DE102004055419B4

DE102004055419B4 - Verfahren zur zentralen Wärme- bzw. Kältemengenerfassung und Wärme- bzw. Kältekostenverteilung in Versorgungsnetzen für zwei oder mehr Abrechnungsparteien

Info

Publication number: DE102004055419B4
Application number: DE102004055419A
Authority: DE
Inventors: Simon Spreter
Original assignee: Spreter Simon Dipl-Ing (fh)
Current assignee: Spreter Simon Dipl-Ing (fh)
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2008-09-11
Anticipated expiration: 2024-11-18
Also published as: DE102004055419A1

Abstract

Verfahren zur zentralen Wärme- oder Kältemengenerfassung und Wärme- oder Kältekostenverteilung für zwei oder mehr Abrechnungsparteien (8), welche über ein in einem Versorgungsnetz fließenden Wärmeträgermedium mit Wärme oder Kälte von einer Wärme- oder Kältequelle (1) aus versorgt werden,
dadurch gekennzeichnet,
• dass zwischen der Wärme- oder Kältequelle (1) und den Abrechnungsparteien (8) der gesamte Wärme- oder Kältestrom zentral gemessen und erfasst wird;
• dass immer nur eine der Abrechnungsparteien (8) durch die Wärme- oder Kältequelle (1) über das Versorgungsnetz mit Wärme oder Kälte versorgt wird und die anderen der Abrechnungsparteien (8) während dieser Zeit nicht mit Wärme oder Kälte über das Versorgungsnetz versorgt werden;
• dass die während der Versorgung einer jeden der Abrechnungsparteien (8) gemessene Wärme- oder Kältemenge der jeweiligen Abrechnungspartei (8) zugeordnet, gespeichert und ganz oder teilweise zur Abrechnung der Wärme- oder Kältekosten unter allen oder eines Teils der angeschlossenen Abrechnungsparteien (8) herangezogen wird.

Description

Die Erfindung betrifft die Wärme- bzw. Kältemengenerfassung und die Wärme- bzw. Kältekostenverteilung in Versorgungsnetzen, zur Versorgung von mehreren Abrechnungsparteien mit Wärme bzw. Kälte oder Trinkwarmwasser, die an eine gemeinsame Vorlauf- und Rücklaufleitung bzw. an eine Warmwasser- und Kaltwasserleitung angeschlossen sind.
Unter Abrechnungspartei ist eine Einheit zu verstehen, die einer Kostenstelle zugeordnet werden kann und die sich wiederum aus mehreren Wärme- bzw. Kälteverbrauchern zusammensetzt. Eine Abrechnungspartei ist als Kostenschuldner für die von ihr abgenommene Energie zu verstehen.
Unter Wärme- bzw. Kälteverbrauchern sind alle Arten von Verbrauchern, wie beispielsweise Heiz- oder Kühlkörper, aber auch Trinkwarmwasserspeicher und Pufferspeicher, zu verstehen.
Das Versorgungsnetz bildet zwischen einer Wärme- bzw. Kältequelle und mehreren Abrechnungsparteien einen über eine Vorlauf- und Rücklaufleitung bzw. Warmwasser- und Kaltwasserleitung geschlossenen Kreislauf.
An das Versorgungsnetz sind mindestens zwei Abrechnungsparteien angeschlossen. Vor den Abrechnungsparteien ist jeweils ein Ventil angeordnet. Nur wenn eins dieser Ventile geöffnet ist, kann das Trägermedium (z. B. Wasser) zwischen Wärme- bzw. Kältequelle und der entsprechenden Abrechnungspartei umgewälzt werden. Es wird immer nur eines der vor den Abrechnungsparteien angeordneten Ventile geöffnet. Nachdem der Wärme- bzw. Kältebedarf der entsprechenden Partei gedeckt wurde, wird dessen Ventil geschlossen und das Ventil der nächsten Partei geöffnet. So wird eine Partei nach der anderen mit Wärme bzw. Kälte versorgt.
Da immer nur maximal ein Ventil geöffnet ist, und das jeweilige geöffnete Ventil einer bestimmten Abrechnungspartei zugeordnet ist, lassen sich auch die ge samten Wärme- bzw. Kälteströme innerhalb des Versorgungsnetz den Abrechnungsparteien zuordnen.
Stand der Technik
DE 101 17 112 C2
Ein solches Verfahren zur Regelung und Verbrauchserfassung für mehrere Wärme- bzw. Kälteabnehmer ist bekannt ( DE 101 17 112 C2 ), wobei jeder Abrechnungspartei ein getrennter Zähler bzw. eine getrennte Messeinrichtung zugeordnet wird. Wird hier zwischen den einzelnen Wärme- bzw. Kälteabnehmern umgeschaltet, wird gleichzeitig die entsprechende Messeinrichtung gewechselt. Die Messeinrichtung ist vor der Wärme- bzw. Kältequelle angeordnet. Es werden die Volumina der eingesetzten Energieträger und nicht die resultierenden Wärme- bzw. Kälteströme messtechnisch erfasst.
