CN219589198U - 用于工艺设备的供热网 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于工艺设备的供热网，供热网(1000)特别是用于涂漆设备，该供热网具有流体连接，该流体连接用于通过在其中的载热流体向布置在其中的消耗器(200、220；300、302、304、306；320、322、324)供热和/或供冷，其中至少两个消耗器(200、220、320；220、302、304、306、322、324)按照流动串联连接，其中第一消耗器(200、300、320)以其用于载热流体的第一出口(205、305、325)与第二消耗器(220、302、304、306、322、324)通过后者的第二入口(223)至少暂时地流动连接。

Description

用于工艺设备的供热网

技术领域

本实用新型涉及用于工艺设备、特别是涂漆设备的供热网。

背景技术

对于涂漆设备的供热，通常应用温水或热水。由此向不同的工艺、例如像预处理设备、中间烘干机、还有用于工艺应用的通风设备或者一般的通风机构供热。

所有消耗器典型地设计为相同的温度水平。具有不同温度水平的分离的网络也是已知的，或者具有可变的入口温度的网络也是已知的。温水典型地具有高至60℃的温度，超过此温度通常称之为热水。对于具有可变的入口温度的热水网假定：在冬季的加热需求大于在夏季的加热需求。因此在冬季提高功率。然而功率提高对于所有连接的消耗器和工艺步骤都同样地发生。

关于入口和出口温度对于热水供给具有最高要求的工艺步骤为所有其它工艺步骤预定温度，以便能实现消耗器的简单和有效的配管。此外，由于温度要求最高的消耗器为所有其它消耗器预定温度差，所需要的体积流量在局部非常高。

利用歧管实现的其它解决方案导致复杂的配管和提高的材料应用，因为必须由歧管至每个消耗器单个地配管。其它解决方案、例如像利用多源蓄热器(multivalenterSpeicher)同样可能导致配管成本提高。

在典型的例如用于车辆车身涂漆的涂漆设备中，具有几百米长度的工艺生产线司空见惯，因此消耗器的配管是昂贵且成本密集的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，用于工艺设备的节能的供热网。

本实用新型的另一目的在于，提供一种用于运行这样的供热网的有利的方法。

这些目的通过独立权利要求的特征解决。本实用新型有利的设计方案和优点由另外的权利要求、说明书和附图产生。

在此提出一种用于工艺设备、特别是用于涂漆设备的供热网，具有流体连接，该流体连接用于通过在其中的载热流体向布置在其中的消耗器供热和/或供冷，其中至少两个消耗器按照流动串联连接，其中第一消耗器以其用于载热流体的第一出口与第二消耗器通过其第二入口至少暂时地流动连接。

在下文中术语“温水”应用于高至65℃的水温，以便阐明与现有技术中的热水系统的区别。

本实用新型允许在向消耗器供热和/或供冷时通过提高温度差降低需要的体积流量。这在供热网中引起了显著的节能效果。

此外可以降低在消耗器中的温度水平。

如此，例如在涂漆设备中处理槽的高温区域、例如像脱脂槽中需要大约12MW的功率，以便在入口处提供温度90℃的热水，该热水以70℃以相对高的体积流量离开消耗器。在温度为入口处85℃以及在输出口处55℃的情况下，供热网在同样功率的情况下需要显著更低的体积流量。

更低的体积流量能实现更小的管路直径和/或更低的材料成本和/或更小的泵和/或更低的电力成本和/或更少的空间需求和/或更低的装配成本。

在涂漆设备内迄今未被利用的废热源可以在温度要求较低的情况下被开发。

同样可以接入备选的热源、例如像热泵，而不一定要应用高温热泵。有利地，可以应用一个或多个热泵，以便连接加热循环与冷却循环。由此，在500-600kWh/车身的典型能耗下，示例性地在北纬度地带在用于车辆车身涂漆的涂漆设备中实现大约6MWh/a的节能是可能的。

特别地，通过应用热泵可以降低热源的温度水平。

有可能有利地降低化石类一次能源需求以及与之关联的二氧化碳排放量。

在工艺设备、特别是涂漆设备中，不同的工艺、亦即消耗器水力学地、亦即按照流动相互结合，使得其形成一个单元。特别地，第一消耗器与至少一个第二消耗器关于载热流体形成温度级联。第一消耗器需要的热水仅仅被加热到工艺温度最高的工艺所需要的温度水平上。该工艺同时也是第一消耗器。紧接着的第二消耗器或者说第二工艺步骤作为入口获得前一工艺步骤的出口。这些紧接着的第二消耗器或者说工艺步骤以温水运行，亦即以比向第一消耗器供给的热水更低的温度。这些紧接着的消耗器要么可以相互并联，要么可以根据工艺的要求扩展级联。

通过相应的传感器和执行器以及与热源和与工艺或者说消耗器的接口，供热装置中的温度可以匹配于相应的运行情况和热需求。各消耗器可以相互连接，使得在入口提供的温水或者说热水仅仅如必要的那样热，而在出口的温度相应地低。

由此最终有可能仅将热水加热到要求最高的工艺所需要的程度且其余的工艺可以以温水运行。

为了利用温度水平不同的热水网或者说温水网的优点，可以应用迄今特别是在涂漆设备中未被利用的废热源以及必要时应用由于以往的高温度水平在现有技术中还不可用的热源、例如像传统的热泵而非高温热泵，或者烧天然气的冷凝式锅炉。

