DE102014011920A1 - Integrales Wärmenetz - Google Patents

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Abstract

In Wärmenetzen werden, um Volumenströme zu verteilen, große Pumpen verbaut. Bei gängigen Wärmenetzen laufen diese 365 Tage 24 Stunden/Jahr ganz unabhängig vom tatsächlichen Bedarf. Das Integrale Wärmenetz ermöglicht neuartige skalierbare Topologien, mit kleinen Pumpen (ohne einer großen zentralen Pumpe), mit nur vom tatsächlichen Bedarf abhängigen Volumenströmen. Jeder Wärmeabnehmer oder -lieferant zieht od. schiebt einen Volumenstrom selbst (mit eigener Kraft/Pumpe) aus oder ins Wärmenetz. Die Wärmenetze können auch eine chaotische Topologie aufweisen. Das „Integrale Wärmenetz” eignet sich für alle Wärmenetze im Neubau oder Bestand mit einem Wärmeträger auf Wasserbasis, in einem geschlossenen Kreislauf.

Description

  • Alle heutigen (Nah-)Wärmenetze sind, in der Regel, zentralistisch aufgebaut; d. h. es gibt eine Heizzentrale und viele Wärmeabnehmer. Diese zentralistischen Wärmenetze benötigen immer einen hydraulischen Abgleich + eine Lastlimitierung/Volumenstrombegrenzung der einzelnen Teilnehmer/Knoten. Eine Wärmeverteilung ohne die Heizzentrale/zentrale Pumpe ist nicht möglich. Bei gängigen Wärmenetzen laufen diese zentralen Pumpen 365 Tage, 24 Stunden/Tag, ganz unabhängig vom tatsächlichen Bedarf. Ein späterer Aus- oder Umbau ist prinzipiell limitiert und kritisch.
  • Das erfindungsgemäße Wärmenetzsystem (Bild 1) ermöglicht neuartige Topologien (ohne einer zentralen Pumpe), mit nur vom tatsächlichen Bedarf abhängigen Volumenströmen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hydrauliksystem (Bild 3) aufzuzeigen, welches diese Eigenschaften in einem Wärmenetz ermöglicht:
    • – neuartige Netz-Topologien (auch chaotische) möglich (Bild 17)
    • – kein hydraulischen Abgleich notwendig; keine Volumenstrom Limitierungen nötig
    • – Pumpen laufen nur für einen tatsächlichen Bedarf
    • – innerhalb von Teilnetzen ist eine Wärmeverteilung möglich (autarke Wärmeinseln Bild 17)
    • – beliebig viele Wärmelieferanten und Wärmespeicher möglich
    • – bei Ausfall einzelner Wärmelieferanten bleibt das Restnetz weiter Funktionsfähig (Bild 18)
    • – bei Ausfall von Wärmenetzabschnitten bleibt das Restnetz weiter Funktionsfähig (Bild 19) Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Wärmenetz mit den neuartigen Hydraulikknoten/Teilnehmern (Bald 3) entsprechend den Patentansprüchen ausgebildet.
  • Die zentrale Idee der Erfindung ist, dass jeder Wärmeabnehmer oder -lieferant (Teilnehmer/Knoten) selbst (aktiv mit einer eigenen Pumpe) und autark (ohne zentrale Steuerung) seinen passenden Volumenstrom aus oder ins Wärmenetz (der als Speicher fungiert) generiert.