Ein Nachteil dieser bekannten Ausführungsform besteht darin, dass jedem Verbraucher eine Messeinrichtung zugeordnet wird. Bei jedem Schaltzyklus der vor den Abrechnungsparteien angeordneten Ventile, muss mechanisch die entsprechende Messeinrichtung freigegeben werden. Diese Ausführungsform ist technisch aufwändig und störungs- bzw. manipulationsanfällig.
Nachteilig ist bei der bekannten Ausführungsform auch, dass die Verbrauchsabrechnung systembedingte Mängel aufweist. Das hat zwei Gründe:

1) Vor der Wärmequelle wird das Volumen des Energieträgers messtechnisch erfasst. Es werden keine Wärme- bzw. Kälteströme gemessen. Es ist in der Regel von keinem konstanten Wärme- bzw. Kältebedarf bei den Abrechnungsparteien auszugehen. Die Wärme- bzw. Kältequelle ist in Betriebspausen außer Betrieb. Benötigen die Abrechnungsparteien Wärme bzw. Kälte, geht die Wärme- bzw. Kältequelle in Betrieb. Bis die gewünschte Betriebstemperatur erreicht wird, vergeht eine gewisse Zeit. Bei der bekannten Ausführungsform wird das während dem „Aufheizen" bzw. „Runterkühlen" verbrauchte Volumen des Energieträgers von der Messeinrichtung der „ersten" Abrechnungspartei erfasst.
2) Auch das Versorgungsnetz ist nicht ständig in Betrieb, die Medientemperatur nähert sich in den Betriebspausen der Umgebungstemperatur an. Sind mehrere beieinander liegende Abrechnungsparteien in räumlicher Distanz zur Wärme- bzw. Kältequelle angeordnet, muss derjenige für das „Hochheizen" bzw. „Runterkühlen" des Versorgungsnetzes aufkommen, der als erstes mit Wärme bzw. Kälte versorgt wird. Die Anderen profitieren von der im Netz enthaltenen „Restwärme" bzw. „Restkälte" der ersten Abrechnungspartei.

DE 3603294 A1
Ein weiteres Verfahren zur Erfassung von einem oder mehreren Verbrauchern (Heizkörper) zugeführter Energie ist bekannt ( DE 3603294 A1 ). Bei diesem Verfahren werden mehrere Verbraucher über einen zentralen Heizungskessel mit Wärme versorgt. Vor den einzelnen Verbrauchern sind Auf/Zu-Ventile angeordnet. In Abhängigkeit von einem „Regelgrößenistwertgeber" und dem SOLL-Wert veranlasst der beim Heizkörper angeordnete Regler die Öffnung des Auf/Zu-Ventils und das Energietransportmittel strömt durch den Verbraucher.
Während der Öffnung des Auf/Zu-Ventils werden Taktimpulse mit konstanter Frequenz an einen zentralen „Addierer" gesendet. Da bei diesem Verfahren angenommen wird, dass die Leistungsabgabe der Verbraucher (Heizkörper) konstant ist, kann über die vom „Addierer" gelieferten Impulse der Wärmeverbrauch der einzelnen Verbraucher hochgerechnet werden.
Nachteil dieses Verfahrens: Die Hochrechnung des Wärmeverbrauchs und die Ermittlung des Heizkostenverteilschlüssels ist ungenau, aufwändig und manipulationsanfällig. Es ist möglich, dass mehrere Verbraucher gleichzeitig mit Wärme versorgt werden. Dadurch ist nicht mit ausreichender Genauigkeit sichergestellt, dass die Druckverhältnisse an den Verbrauchern und damit der für die hier betriebene „Verbrauchshochrechnung" relevante Volumenstrom konstant bleibt. Auch die Wärmeleistung der Verbraucher ist von einer Vielzahl von Faktoren abhängig und wird hier nur „überschlägig" ermittelt. Von der „Ventil-Öffnungszeit" kann nur vage auf die Wärmeabgabe geschlossen werden.
Die Heizkosten für eine bestimmte Wohneinheit (dort „Kostenstelle" genannt) werden auf Basis der ermittelten Einzelverbräuche der jeweiligen Wohneinheit zugeordneten Heizkörper (unter Berücksichtigung weiterer Faktoren) durch Aufaddieren ermittelt. Bei diesem Verfahren erfolgt keine zentrale Messung der in das Versorgungsnetz eingespeisten Wärme- bzw. Kältemenge sondern lediglich eine „überschlägige" Ermittlung eines Heizkostenverteilschlüssels auf Basis von „Ventil-Öffnungszeiten" der einzelnen Verbraucher.
CH 680688 A5
Ein weiteres Verfahren zur Wärmemengen-Messung ( CH 680688 A5 ) ist bekannt. Vor jedem Verbraucher (ggf. auch mehrere Verbraucher zu einer Abrechnungseinheit zusammengefasst) ist eine separate Wärmemengen-Mess-Einrichtung angeordnet. Vor jedem Verbraucher ist ein elektrisch steuerbares Absperrventil angeordnet.
