DE102022114949A1 - Method and device for transferring heat - Google Patents
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Abstract
Die Offenbarung betrifft eine Übergabestation umfassend einen primärseitigen Wärmezufuhrstrom, einen ersten und einen zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom, einen sekundärseitigen Wärmezufuhrstrom und einen ersten, zweiten, dritten und vierten Wärmeüberträger, wobei der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom, bevor dieser in den zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom eingeleitet wird, eine erste Temperaturanhebung und eine zweite Temperaturanhebung erfährt, wobei die erste Temperaturanhebung vor der zweiten Temperaturanhebung erfolgt, die zweite Temperaturanhebung mittels des ersten Wärmeüberträgers erfolgt, der dafür teilweise den primärseitigen Wärmezufluss nutzt, die erste Temperaturanhebung mittels des zweiten Wärmeüberträgers erfolgt, der dafür teilweise eine Restwärme des vierten Wärmeüberträgers und/oder teilweise eine Restwärme des ersten Wärmeüberträgers nutzt, eine Temperaturanhebung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms mittels des dritten Wärmeüberträgers erfolgt, der dafür teilweise den primärseitigen Wärmezufluss nutzt; und eine Temperaturanhebung des ersten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms mittels des vierten Wärmeüberträgers erfolgt, der dafür teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers und/oder teilweise den primärseitigen Wärmezufluss nutzt. The disclosure relates to a transfer station comprising a primary-side heat supply stream, a first and a second secondary-side heat removal stream, a secondary-side heat supply stream and a first, second, third and fourth heat exchanger, wherein the secondary-side heat supply stream, before it is introduced into the second secondary-side heat removal stream, undergoes a first temperature increase and experiences a second temperature increase, the first temperature increase taking place before the second temperature increase, the second temperature increase taking place by means of the first heat exchanger, which partially uses the heat inflow on the primary side, the first temperature increase taking place by means of the second heat exchanger, which partially uses residual heat from the fourth heat exchanger and/or partially uses residual heat from the first heat exchanger, a temperature increase of the second secondary-side heat dissipation flow takes place by means of the third heat exchanger, which partially uses the primary-side heat inflow for this purpose; and the temperature of the first secondary-side heat dissipation flow is increased by means of the fourth heat exchanger, which partially uses the residual heat of the third heat exchanger and/or partially uses the primary-side heat inflow.
Description
Gebiet der ErfindungField of invention
Diese Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf das Gebiet der Wärmeübertragungstechnik und insbesondere auf eine Übergabestation zur Übertragung von (Fern-)Wärme und einem Verfahren zur Übertragung von Wärme in einer Übergabestation.This disclosure relates generally to the field of heat transfer technology and in particular to a transfer station for transferring (district) heat and a method for transferring heat in a transfer station.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Allgemein sind Vorrichtungen zur Übertragung von Wärme und entsprechende Verfahren zur Übertragung von Wärme, bspw. in Wärmeversorgungsnetzen für Wohn- oder Industrieanlagen bekannt.Devices for transferring heat and corresponding methods for transferring heat, for example in heat supply networks for residential or industrial facilities, are generally known.
Aus
Der Artikel „Fernwärmeübergabestation mit Kaskade. Stadtwerke Rosenheim erweitert FW-Kapazität durch niedrige Rücklauftemperaturen“ von Götz Brühl, Reinhard Bielmeier, Horst Neugebauer und Edwin Weinmann in EuroHeat & Power, 41. Jg (2012), Heft 12, Seiten 45 bis 51 beschreibt eine dreistufige kaskadierte Fernwärmeübergabestation mit Strahlpumpe.The article “District heating transfer station with cascade. Stadtwerke Rosenheim expands FW capacity through low return temperatures” by Götz Brühl, Reinhard Bielmeier, Horst Neugebauer and Edwin Weinmann in EuroHeat & Power, 41st year (2012), issue 12, pages 45 to 51 describes a three-stage cascaded district heating transfer station with a jet pump.
