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Die Erfindung betrifft ein Fernwärmenetz mit Anschluss von Gebäuden, wobei in jedem Gebäude eine Gebäudeheizzentrale gegeben ist, welche über einen Vorlauf und einen Rücklauf eine Wärmeenergiezufuhr aus der Fernwärme über den Vorlauf realisiert.
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Der Stand der Technik stellt sich wie folgt dar, dass Fernwärmenetze oft hohe Rücklauftemperaturen, bedingt durch Anschlüsse mit Heizungsauslegungstemperaturen von 80/60 °C und höher, aufweisen. Ebenfalls führen hohe Rücklauftemperaturen zu unnötig hohen Volumenströmen im Wärmenetz. Daraus resultieren erhöhte Wärmeverluste im Netz sowie Stromkosten für die Umwälzung des Heizwassers.
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Es sind also Gebäudeheizzentralen gegeben, welche über den Vor- und Rücklauf mit anschließendem Wärmetauscher und Integration der Heizzentrale eine Versorgung über die Fernwärme realisieren. Aus diesem Stand der Technik heraus ergibt sich der Nachteil, welcher darauf basiert, dass erhöhte Wärmeverluste durch die Nichtausnutzung der optimalen Rücklauftemperatur entstehen.
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Bekannt ist eine Offenlegungsschrift
DE 10 2008 057 908 A1 . In einer Fernwärme-, Nahwärme- oder Trinkwasserübergabestation wird der Rückstrom des jeweils vorangehenden Sekundärwärmestroms zum Aufheizen des jeweils nachfolgenden Sekundärwärmestroms verwendet. Eine Mischung sekundärseitiger Wärmeströme unterschiedlicher Temperaturen und ein damit einhergehender Energieverlust werden vermieden. Die erfindungsgemäße Wärmeübergabestation ermöglicht einen besonders energieeffizienten Wärmetransport aus dem Fernwärmenetz bzw. Nahwärmenetz in Wohn- oder Gewerbeeinheiten, die einen Heizungskreislauf und einen Warmwasserzirkulationskreislauf aufweisen. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein entsprechendes Verfahren zur Wärmeübergabe in einer Fernwärme- oder Nahwärme-Übergabestation.
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Des Weiteren ist eine Patentschrift
DD 263 110 A1 gegeben. Bei der Erfindung handelt es sich um eine direkte Kopplung zwischen Wärmequelle und Wärmeverbraucher, wobei ein Fernwärmesystem für Raumheizung und Warmwasserbereitung entwickelt wurde, bei dem ohne Zwischenschaltung von Netzstationen die Wärme unabhängig von der Höhe der Medienparameter am Ort der Nutzung in den Raumheizungskreis übergeben wird und die Warmwasserbereitung für die vertikal übereinander angeordneten Wohnungen eines oder zwei benachbarter Stränge in der Größenordnung von zehn Wohnungseinheiten ausgelegt wird.
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Weiterhin ist eine Patentschrift
DD 271 742 A1 bekannt, welche sich auf Fernwärmehausanschlussstationen, nachfolgend Hausanschlussstationen genannt, bezieht, die der Wärmeübergabe aus einem Fernwärmenetz in ein Abnehmersystem zum Zwecke der Raumbeheizung und Warmwassererwärmung dienen.
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Grundsätzlich muss festgestellt werden, dass der bekannte Stand der Technik in keiner Weise die Aufgabenlösung der diesseitig genannten Erfindung erfüllen kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, mit einer einfachen technischen Lösung diesen Nachteil des Standes der Technik zu kompensieren. Dabei soll mit wenig technischem Aufwand eine optimale Ausnutzung der Rücklauftemperatur bei Fernwärmenetzen hervorgerufen werden.
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Die Erfindung wird aufgabengemäß dadurch gelöst, dass der Patentanspruch 1 mit seinen Unteransprüchen realisiert wird.
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Die Erfindung wurde so entwickelt,
- - dass ein Niedertemperatur-Rücklaufnetz zwischen einer Gebäudeheizzentrale und einer weiteren Gebäudeheizzentrale angeordnet ist, wobei der Vorlauf des Niedertemperatur-Rücklaufnetzes an den einen Rücklauf Anschluss der einen Gebäudeheizzentrale angeschlossen ist und der Rücklauf des Niedertemperatur-Rücklaufnetzes an den anderen Rücklauf Anschluss der weiteren Gebäudeheizzentrale angeschlossen ist und somit ein eigenes Vorlauf- und Rücklaufsystem zwischen der einen Gebäudeheizzentrale und der weiteren Gebäudeheizzentrale über das Niedertemperatur-Rücklaufnetz besteht.