Diese Erfindung beinhaltet ein spezielles Verfahren zur Wärmemengen-Messung ohne das heute übliche Volumenstrommessteil. Dabei macht sich die Erfindung zunutze, dass sich bei der Heizkreispumpe diverse Kenngrößen in Abhängigkeit vom Massenstrom verändern. Diese Kenngrößen werden erfasst und unter Berücksichtigung weiterer Faktoren zur Berechnung der Wärmeleistung und der Wärmeverbräuche herangezogen.
Die vor den Verbrauchern angeordneten Absperrventile werden periodisch geschlossen um aus den Veränderungen bei den Kenngrößen an der Heizkreispumpe Rückschlüsse auf den aktuellen Massenstrom zu ermöglichen. Es wird bei diesem Verfahren ein großer Material- und Steuerungsaufwand betrieben um das Volumenstrommessteil des Wärmezählers einzusparen.
Bei diesem Verfahren ist jeder Abrechnungseinheit eine separate, dezentrale Wärmemengen-Mess-Einrichtung zugeordnet. Dieses Verfahren spiegelt das heute verbreitete Verfahren der Wärmekostenabrechnung wider, bei der jeder Abrechnungseinheit eine separate Wärmemengen-Mess-Einrichtung zugeordnet ist. Eine zentrale Messung und Auswertung des Gesamtwärmestromes zwischen einer Wärme- bzw. Kältequelle und mehreren Abrechnungsparteien erfolgt hier nicht. Die Zeit- und Kostenvorteile, die sich durch die zentrale Wärmeverbrauchserfassung und Heizkostenabrechnung bei der vorliegenden Erfindung ergeben, sind bei diesem Verfahren nicht gegeben.
DE 2837262 C2
Ein weiteres Verfahren zur Heiz- und/oder Kühlkostenverteilung von Wohneinheiten ist bekannt ( DE 2837262 C2 ). Vor jedem Verbraucher ist ein Auf/Zu-Ventil angeordnet. Liegt ein Wärmebedarf vor (Raumthermostat), wird das Auf/Zu-Ventil vor dem entsprechenden Verbraucher geöffnet und der Wärmeträger strömt durch den Verbraucher.
Während das Auf/Zu-Ventil vor dem Verbraucher geöffnet ist, wird ein Signal an die zentrale Anschlusseinheit übermittelt. Über das Auf/Zu-Verhältnis und weiteren Faktoren wird von der Anschlusseinheit der Wärmeverbrauch des Verbrauchers „hochgerechnet". Ähnlich wie bei dem Verfahren DE 3603294 A1 wird hier angenommen, dass der Volumenstrom durch den Verbraucher konstant sei, unabhängig davon, wie viele Verbraucher gerade Wärme abnehmen. Dies ist jedoch nicht der Fall und führt zu Ungenauigkeiten bei der Wärmekostenabrechnung.
Bei der Inbetriebnahme muss die Hydraulik über Auslassdrosselventile an jedem Verbraucher (Heizkörper) kalibriert werden. Dabei wird von einheitlichen Raumtemperaturen und einer gleichmäßigen Wärmeabnahme ausgegangen. Dies kann jedoch in der Praxis nicht gewährleistet werden und führt zu weiteren Ungenauigkeiten bei der Hochrechnung der Wärmeabnahme.
Die Ermittlung des Wärmekostenverteilschlüssels basiert bei diesem Verfahren nicht auf dem zentral gemessenen Gesamtwärmestrom (zwischen Wärmequelle und den Abrechnungsparteien), sondern auf Hilfsgrößen und Korrekturkoeffizienten mit denen der Wärmeverbrauch der einzelnen Abrechnungsparteien „hochgerechnet" wird.
Aufgabenstellung
Der vorliegenden Erfindung liegt das Bedürfnis zugrunde, die Verbrauchserfassung dahingehend zu verbessern, dass im gesamten Versorgungsnetz nur eine Messeinrichtung für die zentrale Verbrauchserfassung mehrerer Abrechnungsparteien erforderlich ist und innerhalb von Versorgungsnetzen die Möglichkeit geschaffen wird, eine genaue Wärme- bzw. Kälteabrechnung unter allen Abrechnungsparteien zu gewährleisten.
Die Heizkostenverordnung (HKVO) ermöglicht die Zulassung entsprechender Heizkostenverteiler. Voraussetzung für eine Zulassung ist, dass alle Abrechnungsparteien die gleichen Versorgungsbedingungen haben und nicht einzelne Parteien benachteiligt werden. Heizkostenverteiler sind dadurch gekennzeichnet, dass sie gemäß den Wärmeverbrauchsanteilen der einzelnen Parteien, einen Verteilschlüssel ermitteln, nach dem die gesamten oder ein Teil der anfallenden Wärme- bzw. Kältekosten auf die Abrechnungsparteien umgelegt werden.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, dass zwischen der Wärme- bzw. Kältequelle und den Abrechnungsparteien die Wärmeströme zentral über eine Messeinrichtung gemessen und erfasst werden. Eine Wärmemengen-Mess-Einrichtung (z. B. Wärmemengenzähler) wird so im Versorgungsnetz angeordnet, dass darüber der gesamte Wärme- bzw. Kälteverbrauch aller Abrechnungsparteien erfasst werden kann.