  • Jeder Teilnehmer/Knoten führt immer eine von drei Netzbetriebsarten aus:
    • 1. Teilnehmer/Knoten holt aktiv (mit eigener Pumpe) Wärme aus dem Netz
    • 2. Teilnehmer/Knoten liefert aktiv (mit eigener Pumpe) Wärme in das Netz
    • 3. Teilnehmer/Knoten ist vom Wärmenetz entkoppelt
  • Die sich daraus ergebenden Vorteile sind:
    • – Kein hydraulischer Abgleich notwendig
    • – Keine aufwendigen Planungen nötig
    • – Spätere Erweiterungen/Änderungen leicht möglich (sehr gut skalierbar)
    • – Das Wärmenetz ist Redundant; Ausfälle diverser Knoten oder Wärmenetzabschnitte reduzieren nur die Leistungsfähigkeit (Betrieb ist aber weiter möglich; Störungen sind nur lokal)
    • – Energetische Einbindung alternativer Energien sehr gut und sinnvoll möglich
    • – Keine überflüssigen Volumenströme im Wärmenetz (beste Energieeffizienz)
    (Patentanspruch 1)
  • Die weitere Idee der Erfindung ist, dass die Wärmekapazität des Wärmenetzes mit beliebig vielen zusätzlichen passiven (ohne eigene Pumpen) Netz-Speichern (auch weitere Wärmenetze) erweitert werden kann. Wenn mehrere Netzspeicher/Wärmenetze vorhanden sind kann eine Regelung, über ein steuerbares Überströmventil K11, ein Energiebalancing/-management machen.
  • Jeder Netzspeicher/Wärmenetz führt immer eine von drei Netzbetriebsarten aus:
    • 1. Speicher wird (von x-beliebigen Teilnehmern/Knoten) geladen
    • 2. Speicher wird (von x-beliebigen Teilnehmern/Knoten) entladen
    • 3. Speicher ist vom Wärmenetz entkoppelt/ohne energetische Funktion
  • Die sich daraus ergebenden Vorteile sind:
    • – es können im Netz dynamisch „Wärmeinseln” entstehen (smartes Wärmenetz; Bild 17)
    • – es können problemlos Langzeitspeicher ins Netz integriert werden
    • – die Volumenströme und unnötige Wärmeverluste sind minimiert
    (Patentanspruch 2)
  • Weil jeder Teilnehmer/Knoten (Bild 3) sich aus eigener Kraft (eigene Pumpe) versorgt oder liefert, gibt es keine physikalische Größenbeschränkung des Wärmenetzes nach oben und nach unten auch nicht, weil das System auch mit einem einzigen Teilnehmer und einem einzigen Speicher funktioniert. Das sieht dann allerdings eher wie eine normale Heizungsanlage (Bild 12) aus (mit den besonderen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Hydraulik).
    (Patentanspruch 3)
  • Einfachste Hydraulik (Bild 3) der Teilnehmer/Knoten. Nur jeweils eine Pumpe K9, ein Mischer K1 und ein Volumenstromsensor K3 sind nötig. Das Prinzip ist ähnlich meiner Patentanmeldung (Bild 16) „Integrales Heizsystem” (Az: 10 2013 003 624.0).
  • Das erfindungsgemäße Integrale System arbeitet Seriell (Kreislauftopologie):
    Wärme aus einer Solaranlage wird direkt und seriell in die Heizkörper, Frischwasserstation und Fußbodenheizung geleitet; nur eventuelle Differenzen zwischen Wärmeerzeugung und Wärmeverbrauch werden vom Speicher/Wärmenetz ausgeglichen.
  • Die Durchströmung des Speichers/Wärmenetzes wird minimiert und zusätzlich durch den kühleren Rücklauf wird die Exergetische Nutzung (bessere Schichtung in den Netzspeichern) verbessert. Auch sind Energiemonitoring/Wärmemengenmessungen wesentlich einfacher möglich.
  • Die sich daraus ergebenden Vorteile sind:
    • – Reduzierte Material- und Montagekosten
    • – Erhöhte Zuverlässigkeit durch weniger Pumpen, Mischer, Ventile und Verbindungen
    • – Geringerer Platzbedarf
    • – Höhere Energieeffizienz
    • – Umfangreiches Energiemonitoring ist kostengünstig möglich
    (Patentanspruch 4 u. 5)
  • Das erfindungsgemäße Integrale Wärmenetzsystem benötigt einen Mischer bei den Teilnehmern/Knoten, der zwei Volumenströme gleichzeitig steuern kann. Die Idee der Erfindung ist, das Wasser (teilweise) zweimal durch den Mischer zu leiten. Zur Lösung dieser Aufgabe kommt in dem Mischer (Bild 4–11) ein neuartiges asymmetrisches Zwei-Kammer-Küken (Bild 20) zum Einsatz. Dieses erfindungsgemäße Kükendesign ermöglicht damit eine besonders einfache Lösung des Integralen Wärmenetzes.
