - determining a heat output of a heat generator of the heating circuit and a heat output of at least one heat consumer of the heating circuit based on the measured heat transfer fluid temperatures and the measured flow rates.

[0040] Hierbei ist von Vorteil, dass durch das Messen der jeweiligen Wärmeträgerfluidtemperatur vor und nach der Entnahmestelle beziehungsweise vor und nach Verbindungsstelle und der Einspeisestelle der Einfluss der Entnahme von Wärmeträgerfluid aus dem Vorlauf oder des Einspeisens von Wärmeträgerfluid in den Rücklauf auf die jeweilige Wärmeträgerfluidtemperatur ersichtlich wird. Dies ist wiederum für die Regulierung der Flussregulierungsventile von Vorteil. Entsprechend enthält die ermittelte Wärmeleistungsbilanz auch Informationen über eine von dem Heizkreislauf aufgenommene oder abgegebene Wärmeleistung. [0040] The advantage here is that by measuring the respective heat transfer fluid temperature before and after the extraction point or before and after the connection point and the feed point, the influence of the removal of heat transfer fluid from the flow or the feeding of heat transfer fluid into the return on the respective heat transfer fluid temperature becomes apparent. This in turn is advantageous for the regulation of the flow control valves. Accordingly, the determined heat output balance also contains information about the heat output absorbed or emitted by the heating circuit.

[0041] Vorzugsweise umfasst das Verfahren des Weiteren die Schritte: – Ermittlung eines gesamten Wärmeleistungsbedarfs des Wärmeverbunds aus den ermittelten Wärmeleistungen aller Wärmeverbraucher des Wärmeverbunds und – Auswählen von mindestens einem Wärmeerzeuger der Heizkreisläufe zur Wärmeerzeugung aufgrund bekannter Wärmeleistungskapazitäten der Wärmeerzeuger, um den gesamten Wärmeleistungsbedarf des Wärmeverbunds zu decken.[0041] Preferably, the method further comprises the steps of: - determining a total heat output requirement of the heat network from the determined heat outputs of all heat consumers of the heat network and - selecting at least one heat generator of the heating circuits for heat generation based on known heat output capacities of the heat generators in order to cover the total heat output requirement of the heat network.

[0042] Dies hat zum Vorteil, dass dadurch ermöglicht wird, einen Wärmeerzeuger eines oder mehrerer der Heizkreisläufe des Wärmeverbunds an einem optimalen Betriebspunkt zu betreiben, während weitere Wärmeerzeuger in weiteren Heizkreisläufen des Wärmeverbunds nicht in Betrieb sind. [0042] This has the advantage that it makes it possible to operate a heat generator of one or more of the heating circuits of the heat network at an optimal operating point, while other heat generators in other heating circuits of the heat network are not in operation.

[0043] Entsprechend lässt sich ein Teil der in den mehreren Heizkreisläufen des dezentralen Wärmeverbunds zur Verfügung stehenden Wärmeerzeugers an einem optimalen Betriebspunkt betreiben. Dies erhöht nicht nur die Effizienz der Wärmeerzeugung, sondern typischerweise auch die Lebensdauer der jeweiligen Wärmeerzeuger. Ein kontinuierlicher Betrieb erhöht die Lebensdauer und Effizienz eines Wärmeerzeugers im Vergleich zu einem Betrieb in einem on/off-Modus. Das Auswählen des mindestens einen Wärmeerzeugers, um den gesamten Wärmeleistungsbedarf des Wärmeverbunds zu decken erfolgt vorzugsweise durch die Steuereinheit, die hierfür mit den bekannten Wärmeleistungskapazitäten der Wärmeerzeuger versorgt wird. Weitere Faktoren, aufgrund derer der mindestens eine Wärmeerzeuger ausgewählt werden kann, um den gesamten Wärmeleistungsbedarf des Wärmeverbunds zu decken, umfassen ökonomische Gesichtspunkte wie beispielsweise Kosten von Energieträgern der jeweiligen Wärmeerzeuger. Des Weiteren kann die Auswahl des Wärmeerzeugers, um den gesamten Wärmeleistungsbedarf des Wärmeverbunds zu decken, aufgrund ökologischer Gesichtspunkte wie beispielsweise der mit dem Betrieb des jeweiligen Wärmeerzeugers verbundene Ausstoss von Kohlenstoffdioxid oder anderer klimaschädlicher Gase erfolgen beziehungsweise ein Ausgleich der Betriebsdauern jeweiliger Wärmeerzeuger. [0043] Accordingly, a portion of the heat generators available in the multiple heating circuits of the decentralized heat network can be operated at an optimal operating point. This not only increases the efficiency of heat generation, but typically also the service life of the respective heat generators. Continuous operation increases the service life and efficiency of a heat generator compared to operation in an on/off mode. The selection of the at least one heat generator to cover the entire heat output requirement of the heat network is preferably carried out by the control unit, which is supplied with the known heat output capacities of the heat generators for this purpose. Other factors on the basis of which the at least one heat generator can be selected to cover the entire heat output requirement of the heat network include economic aspects such as, for example, the costs of energy sources of the respective heat generators. Furthermore, the selection of the heat generator to cover the entire heat output requirement of the heating network can be based on ecological aspects such as the emissions of carbon dioxide or other climate-damaging gases associated with the operation of the respective heat generator or a balancing of the operating times of the respective heat generators.

[0044] Vorzugsweise wird der gesamte Wärmeleistungsbedarf durch Aufsummieren der Wärmeleistungen aller Wärmeverbraucher ermittelt. Aufgrund der bekannten Wärmeleistungskapazitäten lässt sich eine Priorisierungsliste der Wärmeerzeuger erstellen, die oben genannte ökonomische und ökologische Gesichtspunkte mitberücksichtigt. Entsprechend kann jedem Wärmeerzeuger eine Sollwärmeleistung zugewiesen werden. Die Steuereinheit kann die Anschlusseinheiten sowie die Flussregulierungseinrichtungen steuern, um den Fluss von dem jeweiligen Heizkreislauf in die Hochtemperaturverbundleitung beziehungsweise den Fluss aus dem Heizkreislauf in die Hochtemperaturverbundleitung so zu regulieren, dass der jeweilige Wärmeerzeuger die Sollwärmeleistung erreicht. Bei einer Erhöhung des gesamten Wärmeleistungsbedarfs können die Wärmeerzeuger gemäss der Priorisierungsliste nacheinander zugeschaltet werden, um den erhöhten Wärmeleistungsbedarf zu decken. [0044] Preferably, the total heat output requirement is determined by adding up the heat outputs of all heat consumers. Based on the known heat output capacities, a prioritization list of heat generators can be created that takes the above-mentioned economic and ecological aspects into account. Accordingly, each heat generator can be assigned a target heat output. The control unit can control the connection units and the flow regulation devices in order to regulate the flow from the respective heating circuit into the high-temperature composite line or the flow from the heating circuit into the high-temperature composite line so that the respective heat generator achieves the target heat output. If the total heat output requirement increases, the heat generators can be switched on one after the other according to the prioritization list in order to cover the increased heat output requirement.

[0045] Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels detaillierter beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 - eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Wärmeverbunds; Fig. 2 - eine schematische Darstellung eines Flusses von Wärmeträgerfluid durch das Ausführungsbeispiel des Wärmeverbunds; Fig. 3 - eine schematische Darstellung von Leitungen für den Transport von Wärmeträgerfluid sowie Datenleitungen des Ausführungsbeispiels des Wärmeverbunds; Fig. 4 - eine schematische Darstellung von Leitungen für den Transport von Wärmeträgerfluid sowie Datenleitungen eines der Heizkreisläufe mit einer zugehörigen Anschlusseinheit des Ausführungsbeispiels des Wärmeverbunds;[0045] The invention is described in more detail below with reference to the embodiment shown in the drawings. They show: Fig. 1 - a schematic representation of an embodiment of a heat composite; Fig. 2 - a schematic representation of a flow of heat transfer fluid through the embodiment of the heat composite; Fig. 3 - a schematic representation of lines for the transport of heat transfer fluid and data lines of the embodiment of the heat composite; Fig. 4 - a schematic representation of lines for the transport of heat transfer fluid and data lines of one of the heating circuits with an associated connection unit of the embodiment of the heat composite;

[0046] Für die nachstehende Beschreibung gilt die folgende Festlegung: Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeutigkeit Bezugszeichen angegeben, aber im unmittelbar zugehörigen Beschreibungsteil nicht erwähnt, so wird auf deren Erläuterung in vorangehenden oder nachfolgenden Beschreibungsteilen verwiesen. Umgekehrt sind zur Vermeidung zeichnerischer Überladung für das unmittelbare Verständnis weniger relevante Bezugszeichen nicht in allen Figuren eingetragen. Hierzu wird auf die jeweils übrigen Figuren verwiesen. [0046] The following definition applies to the following description: If reference symbols are given in a figure for the purpose of graphic clarity, but are not mentioned in the directly associated part of the description, reference is made to their explanation in preceding or following parts of the description. Conversely, to avoid overloading the drawings, reference symbols that are less relevant for immediate understanding are not included in all figures. For this purpose, reference is made to the other figures.