Ein Wärme- bzw. Kältekostenverteiler kann beim Wärmemengenzähler angeordnet werden. Es kann sich dabei um eine Komponente handeln, die immer dann den Wärmezähler ausliest, wenn eines der, vor den Abrechnungsparteien angeordneten, Ventile geschalten wird (Auf/Zu).
Der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler kann so aufgebaut sein, dass er für jede Abrechnungspartei einen digitalen Speicher enthält, auf dem die den Abrechnungsparteien zuzuordnende Wärme- bzw. Kältemenge gespeichert wird. Beispielsweise kann der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler so konfiguriert sein, dass er die Zählerstände des Wärmezählers zum Beginn und am Ende eines Ladevorganges (Wärme- bzw. Kälteversorgung einer Abrechnungspartei) ausliest und erfasst. Aus der Differenz der Zählerstände kann der Verbrauch der zugehörigen Abrechnungspartei ermittelt werden.
Vorteilhaft ist dabei, dass für das gesamte Versorgungsnetz nur eine zentrale Messeinrichtung zur Ermittlung der Wärme- bzw. Kälteströme erforderlich wird. Bei dieser Erfindung werden die Wärme- bzw. Kälteströme gemessen. Es handelt sich um kein Näherungsverfahren. Der Messort ist im Versorgungsnetz zwi schen Wärme- bzw. Kältequelle und den Abrechnungsparteien angeordnet. Die tatsächlich, zwischen dem Auf- und dem Zuschaltvorgang der vor den Abrechnungsparteien angeordneten Ventile ins Versorgungsnetz, eingespeiste Wärme- bzw. Kältemenge wird messtechnisch erfasst und der jeweiligen Abrechnungspartei zugeordnet. Der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler ist zentral angeordnet. Vorteil: An einer Stelle können die Verbrauchswerte aller Abrechnungsparteien ausgelesen und ausgewertet werden.
Beim Wärmemengenzähler kann es sich um eine geeichte Messeinrichtung handeln. Er kann als Abrechnungsbasis zwischen den Abrechnungsparteien herangezogen werden. Der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler ermittelt entweder die exakten Verbrauchswerte der einzelnen Parteien (Auslesen des Wärmezählers) oder er ermittelt einen Wärme- bzw. Kältekostenverteilschlüssel nach dem die anfallenden Kosten auf die Abrechnungsparteien aufgeteilt werden können.
Die Aufgabe der Erfindung, eine genaue Wärme- bzw. Kälteabrechnung zu ermöglichen, kann bei größeren Versorgungsnetzen dadurch gelöst werden, dass vor den einzelnen Abrechnungsparteien ein zweites Ventil angeordnet wird. Dieses zweite Ventil kann kurz vor der Abrechnungspartei in einer Bypassleitung zwischen Vor- und Rücklauf angeordnet sein.
Vorteilhaft ist dabei, dass bevor mit der Wärme- bzw. Kälteversorgung einer Abrechnungspartei begannen wird, das Versorgungsnetz „vorgewärmt" bzw. „vorgekühlt" werden kann. Der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler kann so konfiguriert sein, dass er erst dann mit der Erfassung des Wärme- bzw. Kälteverbrauchs der jeweiligen Abrechnungspartei beginnt, wenn das Versorgungsnetz zwischen Wärme- bzw. Kältequelle und Abrechnungspartei über das Bypassventil „hochgeheizt" bzw. „runtergekühlt" worden ist.
Dieser Teil der Erfindung kann unter Anderem den Vorteil bringen, dass eine mögliche Ungleichbehandlung bei der Wärme- bzw. Kälteverbrauchserfassung unter den Abrechnungsparteien ausgeschlossen werden kann. Der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler liest in diesem Fall erst dann den Wärmemengenzähler aus, wenn das Versorgungsnetz „hochgeheizt" bzw. „runtergekühlt", das Bypassventil geschlossen und das Ventil vor der jeweiligen Abrechnungspartei geöffnet wurde. So kann gewährleistet werden, dass alle Abrechnungsparteien gleich behandelt werden, unabhängig davon, wie weit entfernt sie von der Wär me- bzw. Kältequelle sind und in welcher Reihenfolge die Wärme- bzw. Kälteversorgung stattfindet. Die vom Wärmemengenzähler während dem „Hochheizen" bzw. „Herunterkühlen" gemessene Wärme- bzw. Kältemenge muss nicht unbedingt vom Wärme- bzw. Kältekostenverteiler erfasst werden. Diese Wärme- bzw. Kältemenge kann als Allgemeinkosten auf alle Abrechnungsparteien anteilig dem jeweiligen Wärme- bzw. Kälteverbrauch oder nach einem anderen Verteilschlüssel umgelegt werden.
Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiel mit einem bzw. mit zwei Ventilen (Nr. 2/Nr. 3):
Über ein Versorgungsnetz werden zumindest zwei Abrechnungsparteien 8 mit Wärme bzw. Kälte versorgt. Es kann ein zentrales Bedarfsmanagement 5 (Mess-, Steuer- und Regeleinrichtung) eingesetzt werden. Darüber werden bei Wärme- bzw. Kältebedarf die Komponenten des Versorgungsnetzes so gesteuert, dass eine Abrechnungspartei 8 nach der anderen über das jeweilige, vor der Abrechnungspartei 8 angeordnete, Ladeventil 7 mit Wärme bzw. Kälte versorgt werden kann. Der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler 4 (Datenerfassungs- und Auswertungseinheit) liest zwischen dem Auf- und dem Zuschaltvorgang eines jeden Ventils 7 den Wärmemengenzähler 11 aus und ordnet den Wärme- bzw. Kälteverbrauch der jeweiligen Abrechnungspartei 8 zu.
Beim Ausführungsbeispiel mit zwei Ventilen (Nr. 3) wird zusätzlich zu Ventil 7 Ventil 6 in einer Bypassleitung zwischen Vor- und Rücklauf vor jeder Abrechnungspartei 8 angeordnet. Über den Temperaturfühler 10 ist das Bedarfsmanagement 5 darüber informiert, ob Wärme bzw. Kälte bei der Abrechnungspartei 8 ansteht und eine Versorgung über das Ventil 7 erfolgen kann.
Ausführungsbeispiel mit einem Ventil (Nr. 2):
Gemäß dem Ausführungsbeispiel mit einem Ventil vor jeder Abrechnungspartei 8 (Nr. 2) werden mindestens zwei Abrechnungsparteien 8 über ein Versorgungsnetz an eine Wärme- bzw. Kältequelle 1 angeschlossen.
Bei jeder Abrechnungspartei 8 ist ein Bedarfsmelder 9 angeordnet. Dieser Bedarfsmelder 9 wertet einen oder mehrere Temperaturfühler aus. Sobald an ei nem der Temperaturfühler ein festgelegter Grenzwert erreicht wird, informiert der Bedarfsmelder 9 das zentrale Bedarfsmanagement 5.
Das Bedarfsmanagement 5 wertet die Bedarfsmeldungen aller Abrechnungsparteien 8 aus. Es wird eine Reihenfolge festgelegt, nach der die Versorgung der Abrechnungsparteien 8 erfolgen soll. Bevor mit der Versorgung der Abrechnungsparteien 8 begonnen wird, können auch noch weitere Parameter herangezogen werden. So kann beispielsweise überprüft werden, ob die Wärme- bzw. Kältequelle 1 überhaupt Wärme bzw. Kälte liefern kann, oder gerade über keine freien Kapazitäten verfügt (Kommunikation mit der Wärme- bzw. Kältequelle).
Das Bedarfsmanagement 5 öffnet bei der Abrechnungspartei 8 mit dem größten Wärme- bzw. Kältebedarf das Ventil 7. Zeitgleich mit dem Schaltvorgang an Ventil 7 wird der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler 4 über den Aufschaltvorgang des Ventils 7 informiert.
Der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler 4 liest in Echtzeit den Wärmemengenzähler 11 aus. Die gesamte Wärme- bzw. Kältemenge die während der Aufschaltzeit des Ventils 7 in das Versorgungsnetz strömt wird der entsprechenden Abrechnungspartei 8 zugeordnet.
Sobald der Wärme- bzw. Kältebedarf der „ersten" Abrechnungspartei 8 gedeckt ist, stellt der Bedarfsmelder 9 die Erreichung eines SOLL-Grenzwertes fest. Er zieht die Bedarfsmeldung an das Bedarfsmanagement 5 zurück. Das Bedarfsmanagement 5 schließt umgehend das entsprechende Ventil 7.
Der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler 4 wird über den Schließvorgang des Ventils 7 in Echtzeit informiert. Er liest erneut den Wärmemengenzähler 11 aus. Der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler 4 errechnet über die ermittelten Werte den Wärme- bzw. Kälteverbrauch zwischen dem Auf- und dem Zuschaltvorgang des Ventils 7. Der errechnete Wärme- bzw. Kälteverbrauch wird der jeweiligen Abrechnungspartei 8 zugeordnet und gespeichert.
Die Wärme- bzw. Kälteversorgung, sowie die Verbrauchserfassung sind somit abgeschlossen. Als nächstes wird nach dem gleichen Prinzip die „nächste" Abrechnungspartei 8 versorgt und die Wärme- bzw. Kälteabnahme erfasst.