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Der erfinderische Bestandteil der Lösung resultiert aus der Nutzung von zwei oder mehr bestehenden oder neuen Fernwärmeanschlüssen. Zwischen den Anschlüssen der Gebäude, zum Beispiel 1, 2 und 3, sind jeweils in den Gebäuden Gebäudeheizzentralen installiert. Zwischen diesen Heizzentralen der Gebäude 1 und 2 wird ein so genanntes Niedertemperatur-Rücklaufnetz integriert. Dieses Niedertemperatur-Rücklaufnetz kann wiederum aus unterschiedlich vielen Einspeisern und Abnehmern bestehen. Eine Pumpe Rücklaufnetz versorgt dieses Niedertemperatur-Rücklaufnetz aus dem Rücklauf des Fernwärmenetzes über den einen Rücklauf Anschluss an der einen Gebäudeheizzentrale. Bei ausreichendem Differenzdruck zwischen Fernwärme Rücklauf Anschluss und dem Anschluss des Rücklaufes aus einer weiteren Gebäudeheizzentrale wird keine Pumpe für die Versorgung des Niedertemperatur-Rücklaufnetzes benötigt.
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Die möglichen Abnehmer des Niedertemperatur-Rücklaufnetz durch die Gebäudeheizzentrale Abnehmer bauen die noch hohe Temperatur ab, und anschließend wird das abgekühlte Heizwasser zurück in den Rücklauf des Fernwärmenetzes über den anderen Rücklauf Anschluss der weiteren Gebäudeheizzentrale eingespeist. Das Niedertemperatur-Rücklaufnetz kann entweder Gebäude mit bestehendem Fernwärmeanschluss integrieren, bzw. kann der Niedertemperatur-Rücklauf an separate Abnehmer angeschlossen werden. Die jeweilige hydraulische Verschaltung in den Heizzentralen der Gebäude wird je nach erforderlichem Temperaturniveau des Gebäudes bzw. Abnehmers realisiert.
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Folgende Vorteile lassen sich durch die erfinderische Lösung erwirken:
- - Einfachheit: Es muss kein Eingriff in das bestehende Fernwärmenetz vorgenommen werden.
- - Die Anzahl der Nutzung bestehender Anschlüsse für die Ein- bzw. Ausspeisung ist beliebig.
- - Das Teilnetz kann je nach Ausbaustufe erweitert werden, zum Beispiel für den Anschluss eines kompletten Wohnkomplexes.
- - Versorgungssicherheit durch vorhandenen Fernwärmevorlauf
- - Das Teilnetz kann durch Systemtrennung kostengünstig aufgebaut werden.
- - Einsatz von Wohnungsstationen im Teilnetz mit Niedertemperaturen möglich
- - beliebige Entfernungen zwischen den Abnehmern möglich
- - Alle Installationsarbeiten sind im laufenden Betrieb des Fernwärmenetzes möglich, keine Abschaltung notwendig.
- - perfekte Abstimmungsmöglichkeiten der Niveaus von Heizungs-, Trinkwarmwasser- und Zirkulationstemperaturen bzw. -verbräuche durch geeignete Schaltvarianten auf der Sekundärseite
- - angepasste Sommer- und Winterauslegung / Tages- und Absenkbetrieb
- - hohes Kosten-Nutzen-Verhältnis.
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Die Erfindung wird an zwei Ausführungsbeispielen anhand der 1 und der 2 beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 Fernwärmenetz mit Niedertemperatur-Rücklaufnetz
- 2 Fernwärmenetz mit Niedertemperatur-Rücklaufnetz und Abnehmer.
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Die 1 zeigt ein Fernwärmenetz 4 mit Vorlauf VL und Rücklauf RL. An diesem Fernwärmenetz 4 sind eine Gebäudeheizzentrale 1 sowie eine weitere Gebäudeheizzentrale 2 über den Vorlauf VL und den Rücklauf RL angeschlossen. In den jeweiligen Gebäudeheizzentralen 1 und 2 ist eine Wärmeenergie aus Fernwärme Vorlauf 8 und eine Wärmeenergie aus Fernwärme Vorlauf 8' gegeben. Diese Konstruktion stellt den Standard der Installation eines Gebäudes an einem Fernwärmenetz 4 dar.
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Die erfinderische Lösung ist dadurch begründet, dass in den einen Rücklauf Anschluss 5 ein weiteres zusätzliches Niedertemperatur-Rücklaufnetz 11 installiert wird.
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Abzweigend aus der einen Gebäudeheizzentrale 1 wird über eine Pumpe Rücklaufnetz 7 ein Abzweig vom Rücklauf Anschluss 5 gewährleistet. Das Niedertemperatur-Rücklaufnetz 11 ist so installiert, dass in der einen Gebäudeheizzentrale 1 eine weitere Abnahme der Wärmeenergie aus Rücklauf 9 eingebaut und mit der Wärmeenergie aus Fernwärme Vorlauf 8 gekoppelt wird.