这些措施能实现将来自冷却段的、在涂漆设备中处于较低温度水平的还未开发的废热源、例如像产生压缩空气的废热或提供处于较小的温度水平、特别是小于65℃的热的备选热源集成到向涂漆设备供给工艺用热的供热中并使之成为涂漆设备的组成部分。

在已知的涂漆设备中，例如来自产生压缩空气的废热部分或完全没有被涂漆设备中的工艺利用。从已经利用的热源中，可回收的能量极大地提升。以烘干余热锅炉为例，其在具有入口90℃和出口60℃的温水的情况下可以提供1200kW的最大功率，如果运行入口75℃和出口30℃的温水，那么该功率提高到1900kW。

此外，配管的成本相比于具有水力分离器(hydraulische Weiche)或者说歧管的已知解决方案是可降低的。相应地可以匹配可能提高的用于控制的成本。

可选择地，例如可以根据其温度水平相应地馈送热源。这具有的优点在于，仅有用于相应消耗器的分流被提高到需要的温度，然而在其它位置可以有较低的温度水平，这能实现具有较低温度水平的热源的接入。

不仅可以将供热通过所描述的温度级联的方式设计在第一与至少一个第二消耗器之间。同样，冷水网也可以被级联。在此可以向能以低的冷水温度运行的工艺或者说消耗器和能以更高的冷水温度运行的工艺或者说消耗器供冷。

根据供热网的一个有利的设计方案，为了供热，可以将载热流体温度最高的至少一个热源与第一消耗器的第一入口连接。特别是，第一消耗器与至少一个第二消耗器关于载热流体形成温度级联。第一消耗器需要的热水仅仅被加热到工艺温度最高的工艺所需要的温度水平上。该工艺同时也是第一消耗器。紧接着的第二消耗器或者说第二工艺步骤作为入口获得前一工艺步骤的出口。这些紧接着的第二消耗器或工艺步骤以温水运行，亦即以比向第一消耗器供给的热水更低的温度。这些紧接着的消耗器要么可以相互并联，要么可以根据工艺的要求扩展级联。

根据供热网的一个有利的设计方案，为了供冷，可以将载热流体温度最低的至少一个热源与第一消耗器的第一入口连接。有利地，冷水网也可以被级联。在此可以向能以低的冷水温度运行的工艺或者说消耗器和能以更高的冷水温度运行的工艺或者说消耗器供冷。

根据供热网的一个有利的设计方案，关于载热流体、在第一消耗器的下游有多个第二消耗器可以按照流动相互串联和/或并联连接。连接到第一消耗器的第二消耗器或者说第二工艺步骤作为入口获得前一工艺步骤的出口。这些第二消耗器或工艺步骤因此可以以温水运行，亦即以比向第一消耗器供给的热水更低的温度。这些紧接着的消耗器可以相互并联，或者级联可以根据工艺的要求被扩展。

根据供热网的一个有利的设计方案，在第一消耗器的第一出口与第二消耗器之间的流体连接的部段中可以布置有至少一个温度传感器。通过相应的传感器和执行器以及与热源和与工艺或者说消耗器的接口，供热装置中的温度可以匹配于消耗器的相应的运行情况和热需求。各消耗器可以相互连接，使得在入口提供的温水或者说热水仅仅如必要的那样热，而在出口的温度相应地低。

根据供热网的一个有利的设计方案，在第一消耗器的第一出口与第二消耗器之间的流体连接的部段中可以布置有压力传感器。例如，压力传感器可以布置在至少一个第二消耗器的第二入口与第二出口之间。在流体连接的该部段中的压力可以显示在至少第二消耗器中载热流体的消耗。

根据供热网的一个有利的设计方案，在流体连接中可布置有旁通管路用于绕开第一消耗器和/或至少一个第二消耗器。由此可以使得在供热网中的供热和/或供冷匹配于当前的需求。如此，各个消耗器可以选择性地与级联中载热流体的供给接通或分离，例如在消耗器上进行维护工作或诸如此类情况下。

根据供热网的一个有利的设计方案，在流体连接中可以布置有至少一个调节阀，调节阀选择性地对载热流体开放或关断消耗器中的至少一个和/或热源中的至少一个。由此可以按照需求实现载热流体流经各个消耗器。如此，各个消耗器可以选择性地与级联中的载热流体供给接通或分离，例如在消耗器上有维护工作或诸如此类情况下。

根据供热网的一个有利的设计方案，多个热源可以关于载热流体按照流动串联和/或并联连接地设置。各个热源可以根据其可用性和/或需求在各个消耗器处接通或分离。

根据供热网的一个有利的设计方案，至少一个热源可以按照流动与至少一个第二消耗器并联连接地设置。

如此，第一热源可以向第一消耗器或者说其入口供给高温度的载热流体且由第一消耗器的出口获得中等温度的载热流体。第二热源可以向第二消耗器——其入口与第一消耗器的出口联接——供给中等温度的载热流体且由其出口获得在低温度上的载热流体。另一热源可以向第一消耗器的入口供给高温度的载热流体且由第二消耗器的出口获得低温度的载热流体。有利地，各自地，第一热源选择性地可以给第一消耗器且第二热源可以给第二消耗器施加载热流体，或者另一热交换器可以向第一消耗器——与第二消耗器串联地——施加载热流体。根据工艺设备的运行条件和可用的废热或者相应消耗器对载热流体的需求，也可以存在用于向消耗器供给的热源的组合。