Vorteilhaft bei der Ausführungsvariante mit nur einem Ventil je Abrechnungspartei 8 (Nr. 2) ist, dass die gesamte in das Versorgungsnetz eingespeiste Wärme bzw. Kälte den Abrechnungsparteien 8 zugeordnet wird. Es wird keine Wärme bzw. Kälte zum „Hochheizen" bzw. „Runterkühlen" des Versorgungsnetzes eingesetzt, die als Allgemeinkosten zu berücksichtigen wären. Die Abrechnungsparteien 8 tragen die während der Versorgung anfallenden Wärme- bzw. Kälteverluste im Versorgungsnetz.
Nachteil dieser Variante:
Sind bei den Abrechnungsparteien 8 Puffer- oder Trinkwarmwasserspeicher angeordnet, sollte ausschließlich „temperiertes" Wärmeträgermedium eingebracht werden. Dies ist bei dieser Variante allerdings nicht zu realisieren. Nach einer „Betriebspause" steht in dem Versorgungsnetz nur Wärmeträgermedium zur Verfügung, welches sich auf einem Temperaturniveau nahe der Umgebungstemperatur befindet. Wird nun mit der Versorgung der Abrechnungsparteien 8 begonnen, wird die gesamte Temperaturschichtung innerhalb der Speicher zerstört, bevor „temperiertes" Wärmeträgermedium bei der Abrechnungspartei 8 zur Verfügung steht. Eine geordnete Schichtung ist in den Speichern nach einer solchen „Durchmischung" nicht mehr möglich.
Ein weiterer Nachteil der Variante mit nur einem Ventil 7 je Abrechnungspartei 8 (Nr. 2) ist, dass die Verbrauchsabrechnung in größeren Versorgungsnetzen ungenau und ungerecht wird. Sind mehrere Abrechnungsparteien 8 in räumlicher Distanz zur Wärme- bzw. Kältequelle 1 angeordnet, muss immer die Abrechnungspartei 8 für das „Hochheizen" bzw. „Runterkühlen" des Versorgungsnetzes aufkommen, die als „erstes" mit Wärme bzw. Kälte versorgt wird.
Weiterer Bestandteil der Erfindung ist daher eine Ausführungsvariante mit zwei Ventilen vor jeder Abrechnungspartei (Ausführungsbeispiel Nr. 3).
Ausführungsbeispiel mit zwei Ventilen (Nr. 3):
Gemäß dem Ausführungsbeispiel Nr. 3 werden mindestens zwei Abrechnungsparteien 8 über ein Versorgungsnetz an eine Wärme- bzw. Kältequelle 1 angeschlossen.
Wie bei der Ausführungsvariante nach Nr. 2 ist bei jeder Abrechnungspartei 8 ein Bedarfsmelder 9 angeordnet.
Das Bedarfsmanagement 5 wertet die Bedarfsmeldungen aller Abrechnungsparteien 8 aus und legt eine Reihenfolge fest, nach der die Versorgung erfolgen soll.
Bevor mit der Versorgung der „ersten" Abrechnungspartei 8 begonnen wird, wird das in der Bypassleitung vor dieser Partei angeordnete Ventil 6 geöffnet. Es wird solange das Wärmeträgermedium zwischen Wärme- bzw. Kältequelle 1 und der „ersten" Abrechnungspartei 8 umgewälzt, bis an dem Temperaturfühler 10 eine bestimmte SOLL-Grenztemperatur erreicht wird.
Stellt das Bedarfsmanagement 5 fest, dass an dem Temperaturfühler 10 die Grenztemperatur erreicht ist, wird das Bypassventil 6 geschlossen und zeitgleich das entsprechende Ventil 7 geöffnet.
In Echtzeit wird der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler 4 über die Öffnung des Ventils 7 der „ersten" Abrechnungspartei 8 informiert. Der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler 4 liest umgehend den Wärmemengenzähler 11 aus.
Sobald der Wärme- bzw. Kältebedarf der „ersten" Abrechnungspartei 8 gedeckt ist, stellt der Bedarfsmelder 9 fest, dass ein festgelegter Temperaturgrenzwert erreicht wurde. Er zieht die Bedarfsmeldung an das Bedarfsmanagement 5 zurück. Das Bedarfsmanagement 5 schließt umgehend das entsprechende Ventil 7.
Der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler 4 wird über den Schließvorgang an Ventil 7 in Echtzeit informiert. Er liest erneut den Wärmemengenzähler 11 aus. Der Wärme- bzw. Kältekostenverteiler 4 errechnet über die ermittelten Werte den Wärme- bzw. Kälteverbrauch zwischen den Schaltzyklen. Der errechnete Wärme- bzw. Kälteverbrauch wird der „ersten" Abrechnungspartei 8 zugeordnet und gespeichert.
Die Wärme- bzw. Kälteversorgung, sowie die Verbrauchserfassung der „ersten" Abrechnungspartei 8 ist somit abgeschlossen. Als nächstes werden nach dem gleichen Prinzip die weiteren Abrechnungsparteien 8 versorgt und abgerechnet.