[0047] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines dezentralen Wärmeverbunds. Das Ausführungsbeispiel des dezentralen Wärmeverbunds umfasst drei Heizkreisläufe 3, 4, 5, die jeweils innerhalb eines Wohnhauses 30, 40, 50 angeordnet sind und in denen sich Wärmeträgerfluid befindet. Eine Hochtemperaturverbundleitung 1 und eine Niedertemperaturverbundleitung 2 verbinden die Heizkreisläufe 3, 4, 5 miteinander zum Transport von Wärmeträgerfluid. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Wärmeträgerfluid Wasser, kann in alternativen Ausführungsbeispielen aber auch Öl, Gas oder ein Wassergemisch sein. Der Wärmeverbund umfasst pro Heizkreislauf 3, 4, 5 eine Anschlusseinheit 360, 460, 560. Jede der Anschlusseinheit 360, 460, 560 verbindet den jeweiligen Heizkreislauf 3, 4, 5 mit der Hochtemperaturverbundleitung 1. Mit dem Transport von Wärmeträgerfluid durch die Hochtemperaturverbundleitung 1 wird auch Wärme zwischen den Heizkreisläufen 3, 4, 5 transportiert. Die Temperatur des Wassers als Wärmeträgerfluid in der Hochtemperaturverbundleitung liegt in einem Bereich von 30°C bis 90°C, insbesondere 40°C bis 65°C. Die Temperatur des Wassers in der Niedertemperaturverbundleitung liegt in einem Bereich von 25°C bis 55°C, insbesondere 30°C bis 40°C. [0047] Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a decentralized heat network. The embodiment of the decentralized heat network comprises three heating circuits 3, 4, 5, each of which is arranged within a residential building 30, 40, 50 and in which heat transfer fluid is located. A high-temperature composite line 1 and a low-temperature composite line 2 connect the heating circuits 3, 4, 5 to one another for transporting heat transfer fluid. In the present embodiment, the heat transfer fluid is water, but in alternative embodiments it can also be oil, gas or a water mixture. The heat network comprises one connection unit 360, 460, 560 for each heating circuit 3, 4, 5. Each of the connection units 360, 460, 560 connects the respective heating circuit 3, 4, 5 to the high-temperature network line 1. With the transport of heat transfer fluid through the high-temperature network line 1, heat is also transported between the heating circuits 3, 4, 5. The temperature of the water as heat transfer fluid in the high-temperature network line is in a range from 30°C to 90°C, in particular 40°C to 65°C. The temperature of the water in the low-temperature network line is in a range from 25°C to 55°C, in particular 30°C to 40°C.

[0048] Fig. 2 zeigt schematisch die Heizkreisläufe 3, 4, 5 des Ausführungsbeispiels sowie die Hochtemperaturverbundleitung 1 und die Niedertemperaturverbundleitung 2. Jeder der Heizkreisläufe 3, 4, 5 umfasst jeweils zumindest einen Wärmeerzeuger 300, 400, 500 und einen Wärmeverbraucher 350, 450, 550. Des Weiteren umfasst jeder der Heizkreisläufe 3, 4, 5 einen Vorlauf 310, 410, 510 und einen Rücklauf 320, 420, 520. Wie durch die waagrechten Pfeile an jedem Heizkreisläufe 3, 4, 5 in Fig. 2 veranschaulicht, wird Wärmeträgerfluid über den jeweiligen Vorlauf 310, 410, 510 vom Wärmeerzeuger 300, 400, 500 zum Wärmeverbraucher 350, 450, 550 transportiert. [0048] Fig. 2 shows schematically the heating circuits 3, 4, 5 of the embodiment as well as the high-temperature composite line 1 and the low-temperature composite line 2. Each of the heating circuits 3, 4, 5 comprises at least one heat generator 300, 400, 500 and one heat consumer 350, 450, 550. Furthermore, each of the heating circuits 3, 4, 5 comprises a flow 310, 410, 510 and a return 320, 420, 520. As illustrated by the horizontal arrows on each heating circuit 3, 4, 5 in Fig. 2, heat transfer fluid is fed via the respective flow 310, 410, 510 from the heat generator 300, 400, 500 to the heat consumer 350, 450, 550. transported.

[0049] Jede der Anschlusseinheiten 340, 460, 560 umfasst jeweils eine erste Anschlussverbindung 362, 462, 562 zur Entnahme von Wärmeträgerfluid aus dem Vorlauf 310, 410, 510 jedes zugehörigen Heizkreislaufs 3, 4, 5 in die Hochtemperaturverbundleitung 1. Des Weiteren umfasst jede der Anschlusseinheiten 340, 460, 560 jeweils eine zweite Anschlussverbindung 361, 461, 561 zur Einspeisung von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung 1 in den Rücklauf 320, 420, 520 des zugehörigen Heizkreislaufs 3, 4, 5. [0049] Each of the connection units 340, 460, 560 comprises a first connection 362, 462, 562 for removing heat transfer fluid from the flow 310, 410, 510 of each associated heating circuit 3, 4, 5 into the high-temperature composite line 1. Furthermore, each of the connection units 340, 460, 560 comprises a second connection 361, 461, 561 for feeding heat transfer fluid from the high-temperature composite line 1 into the return 320, 420, 520 of the associated heating circuit 3, 4, 5.

[0050] In der in Fig. 2 gezeigten Situation wird Wärmeträgerfluid vom Heizkreislauf 5 über die Hochtemperaturverbundleitung 1 zu den beiden weiteren Heizkreisläufen 3, 4 transportiert. Das Wärmeträgerfluid wird aus dem Vorlauf 510 des Heizkreislaufs 5 über die Anschlussverbindung 562 in die Hochtemperaturverbundleitung 1 entnommen. In einer anderen, nicht zeichnerisch dargestellten Situation kann Wärmeträgerfluid beispielsweise von einem oder zwei der Heizkreisläufe 3, 4 zu mindestens einem weiteren der drei Heizkreisläufe 3, 4, 5 transportiert werden. [0050] In the situation shown in Fig. 2, heat transfer fluid is transported from the heating circuit 5 via the high-temperature composite line 1 to the two other heating circuits 3, 4. The heat transfer fluid is taken from the flow line 510 of the heating circuit 5 via the connection 562 into the high-temperature composite line 1. In another situation not shown in the drawing, heat transfer fluid can be transported, for example, from one or two of the heating circuits 3, 4 to at least one other of the three heating circuits 3, 4, 5.