    (Patentanspruch 6)
  • Um bei dem erfindungsgemäßen Integralen Wärmenetzsystem die Exergetische Nutzung (die bessere Schichtung in den Netzspeichern) zu verbessern benötigt der Mischer eine zusätzliche asymmetrische Funktionalität (unterschiedliche Durchströmungen bei gleichem Drehwinkel). Um dies zu erreichen ist das Küken zweigeteilt mit zwei gegeneinander verschiebbaren Kükenteilen (Bild 21). Je nach Drehrichtung verändert sich die gegenseitige Anordnung der beiden Kükenteile (K26 + K27) und deshalb auch dessen Funktionalität. Der entsprechende Drehwinkelversatz (Größe von K28) kann vorgegeben werden und bewirkt damit eine variabel einstellbare Asymmetrie. Dieses erfindungsgemäße Drehrichtungsabhängige Küken ermöglicht damit Mischer für neuartige Hydrauliktopologien.
    (Patentanspruch 7)
  • Um das erfindungsgemäße Integrale Wärmenetzsystem zu verbessern (hier um den Pumpenstrom zu reduzieren) kommen Überströmventile (Bild 24) mit einer Temperaturvariablen Schalthysterese (geringerer Druckverlust) zum Einsatz. Die Idee der Erfindung ist, dass bei geringerer Wassertemperatur der Druckverlust im Überströmventil geringer ist. Zur Lösung dieser Aufgabe kommt entweder eine Feder K32 aus Memorymetall oder aus Bimetall zum Einsatz. Dieses erfindungsgemäße Überströmventildesign ermöglicht damit eine elegante Reduzierung der Strömungsverluste.
    (Patentanspruch 8)
  • Die technische Realisierung Patentanspruch 1:
  • Um das Gesamtsystem verstehen zu können muss man sich zuallererst die besondere Funktionsweise des erfindungsgemäßem Mischers K1 klar machen. Das Küken des Mischers teilt oder verbindet je nach Winkelstellung die vier Anschlüsse (aber auch als 5-Wege Mischer möglich).
  • Die Kükengrundstellung ist auf Bild 5 zu sehen:
  • Die Pumpe K9 fördert das Heizwasser über den Solarkollektor K7, den Mischer K1 und die Wärmeverbraucher K4, K2, K5 und den Volumenstromsensor K3 im Kreis. Solange die solar geerntete Wärmemenge der in den Wärmeverbrauchern/Heizkreisen benötigten Energie entspricht ist das ein Kreislauf der vom Wärmenetz vollständig entkoppelt ist.
  • Ist der Wärmebedarf der Heizkreise höher als die solare Wärmeernte dreht das Küken in Richtung auf die Position in Bild 4. Jetzt wird Wärme aus dem Wärmenetz zugemischt. Wenn keine solare Wärmeenergie geerntet wird dreht das Küken bis zur Endposition in Bild 4.
  • Ist der Wärmebedarf der Heizkreise geringer als die solare Wärmeernte dreht das Küken auf die Position in Bild 6. Jetzt wird ein Wärmeteil in das Wärmenetz gespeist; der restliche solare Wärmeertrag wird in den Heizkreisen verbraucht. Wenn kein eigener Wärmebedarf besteht wird der komplette Solarertrag in das Wärmenetz gepumpt (Bild 7).
  • Innerhalb eines 90° Drehwinkels des Kükens wird der Volumenstrom von H ⇒ L bis L ⇒ H umgekehrt (alle Wärme aus dem Wärmenetz bis alle Solarenergie ins Wärmenetz).
  • Beispiel Kükenposition Bild 5:
  • Die Pumpe K9 fördert das Heizungswasser im kleinstmöglichen Kreis (Bild 2: F-G-A-B-C-D-E).
  • Beispiel Kükenposition Bild 4:
  • Die Pumpe K9 fördert das Heizungswasser durch den kalten Solarkollektor K7 und den Mischer K1 in das kalte Wärmenetz. Der Überdruck der Pumpe schiebt das Wasser zum Netzspeicher K10 und vom heißen Anschluss des Netzspeichers K10 wieder zurück zum Mischer K1 und den Heizkreisen K4, K2, K5 (Bild 2: F-G-L-N-H-A-B-C-D-E).