根据供热网的一个有利的设计方案，至少一个热源可以在其出口具有三通阀，其输入口与至少另一热源连接且其输出口与第一消耗器的入口连接。有利地，各热源可以提供在相同温度水平上的载热流体。如此可以调整供给第一消耗器的载热流体的流量。

根据供热网的一个有利的设计方案，第一消耗器和至少一个第二消耗器可以以相应的入口和相应的出口按照流动通过至少一个水力分离器连接，其中该至少一个水力分离器具有至少两个温度水平不同的温度区域。特别地，可以存在至少一个水力分离器与消耗器和与热源的流动连接。水力分离器也可以称为多源蓄热器。例如，可以从水力分离器向第一消耗器的入口馈送高温度水平的载热流体。第一消耗器的出口可以馈送到水力分离器的区域，一个或多个第二消耗器以其入口连接到该区域且相互并联连接。一个或多个第二消耗器获得第一消耗器出口温度水平的载热流体，对应于中等温度水平。一个或多个第二消耗器的出口可以以最低的温度水平馈送到水力蓄热器的某一区域中。热源可以将载热流体以不同温度水平馈送到不同区域中。同样可以将载热流体从水力分离器具有中间温度的区域提取，该中间温度处于最高温度水平与中等温度水平之间或者处于中等温度水平与最低温度水平之间。

根据供热网的一个有利的设计方案，至少一个水力分离器的用于载热流体的输入口和输出口通过溢流管连接。特别地，通向分离器中载热流体温度较高的区域的入口可以通过溢流管与分离器中的载热流体温度较低的区域的出口连接。溢流管可以具有可调节的三通阀。有利地，通过这种方式可以确保在所有运行状态下的运行，例如在供热网的高负荷运转的情况下，或者当由一个或多个热源在一个温度水平上提供的与由一个或多个消耗器在另一温度水平上减小的载热流体的体积流量差别太大且在分离器中温度区域的不期望的变化令人担心时。

根据供热网的一个有利的设计方案，在流体连接中可以设置有至少一个热泵和/或制冷机。

同样可以实现备选的热源、例如像热泵的接入，而不一定要应用高温热泵。有利地，可以应用一个或多个热泵，以便连接加热循环与冷却循环。由此，在500-600kWh/车身的典型能耗下，示例性地在北纬度地带在用于车辆车身涂漆的涂漆设备中实现大约6MWh/a的节能是可能的。

特别地，通过应用热泵可以降低热源的温度水平。

根据供热网的一个有利的设计方案，热源中的至少一个可以是废热源。

温度水平不同的热水网或者说温水网的优点是可利用的，可以应用迄今特别是在涂漆设备中未被利用的废热源以及必要时应用由于以往的高温度水平在现有技术中还不可用的热源、例如像传统的热泵而非高温热泵，或者烧天然气的冷凝式锅炉。

同样例如来自压力空气产生的废热可以被工艺设备、特别是涂漆设备中的工艺或者说消耗器利用。在已经利用的热源中，可回收的能量极大地提升。以烘干余热锅炉为例，其在具有入口90℃和出口60℃的温水的情况下可以提供1200kW的最大功率，如果运行入口75℃和出口30℃的温水，那么该功率提高到1900kW。

根据本实用新型的另一方面提出一种用于运行特别是用于涂漆设备的供热网的方法，该供热网具有流体连接，该流体连接用于通过在其中的载热流体向布置在其中的消耗器供热和/或供冷，其中至少两个消耗器由载热流体按照流动串联流经。第一消耗器以其用于载热流体的第一出口与第二消耗器通过后者的第二入口至少暂时地通过载热流体实现流动连接。

有利地，用于加热和/或用于冷却消耗器的载热流体的体积流量能降低。更小的体积流量能实现更小的管路直径和/或更低的材料成本和/或更小的泵和/或更低的电力成本和/或更少的空间需求和/或更低的装配成本。

在涂漆设备内迄今未被利用的废热源可以在温度要求较低的情况下被开发。

同样可以实现备选的热源、例如像热泵的接入，而无不一定要应用高温热泵。有利地，可以应用一个或多个热泵，以便连接加热循环与冷却循环。由此，有可能示例性地在用于车辆车身涂漆的涂漆设备中实现显著的节能。

特别地，通过应用热泵可以降低热源的温度水平。

此外，有可能有利地降低化石类一次能量需求以及与之关联的二氧化碳排放量。

根据方法的一个有利的设计方案，可以向第一消耗器供给具有最高温度水平的载热流体。在工艺设备、特别是涂漆设备中不同的工艺、亦即消耗器水力学地、亦即按照流动相互结合，使得其形成一个单元。特别地，第一消耗器与至少一个第二消耗器关于载热流体形成温度级联。第一消耗器需要的热水仅仅被加热到工艺温度最高的工艺所需要的温度水平上。该工艺同时也是第一消耗器。紧接着的第二消耗器或者说第二工艺步骤作为入口获得前一工艺步骤的出口。这些紧接着的第二消耗器或工艺步骤以温水运行，亦即以比向第一消耗器供给的热水更低的温度。这些紧接着的消耗器要么可以相互并联，要么可以根据工艺的要求扩展级联。