[0051] Durch die Anschlusseinheit 560 wird die Durchflussrate vom Vorlauf 510 des Heizkreislaufs 5 durch die erste Anschlussverbindung 562 in die Hochtemperaturverbundleitung 1 reguliert. Des Weiteren umfasst die Anschlusseinheit 560 eine Flussregulierungseinrichtung, die die Durchflussrichtung des Wärmeträgerfluids durch einen den Heizkreislauf 5 und den weiteren Heizkreislauf 4 verbindenden Abschnitt 11 der Hochtemperaturverbundleitung 1 bei der Anschlusseinheit so reguliert, dass das Wärmeträgerfluid von der Anschlusseinheit 560 in Richtung der Anschlusseinheit 460 und der Anschlusseinheit 360 der weiteren Heizkreisläufe 3, 4 transportiert wird. Die Flussregulierungseinrichtung wird in der Beschreibung von Fig. 4 beispielhaft im Detail beschrieben. Entsprechend umfasst auch die Anschlusseinheit 460 eine Flussregulierungseinrichtung, die die Durchflussrichtung des Wärmeträgerfluids durch einen den Heizkreislauf 3 und den Heizkreislauf 4 verbindenden Abschnitt 12 der Hochtemperaturverbundleitung 1 so reguliert, dass das Wärmeträgerfluid in Richtung der Anschlusseinheit 360 des weiteren Heizkreislaufs 3 transportiert wird. Des Weiteren wird mit der Anschlusseinheit 460 ein Fluss von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung 1 in den Rücklauf 420 des zum Heizkreislauf 5 benachbarten weiteren Heizkreislaufs 4 zum Einspeisen von Wärmeträgerfluid in den Heizkreislauf 4 reguliert. Entsprechend wird auch mit der Anschlusseinheit 360 ein Fluss von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung 1 in den Rücklauf 320 des weiteren Heizkreislaufs 3 zum Einspeisen von Wärmeträgerfluid in den weiteren Heizkreislauf 3 reguliert. [0051] The connection unit 560 regulates the flow rate from the flow line 510 of the heating circuit 5 through the first connection 562 into the high-temperature composite line 1. The connection unit 560 also comprises a flow regulation device which regulates the flow direction of the heat transfer fluid through a section 11 of the high-temperature composite line 1 connecting the heating circuit 5 and the further heating circuit 4 at the connection unit such that the heat transfer fluid is transported from the connection unit 560 in the direction of the connection unit 460 and the connection unit 360 of the further heating circuits 3, 4. The flow regulation device is described in detail by way of example in the description of Fig. 4. Accordingly, the connection unit 460 also comprises a flow regulation device which regulates the flow direction of the heat transfer fluid through a section 12 of the high-temperature composite line 1 connecting the heating circuit 3 and the heating circuit 4 such that the heat transfer fluid is transported in the direction of the connection unit 360 of the further heating circuit 3. Furthermore, the connection unit 460 regulates a flow of heat transfer fluid from the high-temperature composite line 1 into the return 420 of the further heating circuit 4 adjacent to the heating circuit 5 for feeding heat transfer fluid into the heating circuit 4. Accordingly, the connection unit 360 also regulates a flow of heat transfer fluid from the high-temperature composite line 1 into the return 320 of the further heating circuit 3 for feeding heat transfer fluid into the further heating circuit 3.

[0052] Der Fluss von Wärmeträgerfluid durch die Hochtemperaturverbundleitung 1 und von der Hochtemperaturverbundleitung 1 in den jeweiligen Rücklauf 320, 420 des jeweiligen der weiteren Heizkreisläufe 3, 4 ist in Fig. 2 durch die Pfeile entlang der jeweiligen Anschlussverbindung 361, 461 veranschaulicht. [0052] The flow of heat transfer fluid through the high-temperature composite line 1 and from the high-temperature composite line 1 into the respective return 320, 420 of the respective further heating circuits 3, 4 is illustrated in Fig. 2 by the arrows along the respective connection 361, 461.

[0053] Zum Ausgleich der Menge des aus dem Heizkreislauf 5 in die Hochtemperaturverbundleitung 1 entnommenen Wärmeträgerfluids beziehungsweise der Menge des aus der Hochtemperaturverbundleitung 1 in den weiteren Heizkreislauf 4 und den weiteren Heizkreislauf 3 eingespeisten Wärmeträgerfluids wird Wärmeträgerfluid von dem weiteren Heizkreislauf 4 und dem weiteren Heizkreislauf 3 über die Niedertemperaturverbundleitung 2 beziehungsweise über die jeweiligen zwei der Heizkreisläufe 3, 4, 5 miteinander verbindenden Abschnitte 21, 22 der Niedertemperaturverbundleitung 2 wieder zurück zum Heizkreislauf 5, aus dem Wärmeträgerfluid in die Hochtemperaturverbundleitung 1 entnommen wurde, transportiert und in den Rücklauf 520 des Heizkreislaufs 5 geleitet. [0053] In order to compensate for the amount of heat transfer fluid taken from the heating circuit 5 into the high-temperature composite line 1 or the amount of heat transfer fluid fed from the high-temperature composite line 1 into the further heating circuit 4 and the further heating circuit 3, heat transfer fluid is transported from the further heating circuit 4 and the further heating circuit 3 via the low-temperature composite line 2 or via the respective two sections 21, 22 of the low-temperature composite line 2 connecting the heating circuits 3, 4, 5 back to the heating circuit 5 from which heat transfer fluid was taken into the high-temperature composite line 1, and is fed into the return line 520 of the heating circuit 5.

[0054] Die detaillierte Funktionsweise des dezentralen Wärmeverbunds sowie der Aufbau der Anschlusseinheiten 360, 460, 560 wird anhand der Figuren 3 und 4 beschrieben. [0054] The detailed functioning of the decentralized heat network as well as the structure of the connection units 360, 460, 560 is described with reference to Figures 3 and 4.

[0055] Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der jeweiligen Heizkreisläufe 3, 4, 5 des Ausführungsbeispiels und Datenleitungen zur Ansteuerung der jeweiligen Anschlusseinheit 360, 460, 560 durch eine Steuereinheit 8. [0055] Fig. 3 shows a schematic representation of the respective heating circuits 3, 4, 5 of the embodiment and data lines for controlling the respective connection unit 360, 460, 560 by a control unit 8.

[0056] Jeder der Heizkreisläufe 3, 4, 5 umfasst einen ersten Temperatursensor 315, 415, 515 und einen zweiten Temperatursensor 316, 416, 516, die im jeweiligen Vorlauf 310, 410, 510 angeordnet sind. Des Weiteren umfasst jeder der Heizkreisläufe 3, 4, 5 einen dritten Temperatursensor 326, 426, 526 und einen vierten Temperatursensor 325, 426, 526, die im jeweiligen Rücklauf 320, 420, 520 angeordnet sind. Ausserdem sind im jeweiligen Rücklauf 320, 420, 520 jedes Heizkreislaufs 3, 4, 5 jeweils ein erster Durchflusssensor 324, 424, 524 sowie ein zweiter Durchflusssensor 323, 423, 523 zur Messung einer jeweiligen Durchflussrate von Wärmeträgerfluid durch den Vorlauf 310, 410, 510 beziehungsweise Rücklauf 320, 420, 520 angeordnet. [0056] Each of the heating circuits 3, 4, 5 comprises a first temperature sensor 315, 415, 515 and a second temperature sensor 316, 416, 516, which are arranged in the respective flow line 310, 410, 510. Furthermore, each of the heating circuits 3, 4, 5 comprises a third temperature sensor 326, 426, 526 and a fourth temperature sensor 325, 426, 526, which are arranged in the respective return line 320, 420, 520. In addition, a first flow sensor 324, 424, 524 and a second flow sensor 323, 423, 523 for measuring a respective flow rate of heat transfer fluid through the flow 310, 410, 510 and return 320, 420, 520 are arranged in the respective return 320, 420, 520 of each heating circuit 3, 4, 5.

[0057] Des Weiteren umfasst jeder der Heizkreisläufe 3, 4, 5 jeweils einen ersten Wärmezähler 331, 431, 531 und einen zweiten Wärmezähler 332, 432, 532. [0057] Furthermore, each of the heating circuits 3, 4, 5 comprises a first heat meter 331, 431, 531 and a second heat meter 332, 432, 532.

[0058] Pro Heizkreislauf 3, 4, 5 umfasst der dezentrale Wärmeverbund eine Anschlusseinheit 360, 460, 560, die jeweils von der Steuereinheit 8 gesteuert werden. Jede der Anschlusseinheiten 360, 460, 560 ist über eine jeweilige Datenverbindung 81, 82, 83 mit der Steuereinheit 8 verbunden. Die Steuereinheit 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Computersystem. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die Steuereinheit 8 einen Mikrokontroller mit Anschlüssen und einer Benutzerschnittstelle, Speicher sowie Programmen und Software umfassen. Des Weiteren kann die Steuereinheit 8 in den alternativen Ausführungsbeispielen eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) umfassen. Des Weiteren kann die Steuereinheit 8 auch mit einem Cloud-Speicher verbunden sein oder vollständig in der Cloud angeordnet sein. Die Steuereinheit 8 ist des Weiteren noch mit einem Aussentemperatursensor 80 verbunden. [0058] For each heating circuit 3, 4, 5, the decentralized heat network comprises a connection unit 360, 460, 560, each of which is controlled by the control unit 8. Each of the connection units 360, 460, 560 is connected to the control unit 8 via a respective data connection 81, 82, 83. The control unit 8 is a computer system in this embodiment. In alternative embodiments, the control unit 8 can comprise a microcontroller with connections and a user interface, memory as well as programs and software. Furthermore, the control unit 8 in the alternative embodiments can comprise a programmable logic controller (PLC). Furthermore, the control unit 8 can also be connected to a cloud storage or be arranged entirely in the cloud. The control unit 8 is also connected to an outside temperature sensor 80.