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Das Niedertemperatur-Rücklaufnetz 11 stellt eine Gebäudeverbindungsleitung dar, da ebenfalls zur weiteren Gebäudeheizzentrale 2 eine Integration in den Rücklauf Anschluss 6 des Niedertemperatur-Rücklaufnetzes 11 stattfindet.
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Über die Station Wärmeenergie aus Rücklauf 9` wird eine Integration in die weitere Gebäudeheizzentrale 2 mit der Station Wärmeenergie aus Fernwärme Vorlauf 8' gekoppelt. Die Ausbeutung der Restrücklauftemperatur über das Niedertemperatur-Rücklaufnetz 11 findet nun mit den jeweiligen Gebäudeheizzentralstationen in der Kopplung von Wärmeenergie aus Fernwärme Vorlauf 8 und Wärmeenergie aus Rücklauf 9 statt.
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In der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gegeben, in dem eine Gebäudeheizzentrale Abnehmer 3 mit dem Niedertemperatur-Rücklaufnetz 11 gekoppelt ist. Dabei ist ein zusätzliches Gebäude als Abnehmer installiert, in dem eine Wärmeenergie aus Rücklauf Abnehmer 10 in der Gebäudeheizzentrale Abnehmer 3 in das Niedertemperatur-Rücklaufnetz 11 als Vorlauf und Rücklauf integriert wird. Der Aufbau ist identisch mit der 1; zusätzlich wird die Gebäudeheizzentrale Abnehmer 3 in das Niedertemperatur-Rücklaufnetz 11 installiert.
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Weitere Erläuterungen zu den 1 und 2:
- Der Hauptbestandteil der hier aufgeführten erfinderischen Lösung besteht in der Nutzung von zwei oder mehr bestehenden oder neuen Fernwärmeanschlüssen.
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Zwischen den Anschlüssen (als Gebäudeheizzentrale 1, weitere Gebäudeheizzentrale 2 und Gebäudeheizzentrale Abnehmer 3) wird ein so genanntes Niedertemperatur-Rücklaufnetz 11 aufgebaut. Dieses Niedertemperatur-Rücklaufnetz 11 kann wiederum aus unterschiedlich vielen Einspeisern und Abnehmern bestehen. Eine Pumpe Rücklaufnetz 7 versorgt dieses Wärmenetz aus dem einen Rücklauf Anschluss 5 der einen Gebäudeheizzentrale 1 des Fernwärmenetzes. Bei ausreichendem Differenzdruck zwischen dem einen Fernwärme Rücklauf Anschluss 5 der einen Gebäudeheizzentrale 1 und dem anderen Rücklauf Anschluss 6 der weiteren Gebäudeheizzentrale 2 wird keine Pumpe für die Versorgung des Niedertemperatur-Rücklaufnetzes 11 benötigt. Abnehmer des Niedertemperatur-Rücklaufnetzes 11 bauen die noch hohen Temperaturen ab, und anschließend wird das abgekühlte Heizwasser zurück in den Rücklauf RL des Fernwärmenetzes über den anderen Rücklauf Anschluss 6 der weiteren Gebäudeheizzentrale 2 eingespeist.
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Das Niedertemperatur-Rücklaufnetz 11 kann entweder Gebäude mit bestehenden Fernwärmeanschlüssen (Gebäudeheizzentrale 1 und weitere Gebäudeheizzentrale 2) bzw. ausschließlich am Niedertemperatur-Rücklauf 11 angeschlossene Abnehmer (Gebäudeheizzentrale Abnehmer 3) mit Wärme versorgen. Die hydraulischen Verschaltungen in den Heizzentralen werden je nach erforderlichem Temperaturniveau des Gebäudes bzw. des Abnehmers ausgestattet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gebäudeheizzentrale
- 2
- Gebäudeheizzentrale
- 3
- Gebäudeheizzentrale Abnehmer
- 4
- Fernwärmenetz
- 5
- Rücklauf Anschluss
- 6
- Rücklauf Anschluss
- 7
- Pumpe Rücklaufnetz
- 8
- Wärmeenergie aus Fernwärme Vorlauf
- 8'
- Wärmeenergie aus Fernwärme Vorlauf
- 9
- Wärmeenergie aus Rücklauf
- 9'
- Wärmeenergie aus Rücklauf
- 10
- Wärmeenergie aus Rücklauf Abnehmer
- 11
- Niedertemperatur-Rücklaufnetz
- VL
- Vorlauf
- RL
- Rücklauf