通过相应的传感器和执行器以及与热源和与工艺或者说消耗器的接口，供热装置中的温度可以匹配于相应的运行情况和热需求。各消耗器可以相互连接，使得在入口提供的温水或者说热水仅仅如必要的那样热，而在出口的温度相应地低。

由此最终有可能仅将热水加热到要求最高的工艺所需要的程度且其余的工艺可以以温水运行。

根据方法的一个有利的设计方案，可以向第一消耗器供给具有最低温度水平的载热流体。不仅可以将供热通过所描述的温度级联的方式设计在第一与至少一个第二消耗器之间。同样，冷水网也可以被级联。在此可以向能以低的冷水温度运行的工艺或者说消耗器和能以更高的冷水温度运行的工艺或者说消耗器供冷。

根据方法的一个有利的设计方案，可以选择性地对载热流体开放或关断消耗器中的至少一个和/或热源中的至少一个。工艺设备中的消耗器和热源可以与当前运行参数匹配地有利地相互协调一致。

附图说明

其它的优点由如下附图描述产生。在附图中示出了本实用新型的实施例。附图、说明书和权利要求包含众多组合的特征。本领域内技术人员符合目的地也将各特征单个考虑且将其汇总为有意义的其它组合。

其中示例性示出：

图1示出具有第一和第二消耗器的本实用新型的实施例；

图2示出具有第一和第二消耗器的本实用新型的实施例，第一和第二消耗器中的每个可选择性地通过热源供给；

图3示出图2中的布置结构的运行状态；

图4示出图2中的布置结构的运行状态；

图5示出图2中的布置结构的运行状态；

图6示出具有供热网的本实用新型的实施例，其中向消耗器供热且供冷。

具体实施方式

在附图中，相同或作用相同的部件以相同的附图标记表示。附图仅仅示出示例且不应理解为限制性的。

在详细描述本实用新型之前，应指出的是，本实用新型不限于装置的相应的构件以及相应的方法步骤，因为这些构件和方法可变。在此应用的术语仅仅是为了为描述特别的实施形式且不被限制性地应用而确定的。此外如果在说明书或在权利要求中应用单数或不定冠词，那么这也涉及该元件的复数，明确除非全文总体明确无疑地另有所指。

在下文中应用的方向术语——包括术语如“左”、“右”、“上”、“下”、“之前”、“之后”、“随后”和诸如此类——仅仅用于更好理解附图且决不应构成对一般性的限制。示出的部件和元件，其设计和应用可以在本领域内技术人员的考虑下改变且匹配于相应的应用。

在下文中，术语“温水”用于作为温度高至65℃的载热流体的水。

本实用新型特别地适用于涂漆设备，然而也适用于其它设备，在这些设备中一方面需要工艺用热，且另一方面有不同的热源可用。

原则上，上述本实用新型并不仅限于温水网，而也可以扩展到冷水或冷水网。在此具有相似的情况，因为一些工艺需要相对低的温度水平，而其它的需要较高的温度水平。

在下文中所述的温度是如在涂漆设备的不同消耗器和/或热源中存在或者说是必要的温度。

图1示出本实用新型的一个实施例，其中包括在用于工艺设备、特别是涂漆设备的供热网1000中的第一消耗器200和第二消耗器220。

供热网1000具有载热流体循环形式的流体连接，用于通过流体连接中的载热流体向布置在其中的消耗器200、220供热。载热流体、特别是水例如利用管路48中的泵10在消耗器200、220与热源400、402、404、406之间的循环中输送。

第一消耗器200用于载热流体的入口和出口称为第一入口203和第一出口205。第二消耗器220用于载热流体的入口和出口称为第二入口223和第二出口225。

两个消耗器200、220水力学地、亦即按照流动串联连接。第一消耗器200在此以其用于载热流体的第一出口205与第二消耗器220通过后者的第二入口223至少暂时地流动连接。

第一消耗器200通过热交换器202象征性表示，第一入口203和第一出口205连接到其上。例如，第一消耗器200是在涂漆设备中用于车辆车身的预处理和阴极浸涂VBH/KTL的装置。

通过管路46，第一消耗器200的第一入口203由热源400、402、404、406中的一个或多个获得高温水平的、例如75℃的载热流体。热源402、404和406按照流动并联于两个相互串联布置的消耗器200、220连接。热源400与热源402串联连接。在管路46中利用温度传感器88和压力传感器90检测载热流体的温度和压力。同样地可以设有一个或多个压力传感器(未示出)。

第一消耗器200和第二消耗器220关于载热流体级联地布置。第一消耗器200获得温度水平最高的载热流体，紧接着的第二消耗器220获得温度水平较低的载热流体。对于第一消耗器200所需要的热水仅仅被加热到在彼处运行的工艺温度最高的工艺所需要的温度水平上。该工艺同时也称为第一消耗器200。按照流动串联连接到其上的第二消耗器220或者说工艺步骤从前一工艺步骤的出口205作为入口223获得温度水平相应较低的载热流体。