[0059] Ausserdem werden die vom jeweiligen ersten Temperatursensor 315, 415, 515 jedes Heizkreislaufs 3, 4, 5 sowie die vom jeweiligen vierten Temperatursensor 325, 425, 525 jedes Heizkreislaufs 3, 4, 5 gemessenen Wärmeträgerfluidtemperaturen und die vom jeweiligen ersten Durchflusssensor 323, 423, 523 gemessenen Durchflussraten an den jeweiligen ersten Wärmezähler 331, 431, 531 übermittelt. Entsprechend werden die vom jeweiligen zweiten Temperatursensor 316 jedes Heizkreislaufs 3, 4, 5 sowie die vom jeweiligen dritten Temperatursensor 326, 426, 526 gemessenen Wärmeträgerfluidtemperaturen sowie die vom jeweiligen zweiten Durchflusssensor 323, 423, 523 gemessenen Durchflussraten an den jeweiligen zweiten Wärmezähler 332, 432, 53 übermittelt. Die Wärmezähler 331, 431, 531, 332, 432, 532 sind jeweils über eine Datenleitung (in Fig. 3 nicht zeichnerisch dargestellt) mit der Steuereinheit 8 verbunden. Die Wärmezähler 331, 431, 531 ermitteln jeweils aus den Wärmeträgerfluidtemperaturen und Durchflussraten eine jeweilige Wärmeleistung des Wärmeerzeugers 300, 400, 500 jedes Heizkreislauf 3, 4, 5 und die Wärmezähler 332, 432, 532 eine jeweilige Wärmeleistung des Wärmeverbrauchers 350, 450, 550 jedes Heizkreislaufs 3, 4, 5. Die jeweilige Durchflussrate (Volumenstrom) lässt sich mithilfe der bekannten Wärmeträgerfluidtemperatur in einen Massenstrom von Wärmeträgerfluid konvertieren. Mit der spezifischem Wärmekapazität des Wärmeträgerfluids und der Temperaturdifferenz lässt sich wiederum die entsprechende Wärmeleistung (Wärme pro Zeit) des jeweiligen Wärmeerzeugers 300, 400, 500 oder des jeweiligen Wärmeverbrauchers 350, 450, 550 ermitteln. [0059] In addition, the heat transfer fluid temperatures measured by the respective first temperature sensor 315, 415, 515 of each heating circuit 3, 4, 5 as well as the respective fourth temperature sensor 325, 425, 525 of each heating circuit 3, 4, 5 and the flow rates measured by the respective first flow sensor 323, 423, 523 are transmitted to the respective first heat meter 331, 431, 531. Accordingly, the heat transfer fluid temperatures measured by the respective second temperature sensor 316 of each heating circuit 3, 4, 5 as well as the respective third temperature sensor 326, 426, 526 and the flow rates measured by the respective second flow sensor 323, 423, 523 are transmitted to the respective second heat meter 332, 432, 53. The heat meters 331, 431, 531, 332, 432, 532 are each connected to the control unit 8 via a data line (not shown in the drawing in Fig. 3). The heat meters 331, 431, 531 each determine a respective heat output of the heat generator 300, 400, 500 of each heating circuit 3, 4, 5 from the heat transfer fluid temperatures and flow rates and the heat meters 332, 432, 532 each determine a respective heat output of the heat consumer 350, 450, 550 of each heating circuit 3, 4, 5. The respective flow rate (volume flow) can be converted into a mass flow of heat transfer fluid using the known heat transfer fluid temperature. With the specific heat capacity of the heat transfer fluid and the temperature difference, the corresponding heat output (heat per time) of the respective heat generator 300, 400, 500 or the respective heat consumer 350, 450, 550 can be determined.

[0060] Die Steuereinheit 8 ermittelt aus den jeweils ermittelten Wärmeleistungen eine Wärmebilanz für jeden Heizkreislauf 3, 4, 5 und steuert darauf basierend die jeweiligen Anschlusseinheit 360, 460, 560 an. Weiterhin umfasst die Steuereinheit für jede der Anschlusseinheit 360, 460, 560 einen PID-Regler (nicht zeichnerisch dargestellt), der über die jeweilige Datenverbindung 81, 82, 83 mit der Steuereinheit 8 verbunden ist. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die entsprechende Steuereinheit für jede Anschlusseinheit auch mehrere PID-Regler umfassen. [0060] The control unit 8 determines a heat balance for each heating circuit 3, 4, 5 from the respective determined heat outputs and controls the respective connection unit 360, 460, 560 based on this. Furthermore, the control unit for each of the connection units 360, 460, 560 comprises a PID controller (not shown in the drawing), which is connected to the control unit 8 via the respective data connection 81, 82, 83. In alternative embodiments, the corresponding control unit for each connection unit can also comprise several PID controllers.

[0061] Fig. 4 zeigt eine detaillierte schematische Darstellung des Heizkreislaufs 3 sowie der dazugehörigen Anschlusseinheit 360. Der Aufbau der Anschlusseinheiten 460, 560 der weiteren Heizkreisläufe 4, 5 entspricht in diesem Ausführungsbeispiel dem der Anschlusseinheit 360 des Heizkreislaufs 3. Die Details der Anschlusseinheit 360, 460, 560 werden anhand der Anschlusseinheit 360 des Heizkreislaufs 3 beschrieben. In alternativen Ausführungsbeispielen können die Anschlusseinheiten verschiedener Heizkreisläufe verschieden aufgebaut sein. [0061] Fig. 4 shows a detailed schematic representation of the heating circuit 3 and the associated connection unit 360. The structure of the connection units 460, 560 of the other heating circuits 4, 5 in this embodiment corresponds to that of the connection unit 360 of the heating circuit 3. The details of the connection unit 360, 460, 560 are described using the connection unit 360 of the heating circuit 3. In alternative embodiments, the connection units of different heating circuits can be constructed differently.

[0062] Der Heizkreislauf 3 wird beispielhaft für die drei in Fig. 3 gezeigten Heizkreisläufe 3, 4, 5 im Detail beschrieben. In verschiedenen alternativen Ausführungsbeispielen kann sich der Heizkreislauf 3 in der Art und Bauweise des Wärmeerzeugers auf verschiedene Weise von den beiden weiteren Heizkreisläufen 4, 5 unterscheiden. Die weiteren Heizkreisläufe 4, 5 können verschiedene Wärmeerzeuger aufweisen. Des Weiteren können die weiteren Heizkreisläufe 4, 5 weitere Wärmeerzeuger wie beispielsweise eine Wärmesonde umfassen. In einem alternativen Ausführungsbeispiel können die weiteren Heizkreisläufe 4, 5 weitestgehend dem Heizkreislauf 3 entsprechen. Die Anschlusseinheit 360 umfasst eine erste Anschlussverbindung 362, die in die Hochtemperaturverbundleitung 1 mündet und an einer Entnahmestelle 317 in den Vorlauf 310 des Heizkreislaufs 3 mündet. Die Anschlussverbindung 362 dient zur Entnahme von Wärmeträgerfluid aus dem Vorlauf 310 des Heizkreislaufs 3 in die Hochtemperaturverbundleitung 1. Die Durchflussrate des Wärmeträgerfluids durch die Anschlussverbindung 362 wird durch das Flussregulierungsventil 364 reguliert. Des Weiteren umfasst die Anschlusseinheit 360 eine zweite Anschlussverbindung 361, die in die Hochtemperaturverbundleitung 1 mündet und an einer Einspeisestelle 327 in den Rücklauf 320 des Heizkreislaufs 3 mündet. Die Anschlussverbindung 361 dient zur Einspeisung von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung 1 in den Rücklauf 320 des Heizkreislaufs 3. Die Durchflussrate von Wärmeträgerfluid durch die zweite Anschlussverbindung 361 wird durch das Flussregulierungsventil 365 geregelt. Die beiden Flussregulierungsventile 364, 365 lassen sich elektronisch steuern. [0062] The heating circuit 3 is described in detail using the three heating circuits 3, 4, 5 shown in Fig. 3 as an example. In various alternative embodiments, the heating circuit 3 can differ in various ways from the two other heating circuits 4, 5 in the type and design of the heat generator. The other heating circuits 4, 5 can have different heat generators. Furthermore, the other heating circuits 4, 5 can include other heat generators such as a heat probe. In an alternative embodiment, the other heating circuits 4, 5 can largely correspond to the heating circuit 3. The connection unit 360 comprises a first connection 362, which opens into the high-temperature composite line 1 and opens into the flow 310 of the heating circuit 3 at a withdrawal point 317. The connection 362 is used to remove heat transfer fluid from the flow line 310 of the heating circuit 3 into the high-temperature composite line 1. The flow rate of the heat transfer fluid through the connection 362 is regulated by the flow regulating valve 364. The connection unit 360 also comprises a second connection 361, which opens into the high-temperature composite line 1 and opens into the return line 320 of the heating circuit 3 at a feed point 327. The connection 361 is used to feed heat transfer fluid from the high-temperature composite line 1 into the return line 320 of the heating circuit 3. The flow rate of heat transfer fluid through the second connection 361 is regulated by the flow regulating valve 365. The two flow regulating valves 364, 365 can be controlled electronically.