  • Beispiel Kükenposition Bild 7:
  • Die Pumpe K9 fördert das Heizungswasser durch den heißen Solarkollektor K7 und den Mischer K1 in das heiße Wärmenetz. Der Überdruck der Pumpe schiebt das Wasser zum Netzspeicher K10 und vom kalten Anschluss des Netzspeichers K10 wieder zurück zum Mischer K1 und den Heizkreisen K4, K2, K5 (Bild 2: F-G-H-N-L-A-B-C-D-E). Das Überströmventil K8 (Bild 2) hat mit dem einfachen Mischer (Bild 4–7) keine wesentliche funktionelle Bedeutung (nur Schutzfunktion bei Dampf im Solarkollektor). Wenn allerdings der erfindungsgemäße zweiteilige Kükenmischer (Bild 8–11) verwendet wird hat das Überströmventil K8 sehr wohl eine wichtige Funktion (Abzweigung Teilvolumenstrom direkt ins kalte Wärmenetz L).
  • Die technische Realisierung Patentanspruch 2:
  • Das Wärmenetz muss keine starren Vorgaben erfüllen. Genauso wie die Zahl der Wärmeverbraucher oder Wärmeerzeuger beliebig ist, spielt es keine Rolle wie viele Speicher/Puffer die Wärmekapazität des Wärmenetzes erhöhen (das Wärmenetz ist ja schon ein Wärmespeicher). Um die Volumenströme im Netz (und damit auch die Energieverluste) zu minimieren ist es sinnvoll in geographischer Nähe zu den Wärmeverbrauchern zusätzliche Wärmespeicher/-puffer zu haben. Damit diese zusätzliche Wärmespeicher gleichmäßig be- und entladen werden ist es sinnvoll ein aktives Energiebalancing zu betreiben. Dies ist sehr einfach über das steuerbares Ventil K11 zu erreichen. Verschiedene Teilnehmer/Knoten laden und entladen vermehrt die geographisch näher gelegenen Speicher (geringerer Druckverlust der Rohrleitungen). Es stellt sich ein Gleichgewicht in dem System ein. In dem Gesamtnetz können dadurch „Wärmeinseln” entstehen (Bild 17).
  • Die technische Realisierung Patentanspruch 3:
  • Eine Skalierung nach „Oben” ist ja selbsterklärend; aber eine Skalierung auf einen einzigen Teilnehmer/Knoten ist ja doch ungewöhnlich (Bild 12/13). Der „Netzspeicher K10” ist jetzt der ganz normale Puffer K20 im Haus. Eine eventuelle externe „Heizzentrale K15” ist jetzt ein gewöhnlicher Heizkessel K22 (oder auch Wärmepumpe) vor der Solaranlage K7. Die Wärmeerzeuger (K22 u. K7) und Wärmeverbraucher (K4, K2 u. K5) sind nach wie vor seriell im Kreis Verschaltet (mit der einzigen Pumpe K9 als Kreisantrieb). Weil der Puffer K20 direkt neben der Hydraulik steht ist mit kleinen Modifikationen eine Verbesserung möglich: Der Puffer kann auch aus der Mitte (Bild 13 Anschluss Q) geladen oder entladen werden.