在第一消耗器200的第一出口205中载热流体的温度利用温度传感器80检测。如果第一消耗器200在运行中，那么温度传感器80给出：来自第一消耗器200的载热流体的出口温度是否对应于第二消耗器220所需要的中等的温度。如果不是这样的情况，则提高出口温度。为此，第一消耗器200的三通阀40可以向第一出口205中较冷的载热流体混入来自第一入口203通过连接管路207的较热的载热流体。

如果第一消耗器200未在运行中，那么可以利用关断阀60、62关断第一入口203和/或第一出口205且可以将载热流体通过旁通管路209在第一入口203与第一出口205之间引导，其方法是打开旁通管路209中的关断阀64。旁通管路209在分支点230上与管路46连接且在分支点232上与管路48连接。

第二消耗器220——通过热交换器212象征性表示——以其第二入口223与第一消耗器200的第一出口205连接。第二消耗器220例如可以是空气供给装置，其需要例如65℃的载热流体的中等温度水平。第二消耗器220在第二入口223上从第一消耗器200的第一出口205通过管路48获得具有该中等温度水平的载热流体。

在第二出口225上存在具有低的温度、例如30℃的载热流体。

第二入口223在分支点224由管路48分出，且第二出口225在分支点226汇入管路48中。在两个分支点224、226之间、在管路48的涉及的部段中布置有压力传感器92且在其下游布置有调节阀50。如果该调节阀关闭，那么载热流体流经第二消耗器220的第二入口223和第二出口225。压力传感器92显示第二消耗器220的热消耗。

在分支点226的下游和泵10的上游设置有另一温度传感器82，其检测在第二消耗器220的第二出口225之后的温度。

在分支点409上，管路49通向热源404、406。热源404与热源406并联地通过分支点407和405连接在管路49与管路46之间。

在两个热源404、406的相应出口布置有温度传感器84、86以及调节阀54、56。如此可以单个检测热源404、406的出口温度并且可以单个关断或接通热源404、406。

热源400与402相互形成串联连接，其与两个热源404、406并联。在热源400的入口与出口之间、在管路48的相应部段中布置有压力传感器94以及与之并联的调节阀52。如果该调节阀关闭，那么载热流体流经热源400的入口和出口并继续流经热源402的入口和出口。

如果第一消耗器200在运行中，那么在管路46中存在具有高温度水平、例如75℃的载热流体。如果第一消耗器200不运行，那么温度水平遵循第二消耗器220的需求，由传感器80调节/监控到例如65℃。

图2示出本实用新型的一个实施例，其中包括在用于工艺设备、特别是涂漆设备的供热网1000中的第一消耗器200和第二消耗器220，其中每个可选择性地利用热源408、410、412供热。

第一消耗器200可以如图1示例性示出那样是在涂漆设备中用于车辆车身的预处理和阴极浸涂VBH/KTL的装置。第二消耗器220例如可以是空气调节设备(HVAC)。传感器和泵未明确示出，然而可以如在图1中那样存在。第一消耗器200与第二消耗器220作为级联的按照流动的串联连接以及消耗器200、220利用三通阀40、关断阀60、62在管路46和48上的连接、具有关断阀64的旁通管路209以及在第二消耗器220的第二入口223与第二出口225之间的调节阀50对应于图1的描述，为了避免不必要的重复对图1进行参照。

不同于在图1的实施例中，对于每个消耗器200、220并联连接各一个热源408、410。用于向第一消耗器200供给载热流体的热源408与第一消耗器200并联连接，且用于向第二消耗器220供给载热流体的热源410与第二消耗器220并联连接。

热源412按照流动与第一消耗器200与第二消耗器220组成的串联连接并联连接。

热源412的未详细表示的出口通过管路47——其过渡到管路46中——与第一消耗器200的入口203连接。热源412的未详细表示的入口可选择地与第一消耗器200的出口205和第二消耗器220的出口225连接。

热源408与第一消耗器200的第一出口205通过从分支点234由管路48分出且通向热源408的入口的管路45连接。

在热源408的出口上布置有三通阀42。三通阀42形成管路47到管路46中的过渡。管路47和热源408的出口汇入三通阀42。管路46由三通阀42的输出口分出通向第一消耗器200的第一入口203。热源408的入口与管路48连接，出口与第一消耗器200的入口203连接。

第二消耗器220由热源410供热。该热源以其出口在分支点238连接到第二消耗器220的第二入口223上，且在分支点226——在此第二出口225汇入管路48——的下游以其入口在分支点242连接到管路48上。

热源412以其出口通过管路47与第一消耗器200的第一入口203或者说热源408的三通阀42连接。热源412以其入口有选择地与第一消耗器200的出口205或第二消耗器220的出口225连接。

为了阐明，在管路46、47、48、49以及另外的未详细表示的管路上示例性地给出载热流体在彼处可以具有的温度。

在管路45中，载热流体可以具有65℃。在管路46中，载热流体可以具有75℃。在管路47中，载热流体可以具有75℃。在管路48中，载热流体可以具有65℃。在第二消耗器220的入口223处的管路中，载热流体可以具有65℃；而在出口225载热流体可以具有30℃。在热源412的入口，载热流体可以具有30℃与65℃之间的温度。

如果第一消耗器200不运行，那么管路46中的温度根据第二消耗器220的要求，即取决于是以410还是412产生热。如果由412产生热，那么管路46中的温度根据第二消耗器220的需要，亦即例如65℃。如果由410产生热，那么不流经管路46。