[0063] Die Anschlusseinheit 360 umfasst ausserdem noch eine Flussregulierungseinrichtung 370. Die Flussregulierungseinrichtung 370 umfasst einen Wärmeträgerfluidkreislauf 368, in dem eine Pumpe 363 sowie ein Steuerungsventil 366 zur Regulierung der Durchflussrichtung und Durchflussrate von Wärmeträgerfluid durch den jeweiligen zwei der Heizkreisläufe 3, 4, 5 miteinander verbindenden Abschnitt 11, 12 der Hochtemperaturverbundleitung 1 angeordnet ist. Der Wärmeträgerfluidkreislauf 368 ist über das Steuerungsventil 366 mit der Hochtemperaturverbundleitung 1 verbunden. Das Steuerungsventil 366 ist ein Vierwegeventil, das sich elektronisch steuern lässt. Durch das Vierwegeventil 366 lässt sich das der Fluss des Wärmeträgerfluid aus dem Wärmeträgerfluidkreislauf 368 in eine vorgegebene Richtung in die Hochtemperaturverbundleitung 1 pumpen, wobei gleichzeitig Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung 1 in den Wärmeträgerfluidkreislauf 368 nachgeführt wird. [0063] The connection unit 360 also comprises a flow regulation device 370. The flow regulation device 370 comprises a heat transfer fluid circuit 368 in which a pump 363 and a control valve 366 are arranged for regulating the flow direction and flow rate of heat transfer fluid through the respective section 11, 12 of the high-temperature composite line 1 connecting two of the heating circuits 3, 4, 5. The heat transfer fluid circuit 368 is connected to the high-temperature composite line 1 via the control valve 366. The control valve 366 is a four-way valve that can be controlled electronically. The four-way valve 366 allows the flow of heat transfer fluid from the heat transfer fluid circuit 368 to be pumped in a predetermined direction into the high-temperature composite line 1, with heat transfer fluid from the high-temperature composite line 1 being fed into the heat transfer fluid circuit 368 at the same time.

[0064] Zwischen der Anschlussverbindung 361 und der Anschlussverbindung 362 ist ein Differenzdrucksensor 367 angeordnet, der eine Druckdifferenz zwischen einem Druck von Wärmeträgerfluid in der ersten Anschlussverbindung 362 und Wärmeträgerfluid in der zweiten Anschlussverbindung 361 misst. Die gemessene Druckdifferenz entspricht der Druckdifferenz zwischen Drücken von Wärmeträgerfluid im Vorlauf 310 und im Rücklauf 320 des Heizkreislaufs 3. Wenn die gemessene Druckdifferenz einen Schwellenwert unterschreitet, wird die Leistung der Pumpe 363 reduziert. Entsprechend können zusätzlich die Flussregulierungsventile 364, 365 geschlossen werden. [0064] Between the connection 361 and the connection 362 there is a differential pressure sensor 367 which measures a pressure difference between a pressure of heat transfer fluid in the first connection 362 and heat transfer fluid in the second connection 361. The measured pressure difference corresponds to the pressure difference between pressures of heat transfer fluid in the flow line 310 and in the return line 320 of the heating circuit 3. If the measured pressure difference falls below a threshold value, the power of the pump 363 is reduced. Accordingly, the flow regulation valves 364, 365 can also be closed.

[0065] Die Anschlusseinheit 360 umfasst ausserdem ein Steuerungselement 369, das einen Mikrokontroller und einen Anschluss für eine Datenverbindung 81 zur Steuereinheit 8 umfasst. Die Pumpe 363, die beiden Flussregulierungsventile 364 und das Vierwegeventil 366 sind zur jeweiligen Steuerung jeweils über eine Datenverbindung 84, 85, 86, 87 mit dem Steuerungselement 369 verbunden, die durch die gestrichelten Linien in der graphischen Darstellung der Anschlusseinheit 360 in Fig. 4 dargestellt sind. Des Weiteren ist auch der Differenzdrucksensor 367 mit dem Steuerungselement 369 über eine Datenverbindung verbunden, um die durch den Differenzdrucksensor 367 ermittelte Druckdifferenz zur Übermittlung an die Steuereinheit 8 auszulesen. [0065] The connection unit 360 also comprises a control element 369, which comprises a microcontroller and a connection for a data connection 81 to the control unit 8. The pump 363, the two flow regulating valves 364 and the four-way valve 366 are each connected to the control element 369 for the respective control via a data connection 84, 85, 86, 87, which are shown by the dashed lines in the graphic representation of the connection unit 360 in Fig. 4. Furthermore, the differential pressure sensor 367 is also connected to the control element 369 via a data connection in order to read out the pressure difference determined by the differential pressure sensor 367 for transmission to the control unit 8.

[0066] Der Heizkreislauf 3 umfasst einen Gasheizkessel 300 als Wärmeerzeuger 300. Des Weiteren umfasst der Heizkreislauf 3 einen Wärmeverbraucher 350 und einen Warmwasserspeicher 384, durch den Kaltwasser zu Warmwasser erhitzt wird, wobei der in den Figuren 2 und 3 dargestellte Wärmeverbraucher sowohl den in Fig. 4 gezeigten Wärmeverbraucher 350 und den Wärmetauscher 380 umfasst. Der Wärmeverbraucher 350 ist über ein regelbares Dreiwegeventil 351 mit dem Rücklauf 320 sowie über ein Thermostatventil 352 mit dem Vorlauf 310 verbunden. Dieser Wärmeverbraucher 350 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Heizkörpersystem. In alternativen Ausführungsbeispielen kann der Wärmeverbraucher 350 auch andere Wärmeverbraucher, wie beispielsweise eine Heizung eines Schwimmbeckens umfassen. Der Heizkreislauf 3 umfasst eine Pumpe 305, um das Wärmeträgerfluid durch den Heizkreislauf 3 zu bewegen sowie einen Ausgleichsbehälter 304, der vor der Pumpe 305 mit dem Vorlauf 310 verbunden ist. Der Ausgleichsbehälter 304 sorgt für einen konstanten Druck innerhalb des Heizkreislaufs 3. Der Gasheizkessel 300 wird durch einen Regler 302 angesteuert. Der Regler 302 ist mit einem Aussentemperatursensor 301 sowie einem Temperatursensor 303, der im Vorlauf direkt nach dem Gasheizkessel 300 angeordnet ist, über eine Datenverbindung verbunden (siehe jeweilige gestrichelte Linie). [0066] The heating circuit 3 comprises a gas boiler 300 as heat generator 300. The heating circuit 3 further comprises a heat consumer 350 and a hot water tank 384, through which cold water is heated to hot water, whereby the heat consumer shown in Figures 2 and 3 comprises both the heat consumer 350 shown in Figure 4 and the heat exchanger 380. The heat consumer 350 is connected to the return line 320 via an adjustable three-way valve 351 and to the flow line 310 via a thermostat valve 352. In the embodiment shown, this heat consumer 350 is a radiator system. In alternative embodiments, the heat consumer 350 can also comprise other heat consumers, such as a swimming pool heater. The heating circuit 3 comprises a pump 305 to move the heat transfer fluid through the heating circuit 3 and an expansion tank 304, which is connected to the flow 310 upstream of the pump 305. The expansion tank 304 ensures a constant pressure within the heating circuit 3. The gas heating boiler 300 is controlled by a controller 302. The controller 302 is connected to an outside temperature sensor 301 and a temperature sensor 303, which is arranged in the flow directly after the gas heating boiler 300, via a data connection (see respective dashed line).

