DD204748A1 - Schaltung fuer waermeabnehmer mit zum fernwaermenetz hoeherem druckniveau - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Anschluss von Hochhaeusern bzw. damit vergleichbaren Objekten an einen Waermeerzeuger bzw. ein Fernwaermenetz, das im Betriebs- und/oder Ruhezustand nicht die fuer eine ordnungsgemaesse Funktion der Abnehmeranlage erforderliche Druckhoehe gewaehrleistet. Ueblicherweise wird in die Vorlaufleitung des nachgeschalteten Systems eine Pumpe eingebaut, deren Foerderhoehe ein Mehrfaches des durch die Umwaelzung des Waermetraegers entstehenden Druckverlustes betragen kann. Die Druckdifferenz wird durch einen im Ruecklauf angeordneten Differenzdruckregler kompensiert, dessen Minus-Impulsleitung mit der Saugseite der Pumpe, dessen Plus-Impulsleitung mit der Druckseite der Pumpe oder der Eingangsseite des Differenzdruckreglers verbunden sind, wobei letzterer bei Impulsgleichheit (Pumpenausfall oder Grenzwertabschaltung) schliesst. Die Nachspeisung erfolgt vornehmlich durch eine Pumpe, die aus dem vorgeschalteten System in Abhaengigkeit der Druckgrenzwerte geschaltet wird und deren Schalthaeufigkeit durch Anbringung eines Druckgefaesses mit geschlossenem Gasraum oder Dampf entsprechend verringert werden kann.

Description

Schaltung für Wärmeabnehmer mit zum Fernwärmenetz höherem Druckniveau

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung für den direkten Anschluß von heizungstechnischen Anlagen in Hochhäusern, geodätisch hochgelegenen Objekten oder Objekten mit zum Fernwärmenetz höherem Druckniveau an einen Wärmeerzeuger bzw. an ein Fernwärmenetz, bei dem der Betriebs- und/oder Ruhedruck eine druckmäßige Beaufschlagung der höchsten Anlagenteile nicht gewährleistet bzw. eine Ausdampfung des Heizwassers nicht in jedem Falle verhindert.

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Für den Anschluß bei den im Anwendungsgebiet genannten Bedingungen wurden sowohl die indirekte als auch die direkte Einspeiseart ausgeführt. Bei der indirekten Einspeisung wird das Sekundärsystem, d.h. die heizungstechnischen Anlagen des oder der Wärmeabnehmer, durch Wärmeübertrager vom Primärsystem, d_eh. vom Wärmeerzeuger oder von dem mit diesem gekoppelten Fernwärmenetz getrennt und durch eine eigene, gesonderte Druckhaltung, zum Beispiel mit Hilfe eines offenen Ausdehnungsgefäßes am höchsten Punkt oder durch ein tiefliegendes mit Fremdenergie beaufschlagtes Druckgefäß sichergestellt.

10Ji\l1982*OÜ8768

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Die Kosten für die Erstellung dieser Anlage sind erheblich und zwingen den Projektanten zu kostengünstigeren Lösungen, wie sie bei der direkten Einspeiseart ohne Wärmeübertrager und gesonderter Druckhaltung möglich wird. Die in diesem Zusammenhang angewendeten Schaltungen basieren im allgemeinen auf der Einbindung einer Pumpe in den Vorlauf des Sekundärsystems und eines Vordruckreglers (Überströmregler) in den Rücklauf der Abnehmeranlage, der die Funktion hat, bei Absinken des Druckes in Schließstellung überzugehen, vergleiche Patentschrift DD Nr. 131879, Fig. 1. Ungünstig ist dabei vor allem, daß die Durchflußmenge durch den Vordruckregler ständig beeinflußt wird und damit andere Regelaufgaben, speziell die Temperaturregelung des Sekundärvorlaufes, erschwert werden.