Der Vorteil bei dieser Ausführungsvariante ist, dass alle Abrechnungsparteien 8 gleich behandelt werden, unabhängig davon, wie weit sie von der Wärme- bzw. Kältequelle 1 entfernt sind und als wievielter sie mit Wärme bzw. Kälte versorgt werden.
Die während dem „Hochheizen" bzw. „Herunterkühlen" des Versorgungsnetzes angefallene und vom Wärmemengenzähler erfasste Wärme- bzw. Kältemenge kann auf alle Abrechnungsparteien 8 anteilig ihrem Wärme- bzw. Kälteverbrauch umgelegt werden. Sie kann auch vom Wärme- bzw. Kältekostenverteiler 4 erfasst, und bestimmten Abrechnungsparteien 8 zugeordnet werden. Die Wärme- bzw. Kälteverluste während der Versorgung der einzelnen Abrechnungsparteien 8 werden nicht erfasst und daher automatisch von der entsprechenden Abrechnungspartei 8 getragen.
Ein weiterer Vorteil dieser Variante ist, dass das Ventil 7 bei der jeweiligen Abrechnungspartei 8 erst geöffnet wird, wenn tatsächlich Wärme bzw. Kälte ansteht. Speicher, wie beispielsweise Trinkwarmwasserspeicher und Pufferspeicher mit einer ausgeprägten Temperaturschichtung, werden nicht in ihrer Funktion beeinträchtigt. Das „temperierte" Wärmeträgermedium kann mit einer kleinen Mischzone eingeschichtet werden.
Nach der Versorgung aller, oder eines Teils, der Abrechnungsparteien 8 kann über alle, oder einen Teil, der Bypassventile 6 das Versorgungsnetz gespült werden. Es besteht so die Möglichkeit, dass dem Netz „Restwärme" bzw. „Restkälte" entzogen wird und so die Wärmeverluste minimiert werden.
Spezifikationen
In der vorangegangen Beschreibung wurden die beiden Ausführungsbeispiele Nr. 2 und Nr. 3 ausführlich erläutert. Selbstverständlich ist auch eine Kombination aus den Ausführungsvarianten Nr. 2 und Nr. 3 innerhalb eines Versorgungsnetzes möglich.
Je nach örtlicher Gegebenheit kann die räumliche Distanz zwischen den einzelnen Systemkomponenten erheblich sein. Die Kommunikation zwischen den Komponenten kann über Datenkabel, Funkverbindung, oder eine andere Kommunikationsweise gewährleistet werden.
Die Komponenten 6 und 7 wurden bisher ausschließlich als Ventile betitelt. Es kommen hier aber alle Arten von Absperreinrichtung wie Ventile, Schieber, Hähne oder Klappen in Frage. Insbesondere wird der Einsatz von Magnetventilen (Auf/Zu) empfohlen. Die Komponenten 6 und 7 werden vom Bedarfsmanagement 5 aus gesteuert. Sie können motor- bzw. magnetgesteuert sein. Es kommt auch der Einsatz von pneumatisch bzw. hydraulisch gesteuerten Absperreinrichtungen in Frage.
Die Erfindung eignet sich insbesondere für den Einsatz in Fernwärme- bzw. Fernkältenetzen. Mehrere Abrechnungsparteien 8 können hier gemeinsam an eine Übergabestation mit nur einem zentralen Wärmemengenzähler 11 angeschlossen werden. Die Verteilung der Wärme- bzw. Kältekosten kann über einen Wärme- bzw. Kältekostenverteiler erfolgen. Zwischen Wärme- bzw. Kältequelle 1 und den Abrechnungsparteien 8 kann auch ein Wärmetauscher bzw. ein Wärmeübertrager angeordnet werden (hydraulische Trennung).
Die Erfindung kann auch bei der Trinkwarmwasserbereitung eingesetzt werden. Beispielsweise können dezentrale, bei den Abrechnungsparteien 8 angeordnete, „direkt" und „indirekt" beheizte Warmwasserspeicher, über ein Versorgungsnetz an eine Wärmequelle angeschlossen werden. Die Abrechnung der Wärmekosten unter den Abrechnungsparteien 8 kann über einen Wärmekostenverteiler gewährleistet werden. Über die Vor- und Rücklaufleitung des Versorgungsnetzes kann hier das im Speicher enthaltene Trinkwasser umgewälzt und erwärmt werden. Eine Abrechnung der Wasserkosten ist in diesem Fall nicht erforderlich, da es hier ausschließlich um die Erwärmung des vorhandenen, „kundeneigenen" Wassers der Abrechnungsparteien 8 geht.