Aufgabe der Erfindung ist, ein verbessertes Verfahren zur Übertragung von Wärme in einer Übergabestation und eine verbesserte Übergabestation zur Übertragung von Wärme gegenüber dem Stand der Technik zur Verfügung zu stellen.The object of the invention is to provide an improved method for transferring heat in a transfer station and an improved transfer station for transferring heat compared to the prior art.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Nach einem ersten Aspekt umfasst eine Übergabestation einen primärseitigen Wärmezufuhrstrom, einen ersten und einen zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom, einen sekundärseitigen Wärmezufuhrstrom und einen ersten, zweiten, dritten und einen vierten Wärmeüberträger.According to a first aspect, a transfer station comprises a primary-side heat supply stream, a first and a second secondary-side heat removal stream, a secondary-side heat supply stream and a first, second, third and a fourth heat exchanger.
Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.“May” refers in particular to optional features of the invention. Accordingly, there is one embodiment of the invention that has the respective feature or features.
Der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom kann, bevor dieser in den zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom eingeleitet wird, eine erste Temperaturanhebung und eine zweite Temperaturanhebung erfahren.The secondary-side heat supply stream can experience a first temperature increase and a second temperature increase before it is introduced into the second secondary-side heat removal stream.
Die erste Temperaturanhebung kann vor der zweiten Temperaturanhebung erfolgen. Mit anderen Worten wird der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom sukzessive zuerst mit der ersten Temperaturanhebung und sodann mit der zweiten Temperaturanhebung beaufschlagt. Ein Wärmezu- oder abfuhrstrom kann sich dadurch auszeichnen, dass dieser eine vorgegebene oder natürliche räumliche Flussrichtung oder Stromrichtung aufweist. Die Flussrichtung kann zeitlich und/oder räumlich stationär sein. Die erste Temperaturanhebung kann zeitlich vor der zweiten Temperaturanhebung erfolgen.The first temperature increase can occur before the second temperature increase. In other words, the heat supply flow on the secondary side is successively first subjected to the first temperature increase and then to the second temperature increase. A heat supply or removal flow can be characterized by the fact that it has a predetermined or natural spatial flow direction or current direction. The flow direction can be stationary in time and/or space. The first temperature increase can take place before the second temperature increase.
Die Temperatur eines Wärmestroms und die Temperatur im Allgemeinen kann eine gemittelte über einem Querschnitt des Wärmestroms, maximale oder minimale Temperatur in einem Querschnitt des Wärmestroms sein. Die Temperatur eines Wärmestroms und die Temperatur im Allgemeinen kann eine Temperatur gemittelt über ein Zeitintervall oder eine Temperatur in einem Zeitpunkt sein.The temperature of a heat flow and the temperature in general may be an averaged over a cross section of the heat flow, maximum or minimum temperature in a cross section of the heat flow. The temperature of a heat flow and temperature in general can be a temperature averaged over a time interval or a temperature at a point in time.
Mit Einleiten kann ein Zusammenführen des zuvor räumlich getrennten sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms mit dem zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom verstanden werden. Hierbei kann es in Abhängigkeit der Medien des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms und/oder des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms nach der Einleitung zu einer homogenen Phase oder heterogenen Phase kommen. Der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom kann ein Volumenstrom mit dem Medium Wasser in einer flüssigen Phase sein und der zweite sekundärseitige Wärmeabfuhrstrom kann ein Volumenstrom mit einem Medium Wasser in einer flüssigen Phase sein und beide Volumenströme nach der Einleitung können sich zu einer homogenen Phase vermischen.Initiation can be understood as merging the previously spatially separated secondary-side heat supply stream with the second secondary-side heat removal stream. Depending on the media of the secondary-side heat supply stream and/or the second secondary-side heat removal stream, a homogeneous phase or a heterogeneous phase can occur after the introduction. The secondary-side heat supply flow can be a volume flow with the medium water in a liquid phase and the second secondary-side heat removal flow can be a volume flow with a medium water in a liquid phase and both volume flows after introduction can mix to form a homogeneous phase.