Ziel· der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, den Anschluß von Hochhäusern oder hochgelegenen Objekten oder Objekten mit zum Fernwärmenetz höherem Druckniveau an Fernwärmenetze oder Wärmeerzeuger mit geringeren Druckparametern zu gewährleisten, ohne daß durch den rücklaufseitigen Drucksprung eine Mengenbeeinflussung der Abnehmeranlage erfolgt und des weiteren eine Druckbeaufschlagung der höchsten Anlagenteile gewährleistet ist.'

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Fernwärmeanschlußstationen für Hochhäuser oder hochgelegene Objekte oder Objekte mit zum Fernwärmenetz höherem Druckniveau die Einrichtung zur Druckerhöhung, Drucksicherung und Druckhaltung so zu gestalten, daß in dem zulässigen Bereich zwischen maximalem und minimalem Anlagendruck eine konstante Umwälzmenge für die Abnehmeranlage gewährleistet ist.

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Erfladungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß die Pumpe im Vorlauf mit einer Förderhöhe entsprechend der geforderten Druckerhöhung, welche ein Mehrfaches der erforderlichen Druckdifferenz für die Umwälzung des Wärmeträgers betragen kann, mit einem Differenzdruckregler im Rücklauf kombiniert ist, dessen Minus-Impulsleitung auf der Saugseite der Pumpe und dessen Plus-Impulsleitung auf der Druckseite der Pumpe oder in Strömungsrichtung vor dem Differenzdruckregler angeordnet sind, so daß der Druckverlust des Differenzdruckreglers während der Umwälzung der Differenz zwischen der Förderhöhe der Pumpe und dem erforderlichen Umtriebsdruck für die Umwälzung des Wärmeträgers im Abnehmersystem entspricht. Der Differenzdruckregler ist so eingerichtet, daß bei Impulsgleichheit, d. h. bei Pumpenausfall, das Schließen erfolgt. In der Vorlaufleitung ist eine Rückströmsicherung, zum Beispiel Rückschlagventil, vorzusehen, die bei Pumpenausfall das Abströmen in den Fernheizungsvorlauf verhindert. Die Rückströmsicherung ist dabei so einzubauen, daß bei Ausfall der Pumpe für die Anbindungspunkte der Impulsleitungen Druckgleichheit besteht. Auf der Druckseite der Pumpe befindet sich ein Druckmeßglied, zum Beispiel Kontaktmanometer, das bei Erreichen der zulässigen Grenzwerte, d. h. des minimalen bzw» maximalen Anlagendruckes die Abschaltung der Pumpe bewirkt. Auf der Druckseite der Pumpe befindet sich weiterhin eine Reservedruckhaltung in Form eines Druckgefäßes mit oder ohne Nachspeisung, im letzteren Fall quasi als Windkessel, der bei Ausfall oder Abschaltung der Pumpe die Kontraktionsmengen infolge der Abkühlung und Leckverluste der im Vorlauf befindlichen Rückschlageinrichtung und des im Rücklauf befindlichen Differenzdruckreglers bzw. der übrigen Sekundäranlage über einen bestimmten Zeitraum ausgleicht. Dabei kann auch eine Nachspeisung des Druckgefäßes über eine gesonderte Pumpe, die aus dem vorgeschalteten Netz fördert, bis zum maximalen Anlagendruck - gleich Abschaltdruck der Pumpe erfolgen. Einschaltdruck ist dann der minimal zulässige Anlagendruck«

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Ausführunpisbeispiel ' "

Die Funktionsweise der Erfindung soll auf der Grundlage der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.

BeJSpJeI₁ 1t Anschluß eines Hochhauses, Schaltbild gemäß Figur 1 und 2 .