第一消耗器200在热交换器202的入口需要75℃且在出口有65℃。第二消耗器220在第二热交换器222的入口需要65℃且在出口有30℃。热源408可以提供75℃的载热流体、特别是水，在入口需要65℃(在“45”的温度)。热源410可以提供65℃的载热流体，例如在入口需要65℃至30℃的载热流体(在“242”的温度)。热源412可以提供75°C的载热流体，且在入口需要65℃至30℃(在“242”的温度)。

如果第一消耗器200需要热，那么该热可以由热源408和/或412提供。

如果第二消耗器220需要热，那么该热可以由热源410和/或412提供。

如果两个消耗器200和220都需要热，那么该热可以由热源408和/或410和/或412提供，取决于例如废热的可用性，或者正好相反。

图3、4和5示出图2的布置结构的不同的运行状态。载热流体的相应的循环以虚线突出。

在图3中热源408例如向第一消耗器200的热交换器202供热。载热流体通过管路46由热源408流至第一消耗器200的入口203且由出口205通过管路45回流至热源408。所有其它管路是关断的。

在图4中热源412例如向第二消耗器220的热交换器222供热。载热流体通过管路47和三通阀42、第一消耗器200的旁路207、管路48由热源412流至第二消耗器220的入口223且由其出口225回流至热源412。所有其它管路是关断的。

在图5中热源410例如向第二消耗器220的热交换器222供热。载热流体由热源410的出口流至第二消耗器220的入口223且通过出口225回流至热源410。所有其它管路是关断的。

图6示出本实用新型的一个实施例，包括供热网1000，其中向消耗器300、302、304、306供热，且向消耗器320、322、324供冷。供热与供冷通过热泵500、510和制冷机520联接。

消耗器300、302、304、306、320、322、324的入口和出口未单独图示，然而根据在附图中的箭头方向区分。在此消耗器300表示被供给在供热网1000中温度水平最高的加热的载热流体、例如水的第一消耗器300。消耗器320、322、324表示被供给在供热网1000中温度水平最低的冷却的载热流体的第一消耗器。

如图1中那样，温度传感器和压力传感器、流量传感器和诸如此类可以存在，但在此未示出。

在加热的载热流体的供给的一侧有排在后面的有第二消耗器302、304、306。第二消耗器302、304、306按照流动相互并联连接。载热流体通过第一消耗器300的入口处的泵20以及第二消耗器302的入口处的泵21而运动。在第一消耗器300与第二消耗器302、304、306之间设置有多源蓄热器形式的水力分离器600。

同样地，水力分离器600布置在消耗器300、302、304、306与部件414、416、418、420、422、424，对应为热源414、416、418、420、422以及热交换器424，以及热泵500、510和制冷机520之间。水力分离器600用于在消耗器300、302、304、306的区域中分配加热的载热流体。另一水力分离器610用于向消耗器320、322、324供给冷却的载热流体。

在此，热泵500连接到水力分离器600上，而热泵510在一侧上连接到水力分离器600上且在另一侧上连接到水力分离器610上。制冷机520仅仅连接到水力分离器610上。

水力分离器600以及水力分离器610允许：温度水平不同的不同热源414、416、418、420、422与温度水平不同的多个消耗器300、302、304、306或者说320、322、324汇集在一个点。

两个水力分离器600、610通过热交换器424和热泵510联接。

在夏季运行中，亦即如果涂漆车间的热需求小，但是冷需求非常高，热泵510仅仅用于制冷。在热泵510中在此积蓄的热无法被涂漆车间利用且必须通过冷却塔430排放到环境中，因为不这样就无法制冷。

为了符合所有运行条件，由热交换器424至冷却塔430的冷却回路包含包括防冻成分的载热流体、特别是水。冷却塔430在冬季典型地不运行，但载热流体不可以冻结。如果热泵510在夏季处于纯冷却运行中，那么该热泵通过蝶阀70和72与热网分离，且载热流体通过随后打开的蝶阀74和76经过热交换器424给到冷却塔430。

第一消耗器300示例性地代表高温工艺、例如像之前用于预处理和阴极浸涂VBH/KTL。第二消耗器302代表涂漆设备中的建筑空气调节。第二消耗器304示例性地代表需要空气调节的工艺。第二消耗器306代表同样要求这样的温度水平的另一工艺。

水力分离器600具有温度层，其通过虚线标明。在示出的实施例中存在四个区域602、604、606、608。在由下向上的图中，在水力分离器600的最下的区域602中存在最低的温度水平、例如30℃，紧接着是具有略高的中间温度水平、例如45℃的区域604，紧接着是具有中等温度水平、例如65℃的区域606，以及在其上是具有最高温度水平、例如75℃的最上的区域608。

水力分离器600的温度和温度区域的分布应理解为示例性的且可以在其它应用中有所不同。在该实施例中，它们描述了对于在涂漆设备中常见工艺有利的温度。

热源414、416、418、420、422、424示例性地是废热源，其迄今在涂漆设备中未用于载热流体的调温。

为了载热流体的循环，给热源414、416、418、420中的每个在相应的入口各自配置泵22、23、24、25。泵26在热源424之后布置在该热源与冷却塔430之间。