Claims

Verfahren zur zentralen Wärme- oder Kältemengenerfassung und Wärme- oder Kältekostenverteilung für zwei oder mehr Abrechnungsparteien (8), welche über ein in einem Versorgungsnetz fließenden Wärmeträgermedium mit Wärme oder Kälte von einer Wärme- oder Kältequelle (1) aus versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, • dass zwischen der Wärme- oder Kältequelle (1) und den Abrechnungsparteien (8) der gesamte Wärme- oder Kältestrom zentral gemessen und erfasst wird; • dass immer nur eine der Abrechnungsparteien (8) durch die Wärme- oder Kältequelle (1) über das Versorgungsnetz mit Wärme oder Kälte versorgt wird und die anderen der Abrechnungsparteien (8) während dieser Zeit nicht mit Wärme oder Kälte über das Versorgungsnetz versorgt werden; • dass die während der Versorgung einer jeden der Abrechnungsparteien (8) gemessene Wärme- oder Kältemenge der jeweiligen Abrechnungspartei (8) zugeordnet, gespeichert und ganz oder teilweise zur Abrechnung der Wärme- oder Kältekosten unter allen oder eines Teils der angeschlossenen Abrechnungsparteien (8) herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, • dass zwischen der Wärme- oder Kältequelle (1) und den Abrechnungsparteien (8) ein Wärmemengenzähler (11) so angebracht wird, dass der gesamte Wärme- oder Kältestrom zwischen der Wärme- oder Kältequelle (1) und den Abrechnungsparteien (8) erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, • dass vor jeder der Abrechnungsparteien (8) ein Ventil (7) angeordnet ist, welches von einer Mess-, Steuer- und Regeleinrichtung (5) aus gesteuert wird;
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, • dass ein zentral angeordneter Wärme- oder Kältekostenverteiler (4), zwischen dem von der zentralen Mess-, Steuer- oder Regeleinrichtung (5) ausgelösten Auf- und Zuschaltvorgang eines der Ventile (7), den Wärmemengenzähler (11) ausliest und die ausgelesenen Zählerstände der jeweiligen, zwischen den Auf- und Zuschaltvorgängen versorgten Abrechnungspartei (8) zuordnet und speichert.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, • dass die vom Wärme- oder Kältekostenverteiler (4) zwischen einer Auf- und einer Zuschaltung eines der Ventile (7) ermittelte Wärme- oder Kältemenge zulasten der entsprechenden Abrechnungspartei (8) verbucht, und ganz oder teilweise als Abrechnungsbasis für die Wärme- oder Kältekostenabrechnung unter allen oder eines Teils der an das Versorgungsnetz angeschlossenen Abrechnungsparteien (8) herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, • dass vor jedem oder einem Teil der Abrechnungsparteien (8) eine Bypassleitung mit einem weiteren Ventil (6) so angeordnet wird, dass das Versorgungsnetz über die Bypassleitung mit Wärmeträgermedium gespült werden kann, bis Wärmeträgermedium mit einem bestimmten Temperaturniveau bei der jeweiligen zu versorgenden Abrechnungspartei (8) ansteht; • dass das weitere Ventil (6) von der zentralen Mess-, Steuer- oder Regeleinrichtung (5) aus gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, • dass der Wärme- oder Kältekostenverteiler (4) zwischen dem Auf- und dem Zuschalten eines der weiteren Ventile (6) in den Bypassleitungen den Wärmemengenzähler (11) ausliest und die für den Spülvorgang benötigte Wärme- oder Kältemenge derjenigen Abrechnungspartei (8) zuordnet, bei der über das weitere Ventil (6) das Versorgungsnetz gespült wird; • und diese gemessene Wärme- oder Kältemenge bei der Wärme- oder Kältekostenabrechnung berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, • dass vom Wärme- oder Kältekostenverteiler (4) die während dem Spülvorgang über eines der weiteren Ventile (6) vom Wärmemengenzähler (11) gemessene Wärme- oder Kältemenge nicht erfasst wird; • dass der Wärme- oder Kältekostenverteiler (4) nur die zwischen dem Auf- und dem Zuschalten der Ventile (7) vom Wärmemengenzähler (11) gemessene Wärme- oder Kältemenge ausliest und der jeweiligen Abrechnungspartei (8) zuordnet und abspeichert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, • dass in festgelegten Zeitabständen die gesamte, vom Wärmemengenzähler (11) erfasste Wärme- oder Kältemenge als 100% angesetzt wird, die vom Wärme- oder Kältekostenverteiler (4) erfassten, den Abrechnungsparteien (8) zugeordneten Verbräuche ebenfalls in Summe als 100% angesetzt werden, die jeweiligen Verbrauchsanteile der Abrechnungsparteien (8) ermittelt werden, um die zu tragenden Wärme- oder Kältekostenanteile, bezogen auf die gesamte, vom Wärmemengenzähler (11) erfasste, Wärme- oder Kältemenge zu erhalten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, • dass nur die vom Wärme- oder Kältekostenverteiler (4), während den Schaltzyklen eines der Ventile (7), erfasste Wärme- oder Kältemenge den einzelnen Abrechnungsparteien (8) zugeordnet wird und von den Abrechnungsparteien (8) kostenmäßig zu tragen ist.