Aus einem Fernwärmevorlauf 1 erfolgt die ,Einspeisung über einen Mischpunkt 2 in den Gebäudeheizungsvorlauf 3, wobei in die Gebäudeheizungsvorlauf leitung die Umwälzpumpe 4, die gleichzeitig Druckerhöhungspumpe ist, eingebaut ist. Im Gebäudeheizungsrücklauf 5 ist ein Differenzdruckregler 6, dessen Plus-Impulsleitung auf der Druckseite der Pumpe 4 und dessen Minus-Impulsleitung auf der Saugseite der Pumpe 4 eingebunden sind,/angeordnet. Vor dem Anbindungspunkt der Minus-Impulsleitung befindet sich die Ruckschlagsicherung 7· Des weiteren befinden sich auf der Druckseite der Pumpe 4 das Druckmeßglied 9» das die Abschaltung der Pumpe .4 bei Erreichen der Druckgrenzwerte, maximaler Anlagendruck Pijay Oder minimaler Anlagendruck Pjjjjj» bewirk* ^UDL^ äas Druckgefäß 10, das entweder durch ein Fremdgaspolster auf den minimalen Anlagendruck fixiert ist, oder ein geschlossenes Gasvolumen enthält, das bei der Nachspeisung von Medium aus dem vorgeschalteten System durch_die Pumpe 8 als elastisches Polster dient, wobei die Pumpe 8, gesteuert durch das Druckmeßglied 9, bei minimalem Anlagendruck einschaltet und bei maximalem Anlagendruck ausschaltet. Im Normalbetrieb erzeugt die Pumpe 4 einen Druck auf der Gebäudevorlaufseite 3» der um einen bestimmten Betrag höher als der minimale Anlagendruck ist und gleichzeitig unter dem maximalen Anlagendruck liegt, siehe Figur 2. Dieser Druck liegt demnach über dem Regeldruck der Reservedruckhaltung im Fall der Fremddruckauf- · lastung, wobei diese auf den minimalen Anlagendruck eingestellt wird. Der Differenzdruckregler 6.im Rücklauf bewirkt im Normalfall einen Druckabfall, der der Differenz aus Förderhöhe der Pumpe 4 und erforderlichem Anlagendifferenzdruck, der an einem Differenzdruckmeßgerät 11 kontrolliert und eingestellt werden kann, entspricht.

Bei Ausfall der Pumpe 4 oder Abschaltung über das Druckmeßglied 9 gleichen sich die Drücke in der Minus- und Plua-Impulsleitung des Differenzdruckreglers 6 aus, so daß durch den Kraftspeicher des Differenzdruckreglers 6, d» h. durch die vorgespannte Feder, das Abschließen der Rücklaufleitung J? erfolgt. Gleichseitig bewirkt die Rückströmsicherung 7 den Abschluß der Vorlaufleitung. Damit ist die Gebäudeheizungsanlage vom Fernwärmenetz getrennt. Kontraktions- undJLeckverluste werden durch die Eeservedruckhaltung 10, 8 ausgeglichen.

SäiSEigi^^l Anschluß eines Fernwärmesystems mit höher gelegenen Abnehmern an einen'Wärmeerzeuger im Sättigungszustand, Schaltung gemäß Figur 3 und

Aus einem Wärmeerzeuger mit direkter Dampfeinspritzung in einen Wasserraum, bei dem das in den Fernheizungsvorlauf eingespeiste Heißwasser Sättigungszustand aufweist, einem sog. Dampf-Wasser^Mischumformer 12, wird ein höher als der Mischümformer liegendes Terrain mit Wärme versorgt. Um das Ausdampfen in den höhergelegenen Anlageteilen zu vermeiden, wird die erfindungsgemäße Lösung wie folgt angewendet, Figur 3s .

Aus dem Mischumformer 12, der mit Heißdampf über die Leitung < 13 und mit Biicklaufwasser der Wärmeabnehmer über die Leitung 5 beschickt wird, wobei der Dampf durch ein Düsenrohr o. ä. in das Wasser eintritt, wird Heißwasser unter Sättigungsdruck über die Vorlaufleitung 1, Rückströmsicherung 7 zur Pumpe geleitet, die die erforderliche Druckerhöhung bewirkt, um die Betriebsdrücke auf das gewünschte Druckniveau zu bringen, Figur 4. Durch die Anbindung der Plus-Impulsleitung des Differenzdruckreglers 6 auf dessen Eintrittsseite wird das Druckdiagramm des Fernwärmesystems um die erforderliche Druckdifferenz, die* der Differenzdruckregler 6 abdrosselt, über die Sättigungsdrucklinie 1 in Figur 4 angehoben, so daß auch höhergelegene Objekte versorgt werden können.