  • Über den Mischer K21 werden fünf Betriebsarten eingestellt (Bild 13):
    • 1. Die Wärmeerzeugung (K22 u. K7) ist mit dem Wärmeverbrauch (K4, K2 u. K5) im Gleichgewicht. Der Volumenstrom umgeht den Puffer K20: (X-Y-S-R-T-V-W-E)
    • 2. Die Wärmeerzeugung (K22 u. K7) ist höher als der Wärmeverbrauch (K4, K2 u. K5). Der Volumenstrom lädt zusätzlich den Puffer K20: (X-Y-S-P-U-R-T-V-W-E und X-Y-S-R-T-V-W-E) oder (X-Y-S-Q-U-R-T-V-W-E und X-Y-S-R-T-V-W-E)
    • 3. Die Wärmeerzeugung (K22 u. K7) lädt den Puffer K20 ohne Wärmeverbrauch (K4, K2 u. K5). Der Volumenstrom lädt nur den Puffer K20: (X-Y-S-P-U-R-T-V-W-E) oder (X-Y-S-Q-U-R-T-V-W-E)
    • 4. Die Wärmeerzeugung (K22 u. K7) ist geringer als der Wärmeverbrauch (K4, K2 u. K5). Der Volumenstrom holt zusätzlich Wärme aus dem Puffer K20: (X-Y-S-R-T-V-W-E und X-U-P-R-T-V-W-E) oder (X-Y-S-R-T-V-W-E und X-U-Q-R-T-V-W-E)
    • 5. Ohne Wärmeerzeugung (K22 u. K7) wird der Wärmeverbrauch (K4, K2 u. K5) aus dem Puffer K20 betrieben: (X-U-P-R-T-V-W-E) oder (X-U-Q-R-T-V-W-E)
  • Das Bedeutet für die Überströmventile K24 und K23:
    • – Überströmventil K24 öffnet wenn ein Wärmebedarf aus dem Puffer gedeckt wird.
    • – Überströmventil K23 öffnet wenn der Puffer geladen wird.
    • – Kein Überströmventil (K23 u. K24) öffnet weil der Wärmebedarf und die Wärmeerzeugung im Gleichgewicht sind.
  • Die technische Realisierung Patentanspruch 4 u. 5:
  • Wegen dem seriellen Kreislaufprinzip ist in der Heizungshydraulik nur eine Pumpe K9, ein Mischer K1 und eventuell bis zu vier Überströmventile notwendig. Weil in der Hydraulik der Teilnehmer/Knoten nur eine einzige Pumpe verbaut ist reicht es auch nur einen einzigen Volumenstromsensor K3 zum Erfassen der Volumenströme zu verwenden. Für das Energiemonitoring müssen nur noch die Differenztemperaturen der gewünschten Komponente mit dem Volumenstrom multipliziert werden (mal die Zeit).
  • Die technische Realisierung Patentanspruch 6:
  • Dem Mischer K1 kommt eine zentrale Aufgabe zu. Er muss ein und zwei Volumenströme regeln können. Die Lösung dafür ist ein asymmetrisches Küken (Bild 20). Je nach Stellung des Kükens (Bild 4–7) trennt oder sperrt er zwei unabhängige Volumenströme. Die Querabsperrung K26 ist (nicht mittig) auf einer Drehscheibe K29 aufgebracht. Auf dieser Drehscheibe K29 ist noch zusätzlich eine Einzelabsperrung K27 aufgebracht. Den Abschluss bildet wieder eine 2. Drehscheibe K29 (quasi ein Sandwich). Beim Verdrehen des Kükens K29 + K26 + K27 + K29 sind entweder Zwei oder zwei mal Zwei Anschlüsse des Mischers K30 verbunden.
  • Die technische Realisierung Patentanspruch 7:
  • Um die Funktionalität des Mischers K1 zu verbessern ist bei dem Küken (Bild 21) die Einzelabsperrung K27 nicht fest an den Drehscheiben K29 montiert, sondern kann sich gegenüber dem Hauptküken K29 + K26 + K29 verschieben. In den Drehscheiben K29 ist eine Einkerbung K28. Je nach Drehrichtung des Hauptkükens verändert sich die gegenseitige Anordnung (Bilder 21–23) der beiden Kükenteile. Die Dimension der Einkerbung K28 bestimmt die Asymmetrische Funktionalitat.
  • Die technische Realisierung Patentanspruch 8:
  • Die technische Modifikation eines Standard Überströmventils zu einem Temperaturvariablen Überströmventils (Bild 24) ist extrem einfach: Austausch der normalen Spiralfeder K32 mit einer Spiralfeder aus Memorymetall. Der Druckverlust ist jetzt Temperaturabhängig.