[0067] Der Warmwasserspeicher 384 umfasst einen Wärmetauscher 380, der mit dem Heizkreislauf 3 verbunden ist. Das Wärmeträgerfluid, das den Heizkreislauf 3 durchläuft, durchläuft auch den Wärmetauscher 380, wobei Wärme von dem Wärmeträgerfluid auf das Kaltwasser übertragen wird. [0067] The hot water tank 384 comprises a heat exchanger 380 which is connected to the heating circuit 3. The heat transfer fluid which passes through the heating circuit 3 also passes through the heat exchanger 380, whereby heat is transferred from the heat transfer fluid to the cold water.

[0068] Der Warmwasserspeicher 384 umfasst ausserdem noch einen weiteren Wärmetauscher 395, der mit einem Kreislauf 390 verbunden ist. Der Kreislauf 390 umfasst einen Sonnenkollektor 396, mit dem Wärmeträgerfluid Kreislaufs 390 erwärmt wird und über den Vorlauf 391 zum Wärmetauscher 395 geleitet wird. Der weitere Kreislauf 390 umfasst eine Pumpe 399, um das entsprechende Wärmeträgerfluid durch den weiteren Kreislauf 390 zu pumpen und die in einem Rücklauf 392 des Kreislaufs 390 angeordnet ist. Ausserdem umfasst der Kreislauf 390 einen Ausgleichbehälter 394 zum Sicherstellen eines konstanten Drucks in dem Kreislauf 390. Der Kreislauf 390 ist in sich geschlossen und es findet kein Austausch von Wärmeträgerfluid zwischen dem Kreislauf 390 und dem Heizkreislauf 3 statt. [0068] The hot water tank 384 also comprises a further heat exchanger 395, which is connected to a circuit 390. The circuit 390 comprises a solar collector 396, with which the heat transfer fluid of the circuit 390 is heated and is fed to the heat exchanger 395 via the flow line 391. The further circuit 390 comprises a pump 399 to pump the corresponding heat transfer fluid through the further circuit 390 and which is arranged in a return line 392 of the circuit 390. The circuit 390 also comprises an equalization tank 394 to ensure a constant pressure in the circuit 390. The circuit 390 is self-contained and there is no exchange of heat transfer fluid between the circuit 390 and the heating circuit 3.

[0069] Der Heizkreislauf 3 umfasst im Vorlauf 310 einen ersten Temperatursensor 315, der vor der Entnahmestelle 317 angeordnet ist und einen zweiten Temperatursensor 316, der nach der Entnahmestelle 317 angeordnet ist. Ausserdem umfasst der Heizkreislauf 3 einen dritten Temperatursensor 326, der vor der Verbindungsstelle 328 und der Einspeisestelle 327 angeordnet ist und einen vierten Temperatursensor 325, der nach der Verbindungsstelle 328 und der Einspeisestelle 327 angeordnet ist. [0069] The heating circuit 3 comprises in the flow line 310 a first temperature sensor 315 which is arranged before the extraction point 317 and a second temperature sensor 316 which is arranged after the extraction point 317. In addition, the heating circuit 3 comprises a third temperature sensor 326 which is arranged before the connection point 328 and the feed point 327 and a fourth temperature sensor 325 which is arranged after the connection point 328 and the feed point 327.

[0070] Des Weiteren umfasst der Heizkreislauf 3 im Rücklauf 320 einen ersten Durchflusssensor 324, der vor der Verbindungsstelle 328 und der Einspeisestelle 327 angeordnet ist und einen zweiten Durchflusssensor 323, der nach der Verbindungsstelle 328 und der Einspeisestelle 327 angeordnet ist. [0070] Furthermore, the heating circuit 3 comprises in the return line 320 a first flow sensor 324 which is arranged upstream of the connection point 328 and the feed point 327 and a second flow sensor 323 which is arranged downstream of the connection point 328 and the feed point 327.

[0071] Darüber hinaus umfasst der Heizkreislauf 3 einen ersten Wärmezähler 331 sowie einen zweiten Wärmezähler 328. Der erste Wärmezähler 331 bestimmt durch zeitliche Integration der ermittelten Wärmeleistung des Wärmeerzeugers 300 eine durch den Wärmeerzeuger 300 in einem vorgegebenen Zeitraum erzeugte Wärmeenergie und eine in demselben Zeitraum von dem Wärmeverbraucher 350 und dem Wärmetauscher 380 verbrauchte Wärmeenergie. Durch die Differenz lässt sich ermitteln, wieviel Wärmeenergie jeweils in den Heizkreislauf 3 eingespeist wurde oder daraus entnommen wurde. Zusätzlich sind die Wärmezähler 331, 332 zur Ermittlung einer entsprechenden Wärmeleistung ausgebildet. [0071] In addition, the heating circuit 3 comprises a first heat meter 331 and a second heat meter 328. The first heat meter 331 determines, by temporally integrating the determined heat output of the heat generator 300, a heat energy generated by the heat generator 300 in a predetermined period of time and a heat energy consumed by the heat consumer 350 and the heat exchanger 380 in the same period of time. The difference can be used to determine how much heat energy was fed into the heating circuit 3 or taken from it. In addition, the heat meters 331, 332 are designed to determine a corresponding heat output.

[0072] Der Wärmeerzeuger 300 wird zum einen über den Aussentemperatursensor 301 geregelt, wobei der Wärmeerzeuger 300 nur betrieben wird, wenn die durch den Aussentemperatursensor 301 gemessene Aussentemperatur einen Schwellenwert unterschreitet. Des Weiteren wird der Wärmeerzeuger 300 durch eine von dem durch den Temperatursensor 381 gemessene Wassertemperatur geregelt, der die Temperatur des durch den Wärmetauscher 380 erwärmten Warmwassers misst, um einen vorgegebenen Temperaturbereich des Warmwassers zu erreichen. Der Wärmeerzeuger 300 wird hierbei so geregelt, um bei einer vorgegebenen durch den Aussentemperatursensor 301 gemessenen Aussentemperatur eine durch eine Heizkurve vorgegebene Wärmeträgerfluidtemperatur im Vorlauf 310 zu erreichen. Die vom Wärmeerzeuger 300 aufzubringende Wärmeleistung hängt von der Wärmeträgerfluidtemperatur im Rücklauf 320 sowie der Durchflussmenge durch den Rücklauf 320 ab. [0072] The heat generator 300 is controlled by the outside temperature sensor 301, whereby the heat generator 300 is only operated when the outside temperature measured by the outside temperature sensor 301 falls below a threshold value. Furthermore, the heat generator 300 is controlled by a water temperature measured by the temperature sensor 381, which measures the temperature of the hot water heated by the heat exchanger 380, in order to achieve a predetermined temperature range of the hot water. The heat generator 300 is controlled in such a way that, at a predetermined outside temperature measured by the outside temperature sensor 301, a heat transfer fluid temperature in the flow 310 is achieved, which is predetermined by a heating curve. The heat output to be generated by the heat generator 300 depends on the heat transfer fluid temperature in the return 320 and the flow rate through the return 320.

[0073] Der Wärmeerzeuger 300 hat eine bekannte Wärmeleistungskapazität und wird über eine vom Wärmezähler 331 ermittelte Wärmeleistung geregelt. Die Steuereinheit 8 legt eine Sollwärmeleistung für den Wärmeerzeuger 300 fest, die unterhalb der Wärmeleistungskapazität liegt. Aus der Wärmeleistungsbilanz oder der Differenz der für den Wärmeerzeuger 300 ermittelten erzeugten Wärmeleistung und der Sollwärmeleistung legt die Steuereinheit einen Kontrollwert fest, der an den PID-Regler der Anschlusseinheit 360 übermittelt wird. [0073] The heat generator 300 has a known heat output capacity and is controlled by a heat output determined by the heat meter 331. The control unit 8 sets a target heat output for the heat generator 300 that is below the heat output capacity. From the heat output balance or the difference between the generated heat output determined for the heat generator 300 and the target heat output, the control unit sets a control value that is transmitted to the PID controller of the connection unit 360.