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Bei Pumpenausfall schließt der Differenzdruckregler 6 sowie die Rückströmsicherung 7» so daß der Mischumformer vom Fernwärmesystem getrennt ist, damit sind die Voraussetzungen für eine getrennte Druckhaltung für Mischumformer und Fernwärmesystem gegeben. Die Pumpe 8 schaltet bei Absinken des Druckes auf den minimalen Anlagendruck ein, das Ausschalten erfolgt bei maximalen Anlagendruck, jeweils durch Meßglied 9 ausgelöst. Die Pumpe 8 fördert dabei auch in das Druckgefäß 10, wobei sich das Gas bis zum Ausschaltdruck der Pumpe komprimiert. Die Wasserverluste des Fernwärmesystems werden demzufolge bis zur Entspannung im Druckgefäß auf den Einschaltdruck der Pumpe durch das Druckgefäß 10 kompensiert. Außerdem besteht die Möglichkeit, das Gaspolster durch Dampf zu ersetzen. In diesem Fall erfolgt die Steuerung der Pumpe 8 vom unteren bzw. oberen Wasserstand des Druckgefäßes.

Claims (2)

1. 8436 I

   Erfindungsanspruch

   1. Schaltung für Wärmeabnehmer mit zum Fernwärmenetz höherem Druckniveau zum Anschluß von heizungstechnischen Anlagen in Hochhäusern, höhergelegenen Objekten bzw. Objekten mit dem Erfordernis eines höheren Druckniveaus im Betriebs- und/oder Ruhezustand als das Druckniveau des Wärmeerzeugers oder des vorgeschalteten Fernwärmenetzes mit einer Pumpe in der Vorlaufleitung zur Druckerhöhung und Umwälzung des Wärmeträgers, wobei die Förderhöhe der Pumpe ein Mehrfaches des erforderlichen Umtriebsdruckes in der Abnehmeranlage betragen kann, und einer Rückströmsicherung auf der Saugseite der Pumpe dadurch gekennzeichnet, daß in der Rücklaufleitung ein Differenzdruckregler (6), der bei Druckgleichheit an der Membran schließt, und dessen Minus-Impulsleitung zwischen Rückströmsicherung (7) und Pumpe (4) und dessen Plus-Impulsleitung entweder auf der Druckseite der Pumpe (4) oder auf der Eintrittsseite des Differenzdruckreglers (6) eingebunden sind, angeordnet ist,
2. 2. Schaltung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß sich auf-der Druckseite der Pumpe (4) ein Druckmeßglied (9) mit einer Schaltleitung zur Pumpe (4) zum Abschalten der Pumpe (4) bei Überschreitung des maximalen oder Unterschreitung des minimalen Anlagendruckes befindet.

   3Ü 1

   Schaltung nach Punkt 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß auf der Druckseite der Pumpe (4) ein Druckgefäß (10) angeordnet ist, das entweder mit einem geregelten Eremdgaspolster oder Dampf in der Druckhöhe des erforderlichen minimalen Anlagendruckes beaufschlagt wird oder einen geschlossenen Gasraum enthält, welcher bei laufender Pumpe (4) komprimiert ist, dagegen bei Ausfall oder Abschaltung der Pumpe (4) durch Entspannung eine Nachspeisung in die Anlage bewirkt, und wenn erforderlich eine Verbindungsleitung einschließlich Rückströmsicherung (7) zwischen dem vorgeschalteten System und dem Druckgefäß (10) mit einer Pumpe (8) vorzusehen ist, die wie die Pumpe (4) ebenfalls eine Schaltleitung zum Druckmeßglied (9) besitzt, um bei minimalem Anlagendruck einzuschalten und bei maximalem Anlagendruck auszuschalten.

   Hierzuj^lSeiten Zeichnungen