  • Bilderliste
    • Bild 1:
      Integrales Wärmenetz (Nah- oder Fernwärme mit x-beliebiger Anzahl von Teilnehmern)
      Bild 2:
      Integrales Wärmenetz wie Bild 1 aber mit Bezugzeichen
      Bild 3:
      angepasste Lösung/Hydraulik als Einzelhausanlage
      Bild 4:
      Mischer mit Kükenstellung „Wärmebezug aus dem Wärmenetz”
      Bild 5:
      Mischer mit Kükenstellung „Entkoppelt vom Wärmenetz”
      Bild 6:
      Mischer mit Kükenstellung „Solarwärmelieferung ins Wärmenetz + Eigenverbrauch”
      Bild 7:
      Mischer mit Kükenstellung „Solarwärmelieferung ins Wärmenetz”
      Bild 8:
      Mischer mit Kükenstellung „Solarwärmelieferung ins Wärmenetz”
      Bild 9:
      Mischer mit Kükenstellung „Teilentkoppelt vom Wärmenetz”
      Bild 10:
      Mischer mit Kükenstellung „Wärmebezug aus dem Wärmenetz”
      Bild 11:
      Mischer mit Kükenstellung „Entkoppelt vom Wärmenetz”
      Bild 12:
      modifiziertes Hydrauliksystem reduziert auf ein Einzelhaus
      Bild 13:
      modifiziertes Hydrauliksystem wie Bild 12 aber mit Bezugzeichen
      Bild 14:
      modifiziertes Hydrauliksystem wie Bild 12 aber mit 5-Wege Mischer
      Bild 15:
      modifiziertes Hydrauliksystem wie Bild 14 aber mit Bezugzeichen
      Bild 16:
      Hydraulik der Patentanmeldung „Integrales Heizsystem” (Az: 10 2013 003 624.0)
      Bild 17:
      autarke Wärmeinseln in einem Integralem/Chaotischen Wärmenetz
      Bild 18:
      Ausfall eines Wärmelieferanten in einem Integralem/Chaotischen Wärmenetz
      Bild 19:
      Ausfall einer Rohrleitung in einem Integralem/Chaotischen Wärmenetz
      Bild 20:
      Mischer mit dem asymmetrischem Küken
      Bild 21:
      Mischer mit dem zweiteiligem Küken (Drehrichtung Uhrzeigersinn)
      Bild 22:
      Mischer mit dem zweiteiligem Küken (Drehrichtung Gegenuhrzeigersinn)
      Bild 23:
      Mischer mit dem zweiteiligem Küken (Zwischenstellung)
      Bild 24:
      Temperaturvariables Überströmventil
  • Bezugzeichenliste
  • Komponenten:
    • K1:
      erfindungsgemäßer 4-Wege Mischer
      K2:
      Platten-Wärmetauscher für Warmwasserbereitung (ca. 45–55°C)
      K3:
      Durchflusssensor
      K4:
      Hochtemperatur Heizkörper/Heizkreise (ca. 50–70°C)
      K5:
      Niedertemperatur Flächenheizkreise (ca. 30–40°C)
      K6:
      Temperaturvariables Überströmventil für Flächenheizkreise
      K7:
      Solarkollektor (direkt durchströmt – Heatpipe)
      K8:
      Überströmventil für Solarkollektor
      K9:
      Pumpe
      K10:
      zusätzlicher Speicher/Puffer zur Erhöhung der Netzspeicherkapazität
      K11:
      steuerbares Überströmventil
      K12:
      Ausdehnungsgefäß (für gesamtes Wärmenetz)
      K13:
      Überströmventil
      K14:
      steuerbares Absperrventil
      K15:
      Heizkessel
      K16:
      Ladepumpe
      K17:
      Mischer Rücklaufanhebung
      K18:
      Temperaturvariables Überströmventil für Heizkörper/Heizkreise
      K19:
      erfindungsgemäßer 5-Wege Mischer (Variante von K1)
      K20:
      Speicher/Puffer für Kleinanlage/Einzelhaus
      K21:
      bivalenter Standardmischer (ESSE VRB) oder erfindungsgemäßer 4-Wege Mischer
      K22:
      Heizkessel
      K23:
      Überströmventil (öffnet wenn Wärmeerzeugung > Wärmebedarf)
      K24:
      Überströmventil (öffnet wenn Wärmeerzeugung < Wärmebedarf)
      K25:
      Ausdehnungsgefäß
      K26:
      Kükenteil Querabsperrung
      K27:
      Kükenteil Einzelabsperrung
      K28:
      mögliche aber im Moment nicht eingenommene Position von K27
      K29:
      Drehscheibe (Boden oder Deckel des Kükens)
      K30:
      Mischergehäuse
      K31:
      Schnitt Temperaturvariables Überströmventil
      K32:
      Spiralfeder aus Memorymetall
  • Verbindungsrohrleitungen (zwischen den Komponentenanschlüssen):
    • A:
      Rohrleitung zwischen K18, K4 und K1
      B:
      Rohrleitung zwischen K4, K18 und K2
      C:
      Rohrleitung zwischen K5, K6 und K2
      D:
      Rohrleitung zwischen K5, K6 und K3
      E:
      Rohrleitung zwischen K3 und K9
      F:
      Rohrleitung zwischen K9, K8 und K7
      G:
      Rohrleitung zwischen K7 und K1
      H:
      Sammelrohrleitung zwischen K1 und heißes Wärmenetz selbst (u. K11; K16; K17)
      I:
      Rohrleitung zwischen K2 und Kaltwasseranschluss
      J:
      Rohrleitung zwischen K2 und Warmwasserverbrauchern
      K:
      Rohrleitung zwischen K15 und K17
      L:
      Sammelrohrl. zwischen K1, K8 und kaltes Wärmenetz selbst (u. K10; K12–K14; K17)
      M:
      Rohrleitung zwischen K13, K14 und K12
      N:
      Rohrleitung zwischen K11 und K10
      P:
      Rohrleitung zwischen K21 und K20
      Q:
      Rohrleitung zwischen K21 und K20
      R:
      Rohrleitung zwischen K21, K4, K18 und K23
      S:
      Rohrleitung zwischen K7 und K21
      T:
      Rohrleitung zwischen K4, K18 und K2
      U:
      Rohrleitung zwischen K20, K23 und K24
      V:
      Rohrleitung zwischen K2, K5 und K6
      W:
      Rohrleitung zwischen K5, K6 und K3
      X:
      Rohrleitung zwischen K9, K24 und K22
      Y:
      Rohrleitung zwischen K22 und K7

Claims (8)

  1. Integrales Wärmenetz, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmenetz als passiver Wärme-Speicher fungiert und jeder Teilnehmer/Knoten selbst, mit einer eigenen Pumpe, die bedarfsgerechten Volumenströme aus oder ins Wärmenetz generiert.
  2. Integrales Wärmenetz gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherkapazität des Wärmenetzes mit beliebig vielen zusätzlichen passiven (ohne eigene Pumpen) Netz-Speichern (auch weitere Wärmenetze) erweitert werden kann.
  3. Integrales Wärmenetz gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Wärmenetzes beliebig skaliert (bis herunter zu einem einzigen Teilnehmer und einem Wärmespeicher) werden kann.
  4. Integrales Wärmenetz gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Teilnehmer/Knoten, für sämtliche Hydraulik-Funktionen, nur ein Mischer und eine Pumpe notwendig sind.
  5. Integrales Wärmenetz gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Teilnehmer/Knoten, für sämtliche Energiemonitoringfunktionen, nur ein Volumenstromsensor und einige Temperaturfühler notwendig sind.
  6. Integrales Wärmenetz gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Mischer ein asymmetrisches Zwei-Kammer-Küken verwendet wird.
  7. Integrales Wärmenetz gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Mischer ein Zweiteiliges Küken, mit unterschiedlicher Funktionalität je nach Drehrichtung, verwendet wird.
  8. Integrales Wärmenetz gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil eine Temperaturvariable(n) Schalthysterese/Druckverlust aufweist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111998432A (zh) * 2020-09-10 2020-11-27 国核电力规划设计研究院有限公司 热管式蓄热供热装置及方法
DE102020205300A1 (de) 2020-04-27 2021-10-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung von Wärmeaustauschen sowie zugehörige Steuerungsvorrichtung

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