第一消耗器300以其入口连接在温度水平最高的区域608上且相应地获得75℃的载热流体。第一消耗器300的出口连接在具有中等水平的区域606中且在彼处通过管路700馈送65℃的载热流体到区域606中。在该区域606上连接有第二消耗器302、304、306的入口，在入口以65℃向第二消耗器302、304、306供给。从第二消耗器302、304、306的出口馈送载热流体到30℃的最下区域602中。

热源414示例性地代表一个或多个压缩机的废热且提供75℃的载热流体至水力分离器600的具有最高温度水平的区域608。相反地，水力分离器600将来自具有30℃的最低温度水平的区域602的冷却的载热流体提供至热源414。

热源416示例性地代表一个或多个炉子的废热且提供75℃的载热流体至水力分离器600的具有最高温度水平的区域608。相反地，水力分离器600将来自具有30℃的最低温度水平的区域602的冷却的载热流体通过管路704提供至热源416。

热源418示例性地代表锅炉的废热且将具有75℃的最高温度水平的载热流体提供至水力分离器600的区域608，且获得来自具有中等温度水平65℃的区域606的载热流体。

溢流管702将通向水力分离器600的区域606的管路700与由区域602通向热源416的管路704连接，并由此连接水力分离器600的具有不同温度的区域的输入与输出。溢流管702利用可调节的三通阀710与管路700连接。溢流管702确保在所有运行状态下的运行，例如在供热网1000高负荷运转的情况下。

如果例如请求水力分离器600在75°/65°水平的温度水平和在65°/30°水平的温度水平的热功率，那么例如可以由热源416和热源418提供相应调温的载热流体、特别是温水。

然而如果在一个或多个消耗器300中涉及体积流量的减小大于在消耗器302、304和306中涉及体积流量的减小，那么将在水力分离器600的具有30℃额定温度的区域602中的温度水平提高到一个或多个消耗器300的回流。因此，热源414、422、510也将获得更高的入口温度且可馈送到系统中的热量将降低。这有利地可以通过溢流管702避免，其方法是体积流量的“过量”可由一个或多个消耗器300直接引向热源416，其方法是根据运行相应地切换三通阀710。

特别有利的是，例如热源416包括一个或多个部件，其有选择地能以75°/30°或65°/30°运行。

热源420示例性地代表用于空气调节HVAC的锅炉的废热且将载热流体提供至水力分离器600的具有65℃的温度水平的区域606且从其具有45℃的温度水平的区域604获得载热流体。在此热源420在两个管路502和512上连接到水力分离器600上，其中管路502通向区域606且管路512由区域604引出。

热泵500向热源422供给废热。热源422例如是冷却段的废热，亦即具有大约20℃至30℃温度或稍微再高一些的相对高的空气量可用，取决于具体的工艺。能量虽然不能直接利用，但利用热泵500变得可用。

在一侧上那么可以产生例如温水且通过水力分离器600提供给工艺。然而来自例如冷却段的废气足够“暖”，以便在热泵500的冷侧上将产生的冷却水由例如10℃加热到16℃，从而热泵500可以运行。

热泵500例如可以具有140kW的功率。载热流体利用泵29供给热泵500的入口。热泵500在载热流体的输入温度为65℃的情况下将具有75°C温度水平的载热流体通过管路504提供至另一热泵510。

管路512汇入管路504。管路502和504具有蝶阀70或者说72，其按照需求开放或关断管路。

热泵500的具有65℃的出口将载热流体供给区域606。热泵500的入口获得来自水力分离器600的区域605的例如45℃的载热流体。

第二热泵510产生最初需要的工艺用冷，且废热相应地接入到消耗器300、302、304、306的供热中。同时可以将热泵510视为制冷机且可以视为与另一制冷机器504的组合。

热源424示例性地代表具有冷却塔430的工艺的废热，冷却塔优选地应用在夏季高温环境。在其初级侧上，热源424在入口获得来自热泵510的初级侧上出口的65℃的载热流体，将45℃的载热流体提供至热泵510的入口。入口和出口可以各自利用调节阀门74、76开放或关断。

冷却塔430获得热源424的次级侧的65℃的载热流体且提供40℃的载热流体给热源424。在此，具有两个不同的温度水平的载热流体可以借助于三通阀56在冷却塔430与热源424之间混合。泵26驱动载热流体在热源424与冷却塔430之间的循环。

热泵510此外通过管路502将65℃的载热流体提供至水力分离器600的区域606且从区域604获得45℃的载热流体。

在热泵510的次级侧上连接有水力分离器610，其用于向消耗器320、322、324供给冷却的载热流体，其中热泵510的出口连接到具有例如8℃的载热流体的区域612上且入口与具有例如16℃的载热流体的区域614连接。载热流体在水力分离器610与热泵510的次级侧之间利用在热泵510的入口的泵28循环。同样地，制冷机520与第一区域612和第二区域614连接。泵30使得载热流体在水力分离器610与制冷机520之间循环。

水力分离器610通过泵31提供具有例如8℃的来自区域612的冷的载热流体至消耗器320、322、324的相应的入口。具有16℃的载热流体从消耗器320、322、324的出口返回到水力分离器610的区域614中。

消耗器320、322、324用于冷却工艺设备中的工艺。如此消耗器320示例性地用于冷却预处理和阴极浸涂工艺。通过泵的废热和在给处理槽中的电极通电时的发热可以由此限制处理槽的变热。