[0074] Liegt die vom Wärmeerzeuger 300 erzeugte Wärmeleistung unterhalb der Sollwärmeleistung, lässt sich durch die Steuereinheit 8 das Flussregulierungsventil 364 öffnen, um einen Fluss von Wärmeträgerfluid aus dem Vorlauf 310 in die Hochtemperaturverbundleitung 1 zu ermöglichen. Dadurch wird dem Heizkreislauf 3 Wärme entnommen. Entsprechend steigt auch im Rücklauf 320 die Durchflussrate von Wärmeträgerfluid und die Wärmeleistung des Wärmeerzeugers 300 erhöht sich. Das Flussregulierungsventil 364 wird weiter geöffnet, bis die ermittelte Wärmeleistung des Wärmeerzeugers 300 die Sollwärmeleistung erreicht. Falls ein vollständiges Öffnen des Flussregulierungsventils 364 nicht ausreicht, um die Sollwärmeleistung zu erreichen, lässt sich die Pumpe 363 bei einer geringen hydraulischen Leistung betreiben und durch das Vierwegeventil 366 die Durchflussrate von Wärmeträgerfluid in eine gewünschte Richtung zu einem weiteren der Heizkreisläufe 4, 5 zu erhöhen. Falls ein auch ein vollständiges Öffnen des Vierwegeventils 366 nicht ausreicht, um die Sollwärmeleistung zu erreichen, lässt sich die hydraulische Leistung der Pumpe 363 erhöhen. [0074] If the heat output generated by the heat generator 300 is below the target heat output, the control unit 8 can open the flow regulating valve 364 to allow a flow of heat transfer fluid from the flow line 310 into the high-temperature composite line 1. This removes heat from the heating circuit 3. Accordingly, the flow rate of heat transfer fluid also increases in the return line 320 and the heat output of the heat generator 300 increases. The flow regulating valve 364 is opened further until the determined heat output of the heat generator 300 reaches the target heat output. If completely opening the flow regulating valve 364 is not sufficient to achieve the target heat output, the pump 363 can be operated at a low hydraulic output and the flow rate of heat transfer fluid can be increased in a desired direction to another of the heating circuits 4, 5 by the four-way valve 366. If even fully opening the four-way valve 366 is not sufficient to achieve the desired heat output, the hydraulic output of the pump 363 can be increased.

[0075] Falls die Sollwärmeleistung unterhalb der ermittelten Wärmeleistung des Wärmeerzeugers 300 liegt, lässt sich durch die Steuereinheit 8 das Flussregulierungsventil 364 der Anschlussverbindung 361 öffnen, um einen Fluss von Wärmeträgerfluid aus der Hochtemperaturverbundleitung 1 in den Rücklauf 320 zu ermöglichen. Dadurch wird die Wärmeträgerfluidtemperatur im Rücklauf 320 erhöht und die Leistung des Gasheizkessels 300 reduziert. [0075] If the target heat output is below the determined heat output of the heat generator 300, the control unit 8 can open the flow control valve 364 of the connection 361 to allow a flow of heat transfer fluid from the high-temperature composite line 1 into the return line 320. This increases the heat transfer fluid temperature in the return line 320 and reduces the output of the gas boiler 300.

[0076] Um die entnommene oder eingespeiste Menge an Wärmeträgerfluid auszugleichen ist der Rücklauf 320 des Heizkreislaufs 3 über eine Verbindung 329 mit der Niedertemperaturverbundleitung 2 verbunden. Die Verbindung 329 mündet an einer Verbindungsstelle 328 in den Rücklauf 320. Vor und nach der Verbindungsstelle 328 ist jeweils ein Rückschlagventil 320, 321 angeordnet, die einen Fluss von Wärmeträgerfluid entgegen der vorgesehenen Richtung des Wärmeträgerfluids im Heizkreislauf 3 verhindern. [0076] In order to balance the amount of heat transfer fluid removed or fed in, the return 320 of the heating circuit 3 is connected to the low-temperature composite line 2 via a connection 329. The connection 329 opens into the return 320 at a connection point 328. A check valve 320, 321 is arranged before and after the connection point 328, which prevent a flow of heat transfer fluid against the intended direction of the heat transfer fluid in the heating circuit 3.

[0077] Für die Bestimmung der jeweiligen Sollwärmeleistung wird zunächst für jeden der Heizkreisläufe 3, 4, 5 die jeweilige von jedem Wärmeverbraucher 350 (einschliesslich der Wärmetauscher 380) verbrauchte Wärmeleistung ermittelt. Die ermittelten Wärmeleistungen werden aufsummiert, um einen gesamten Wärmeleistungsbedarf des Wärmeverbunds zu ermitteln. [0077] To determine the respective target heat output, the respective heat output consumed by each heat consumer 350 (including the heat exchanger 380) is first determined for each of the heating circuits 3, 4, 5. The determined heat outputs are added together to determine a total heat output requirement of the heating network.

[0078] Aufgrund bekannter Wärmeleistungskapazitäten jeder der Wärmeerzeuger 300 lässt sich entsprechend mindestens einer der Wärmeerzeuger 300, 400, 500 auswählen um den gesamten Wärmeleistungsbedarf des Wärmeverbunds zu decken. Des Weiteren können ökonomische und ökologische Gesichtspunkte wie Kohlenstoffdioxidemission oder die Kosten jeweiliger Energieträger als Grundlage für die Auswahl des Wärmeerzeuger 300, 400, 500 zur Deckung des gesamten Wärmeleistungsbedarfs miteinbezogen werden. Diese können an die Steuereinheit 8 übermittelt werden, die den entsprechenden Wärmeerzeuger 300 aufgrund entsprechender Priorisierung dieser Gesichtspunkte auswählt. Basierend auf den Wärmeleistungskapazitäten der Wärmeerzeuger und den genannten ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten wird eine Priorisierungsliste der Wärmeerzeuger 300, 400, 500 erstellt. Gemäss der Priorisierungsliste werden die Wärmeerzeuger 300, 400, 500 ausgewählt, um den gesamten Energiebedarf des Wärmeverbunds zu decken. Es wird jedem der ausgewählten Wärmeerzeuger 300, 400, 500 die Sollwärmeleistung zugewiesen, so dass die ausgewählten Wärmeerzeuger 300, 400, 500 nach Möglichkeit an einem optimalen Betriebspunkt betrieben werden. Wenn sich der gesamte Wärmeleistungsbedarf des dezentralen Wärmeverbunds erhöht und die Wärmeleistungskapazitäten der ausgewählten Wärmeerzeuger erschöpft sind, lässt sich der nächste Wärmeerzeuger 300, 400, 500 der Priorisierungsliste zur Deckung des gesamten Wärmeleistungsbedarf hinzuziehen. [0078] Based on the known heat output capacities of each of the heat generators 300, at least one of the heat generators 300, 400, 500 can be selected to cover the entire heat output requirement of the heat network. Furthermore, economic and ecological aspects such as carbon dioxide emissions or the costs of the respective energy sources can be included as a basis for selecting the heat generator 300, 400, 500 to cover the entire heat output requirement. These can be transmitted to the control unit 8, which selects the corresponding heat generator 300 based on the appropriate prioritization of these aspects. Based on the heat output capacities of the heat generators and the economic and ecological aspects mentioned, a prioritization list of the heat generators 300, 400, 500 is created. According to the prioritization list, heat generators 300, 400, 500 are selected to cover the entire energy requirement of the heat network. Each of the selected heat generators 300, 400, 500 is assigned the target heat output so that the selected heat generators 300, 400, 500 are operated at an optimal operating point if possible. If the total heat output requirement of the decentralized heat network increases and the heat output capacities of the selected heat generators are exhausted, the next heat generator 300, 400, 500 on the prioritization list can be used to cover the entire heat output requirement.

Claims

1. Decentralized heat network, comprising: - several heating circuits (3, 4, 5), each having a flow line (310, 410, 510) and a return line (320, 420, 520) in which heat transfer fluid is located, wherein at least one of the heating circuits (3, 4, 5) comprises at least one heat generator (300, 400, 500) and each of the heating circuits comprises at least one heat consumer (350, 450, 550), - a high-temperature network line (1) and a low-temperature network line (2) which connect the heating circuits (3, 4, 5) to one another for transporting heat transfer fluid between the heating circuits (3, 4, 5), - one connection unit (360, 460, 560) per heating circuit (3, 4, 5), which connects the respective heating circuit (3, 4, 5) with the high-temperature composite line (1) and with which a flow of heat transfer fluid from the high-temperature composite line (1) into the respective heating circuit (3, 4, 5) or from the respective heating circuit (3, 4, 5) into the high-temperature composite line (1) can be regulated, and - a control unit (8) for controlling the connection units (360, 460, 560), characterized in that the decentralized heat network has at least one flow regulation device (370) for regulating a flow direction and a flow rate of heat transfer fluid through a section (11, 12, 21, 22) of the high-temperature composite line (1) or the low-temperature composite line (2) connecting two of the heating circuits (3, 4, 5) to one another, wherein the flow regulation device (370) can be controlled by the control unit (8).