消耗器320可以示例性地用于建筑物空气调节中的冷却。

消耗器322可以示例性地用于冷却需要空气调节的工艺。

在可选择的、未示出的实施例中，消耗器320、322、324也可以如消耗器300、302、3024、306那样作为级联布置在串联连接中，其中第一消耗器获得温度水平最低的载热流体，且一个或多个第二消耗器在入口从第一消耗器的出口获得相应更热的载热流体。

通过供热网1000中制热与制冷的联接可以实现显著的节能。如此可以在示例性的涂漆设备中节省对于加热和冷却所需要的能量的大约20％，约6MWh/a。节能效果可能因设备而波动并且与地点和工艺具体项目的要求有关。

附图标记列表

10泵

20泵

21泵

22泵

23泵

24泵

25泵

26泵

27泵

28泵

29泵

30泵

31泵

40三通阀

42三通阀

45管路

46管路

47管路

48管路

49管路

50调节阀

52调节阀

54调节阀

56三通阀

58调节阀

60关断阀

62关断阀

64关断阀

70蝶阀

72蝶阀

74蝶阀

76蝶阀

80传感器

82传感器

84传感器

86传感器

88传感器

90传感器

92传感器

94传感器

200消耗器

203入口

205出口

207旁路

209旁路

212热交换器

220消耗器

222热交换器

223入口

224分支点

225出口

226分支点

227旁路

230分支点

232分支点

234分支点

238分支点

242分支点

300消耗器

302消耗器

304消耗器

306消耗器

320消耗器

322消耗器

324消耗器

400热源

402热源

403分支点

404热源

405分支点

406热源

407分支点

408热源

409分支点

410热源

412热源

414热源

416热源

418热源

420热源

422热源

424热交换器

430冷却塔

500热泵

502管路

520制冷机

510热泵

600分离器

602区域

604区域

606区域

608区域

610分离器

612区域

614区域

700管路

702溢流管

704管路

710三通阀

1000供热网。

Claims (18)

1.用于工艺设备的供热网，其特征在于，所述供热网具有流体连接，所述流体连接用于通过在所述流体连接中的载热流体向布置在其中的消耗器供热和/或供冷，其中至少两个消耗器按照流动串联连接，其中第一消耗器以其用于所述载热流体的第一出口与第二消耗器通过所述第二消耗器的第二入口至少暂时地流动连接。

2.根据权利要求1所述的用于工艺设备的供热网，其中，所述工艺设备是涂漆设备。

3.根据权利要求1或2所述的用于工艺设备的供热网，其中，为了供热，将所述载热流体温度最高的至少一个热源与所述第一消耗器的第一入口连接。

4.根据权利要求1或2所述的用于工艺设备的供热网，其中，为了供冷，将所述载热流体温度最低的至少一个热源与所述第一消耗器的第一入口连接。

5.根据权利要求1或2所述的用于工艺设备的供热网，其中，关于所述载热流体、在所述第一消耗器的下游有多个第二消耗器按照流动相互串联和/或并联连接。

6.根据权利要求1或2所述的用于工艺设备的供热网，其中，在所述第一消耗器的第一出口与所述第二消耗器之间的流体连接的部段中布置有至少一个温度传感器。

7.根据权利要求1或2所述的用于工艺设备的供热网，其中，在所述第一消耗器的第一出口与所述第二消耗器之间的流体连接的部段中布置有压力传感器。

8.根据权利要求1或2所述的用于工艺设备的供热网，其中，在所述流体连接中布置有旁通管路用于绕开所述第一消耗器和/或至少一个所述第二消耗器。

9.根据权利要求1或2所述的用于工艺设备的供热网，其中，在所述流体连接中布置有至少一个调节阀，所述调节阀选择性地对载热流体开放或关断所述消耗器中的至少一个和/或热源中的至少一个。

10.根据权利要求1或2所述的用于工艺设备的供热网，其中，多个热源关于所述载热流体按照流动串联和/或并联连接地布置。

11.根据权利要求1或2所述的用于工艺设备的供热网，其中，至少一个热源按照流动与至少一个所述第二消耗器并联连接地布置。

12.根据权利要求1或2所述的用于工艺设备的供热网，其中，至少一个热源在其出口上具有三通阀，所述三通阀的输入口与至少一个另外的热源连接且所述三通阀的输出口与所述第一消耗器的入口连接。

13.根据权利要求1或2所述的用于工艺设备的供热网，其中，所述第一消耗器和至少一个所述第二消耗器以相应的入口和相应的出口按照流动通过至少一个水力分离器连接，其中至少一个所述水力分离器具有至少两个温度水平不同的温度区域。

14.根据权利要求13所述的用于工艺设备的供热网，其中，存在至少一个所述水力分离器与所述消耗器和与热源的流动连接。

15.根据权利要求13所述的用于工艺设备的供热网，其中，至少一个所述水力分离器的用于载热流体的输入口和输出口与溢流管连接。

16.根据权利要求15所述的用于工艺设备的供热网，其中通向所述分离器中所述载热流体温度较高的区域的入口与所述分离器中所述载热流体温度较低的区域的出口连接。

17.根据权利要求1或2所述的用于工艺设备的供热网，其中，在所述流体连接中布置有至少一个热泵和/或制冷机。

18.根据权利要求1或2所述的用于工艺设备的供热网，其中，热源中的至少一个是废热源。