2. Decentralized heat network according to claim 1, characterized in that each of the heating circuits (3, 4, 5) is located in a separate building (30, 40, 50), in particular a residential building.

3. Decentralized heat network according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the connection units (360, 460, 560) has a first connection (362, 462, 562) for removing heat transfer fluid from the flow line (310, 410, 510) of the associated heating circuit (3, 4, 5) into the high-temperature network line (1) and a second connection (361, 461, 561) for feeding heat transfer fluid from the high-temperature network line (1) into the return line (320, 420, 520) of the associated heating circuit (3, 4, 5).

4. Decentralized heat network according to claim 3, characterized in that at least one of the connection units (360, 460, 560) comprises a flow regulating valve (364) for regulating a flow rate of heat transfer fluid through the first connection (362, 462, 562) and a flow regulating valve (365) for regulating a flow rate of heat transfer fluid through the second connection (361, 461, 561) and that at least one of the flow regulating devices (370) comprises a pump (363) and a control valve (366) for regulating the flow direction and flow rate of heat transfer fluid through the respective section (11, 12, 21, 22) of the high-temperature network line (1) or the low-temperature network line (2) connecting two of the heating circuits (3, 4, 5) to one another.

5. Decentralized heat network according to claim 4, characterized in that the control valve (366) is a four-way valve and that the pump (363) is arranged in a heat transfer fluid circuit (368) which is connected to the high-temperature network line (1) or the low-temperature network line (2) via the four-way valve (366).

6. Decentralized heat network according to one of the claims 1 to 5, characterized in that each of the heating circuits (3, 4, 5) comprises at least one temperature sensor (315, 316, 415, 416, 515, 516) for measuring a heat transfer fluid temperature in the flow (310, 410, 510) and at least one temperature sensor (315, 316, 415, 416, 515, 516) for measuring a heat transfer fluid temperature in the return (320, 420, 520) and at least one flow sensor (323, 324, 423, 424, 523, 524) for measuring a flow rate in the return and that the control unit (8) is designed to control the connection units (360, 460, 560) in order to, based on a respective heat output balance a heating circuit (3, 4, 5), which can be determined on the basis of the respective heat transfer fluid temperatures measured in the feed lines (310, 410, 510) and return lines (320, 420, 520) and the measured respective flow rates in the return lines, to regulate the flow of heat transfer fluid from the high-temperature composite line (1) into the respective heating circuit (3, 4, 5) or from the respective heating circuit (3, 4, 5) into the high-temperature composite line (1).

7. Decentralized heat network according to claim 6, characterized in that each of the heating circuits comprises a heat generator (300, 400, 500), that the first connection (362, 462, 562) of one of the connection units (360, 460, 560) opens into the flow (310, 410, 510) of each heating circuit (3, 4, 5) at a withdrawal point (317), wherein the at least one temperature sensor of the flow (310, 410, 510) comprises a first temperature sensor (315, 415, 515) which is arranged upstream of the withdrawal point (317), and a second temperature sensor (316, 416, 516) which is arranged downstream of the withdrawal point (317), that the return (320, 420, 520) of each heating circuit (3, 4, 5), the second connection (362, 462, 562) of one of the connection units (360, 460, 560) opens at a feed point (327) and a connection (329) with the low-temperature composite line (2) opens at a connection point (328), wherein the at least one temperature sensor of the return (320, 420, 520) comprises a third temperature sensor (326, 426, 526) which is arranged upstream of the connection point (328) and the feed point (327), and a fourth temperature sensor (325, 425, 525) which is arranged downstream of the connection point (328) and the feed point (327), and that the at least one flow sensor (323, 324, 423, 424, 523, 524) in the return line (320, 420, 520) for measuring a respective flow rate (320, 420, 520) of heat transfer fluid, comprising a first flow sensor (324, 424, 524) which is arranged upstream of the connection point (328) and the feed point (327), and a second flow sensor (323, 423, 523) which is arranged downstream of the connection point (328) and the feed point (327).

8. Decentralized heat network according to one of claims 1 to 7, characterized in that each of the heating circuits (3, 4, 5) comprises a first heat meter (331) and a second heat meter (332) for determining a quantity of heat fed from the high-temperature network line (1) into the respective heating circuit (3, 4, 5) and a quantity of heat taken from the respective heating circuit (3, 4, 5) into the high-temperature network line (1).

9. Method for operating a decentralized heat network comprising a plurality of heating circuits (3, 4, 5), each of which has a flow line (310, 410, 510) and a return line (320, 420, 520), wherein at least one of the heating circuits (3, 4, 5) comprises at least one heat generator (300, 400, 500) and each of the heating circuits comprises at least one heat consumer (350, 450, 550), comprising the steps: - removal of heat transfer fluid from at least one of the heating circuits (3, 4, 5) into a high-temperature network line (1) via a connection unit (360, 460, 560) which connects the heating circuit (3, 4, 5) to the high-temperature network line (1), wherein a flow of Heat transfer fluid from the heating circuit (3, 4, 5) into the high-temperature composite line (1) is regulated, - Transport of heat transfer fluid via the high-temperature composite line (1) to at least one further heating circuit (3, 4, 5), - Feeding of heat transfer fluid from the high-temperature composite line (1) into the at least one further heating circuit (3, 4, 5) via a respective further connection unit (360, 460, 560) which connects the at least one further heating circuit (3, 4, 5) to the high-temperature composite line (1), wherein a flow of heat transfer fluid from the high-temperature composite line (1) into the at least one further heating circuit (3, 4, 5) is regulated with the respective further connection unit (360, 460, 560), - Return transport of heat transfer fluid from the at least one further heating circuit (3, 4, 5) via a low-temperature composite line (2) to the at least one heating circuit (3, 4, 5) from which heat transfer fluid was taken, wherein a control unit (8) controls the connection units (360, 460, 560), characterized in that a flow regulating device (370) regulates a flow direction and a flow rate of heat transfer fluid through a section (11, 12, 21, 22) of the high-temperature composite line (1) or the low-temperature composite line (2) connecting two of the heating circuits (3, 4, 5) to one another, and in that the flow regulating device (370) is controlled by the control unit (8).

10. Method according to claim 9, characterized in that the removal of heat transfer fluid from the at least one of the heating circuits (3, 4, 5) into the high-temperature composite line (1) via a connection (362, 462, 562) of the associated connection unit (360, 460, 560) from the flow line (310, 410, 510) of the heating circuit (3, 4, 5) and the feeding of heat transfer fluid from the high-temperature composite line (1) into the at least one further heating circuit (3, 4, 5) via a connection (361, 461, 561) of the associated connection unit (360, 460, 560) into the return line (320, 420, 520) of the heating circuit (3, 4, 5).

11. Method according to claim 10, characterized in that the method further comprises the steps for each of the heating circuits: - in the flow (310, 410, 510) measuring a respective heat transfer fluid temperature before and after a withdrawal point (317) at which the first connection (362, 462, 562) of the associated connection unit (360, 460, 560) opens into the flow (310, 410, 510), - in the return (320, 420, 520) measuring a respective heat transfer fluid temperature before and after a connection point (328) at which a connection (329) with the low-temperature composite line (2) opens into the return (320, 420, 520), and a feed point (327) at which the second connection (361, 461, 561) of the associated connection unit (360, 460, 560) flows into the return line (320, 420, 520), and measuring a respective flow rate of heat transfer fluid before and after the connection point (328) and the feed point (327), and - determining a heat output of a heat generator (300, 400, 500) of the heating circuit (3, 4, 5) and a heat output of at least one heat consumer (350, 450, 550) of the heating circuit (3, 4, 5) based on the measured heat transfer fluid temperatures and the measured flow rates.

12. Method according to claim 11, characterized in that the method further comprises the steps: - determining a total heat output requirement of the heat network from the determined heat outputs of all heat consumers of the heat network and - selecting at least one heat generator (300, 400, 500) of the heating circuits (3, 4, 5) for heat generation based on known heat output capacities of the heat generators (300, 400, 500) in order to cover the total heat output requirement of the heat network.