Die zweite Temperaturanhebung kann mittels des ersten Wärmeüberträgers erfolgen. Der erste Wärmeüberträger kann dafür teilweise den primärseitigen Wärmezufluss nutzen. Der erste Wärmeüberträger kann dafür den primärseitigen Wärmezufluss und/oder teilweise eine Restwärme des ersten Wärmeüberträgers nutzen.The second temperature increase can be carried out using the first heat exchanger. The first heat exchanger can partially use the heat inflow on the primary side. For this purpose, the first heat exchanger can use the heat inflow on the primary side and/or partially a residual heat from the first heat exchanger.
Eine Restwärme eines Wärmeüberträgers kann eine Abwärme des Wärmeüberträgers sein. Die Restwärme oder Abwärme eines Wärmeüberträgers kann jene Wärme, die der Wärmeüberträger nicht für die Wärmeübertragung nutzt, sein. Die Restwärme eines Wärmeüberträgers kann ein anderer Wärmeüberträger nutzen. Eine Restwärme oder Abwärme eines Wärmeüberträgers kann durch einen vorgegebenen Grenzwert eines zu übertragenden maximalen Wärmeflusses mittels des Wärmeüberträgers sein. Eine Restwärme oder Abwärme eines Wärmeüberträgers kann durch den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik entstehen. Bei der Übertragung von Wärme mittels Wärmeüberträger gibt das Medium mit höherer Temperatur eine Wärme an ein Medium mit geringerer Temperatur ab. Demzufolge ist der übertragbare Wärmefluss insbesondere eine Funktion einer Temperaturdifferenz der beiden Medien. Je geringer die Temperaturdifferenz ist, desto geringer ist insbesondere auch der übertragbare Wärmefluss.Residual heat from a heat exchanger can be waste heat from the heat exchanger. The residual heat or waste heat of a heat exchanger can be the heat that the heat exchanger does not use for heat transfer. The residual heat from one heat exchanger can be used by another heat exchanger. Residual heat or waste heat from a heat exchanger can be determined by a predetermined limit value of a maximum heat flow to be transferred by means of the heat exchanger. Residual heat or waste heat from a heat exchanger can arise due to the second law of thermodynamics. When heat is transferred using a heat exchanger, the medium with a higher temperature gives off heat to a medium with a lower temperature. As a result, the transferable heat flow is in particular a function of a temperature difference between the two media. The lower the temperature difference, the lower the transferable heat flow.
Die Temperaturanhebung eines Mediums mittels eines Wärmeüberträgers kann durch Vermischung oder Übertragung von Wärme eines anderen Mediums erfolgen, wobei das andere Medium eine höhere Temperatur als das Medium besitzt. Die Temperaturanhebung eines Mediums mittels Wärmeüberträger kann durch Transmission der Wärme eines anderen Mediums mit höherer Temperatur auf das Medium mit niederer Temperatur erfolgen. Die Temperaturanhebung in einem Wärmeüberträger kann durch Wärmestrahlung eines Mediums mit höherer Temperatur auf ein anderes Medium mit niederer Temperatur erfolgen. Die Temperaturanhebung mittels Wärmeüberträger kann Wärme mittels Phasenwechsel eines Mediums auf ein anderes Medium übertragen. Die Temperaturanhebung in einem Wärmeüberträger kann Wärme mittels Phasenwechsel eines Mediums auf ein anderes Medium übertragen und ferner das andere Medium (ebenso) einen Phasenwechsel durchführt. Das heißt, das Medium setzt Wärme mittels des Phasenwechsels frei, das andere Medium nimmt Wärme mittels des (anderen und „umgekehrten“) Phasenwechsels auf.The temperature of a medium can be raised using a heat exchanger by mixing or transferring heat from another medium, with the other medium having a higher temperature than the medium. The temperature of a medium can be raised using a heat exchanger by transmitting the heat from another medium with a higher temperature to the medium with a lower temperature. The temperature increase in a heat exchanger can be achieved by thermal radiation from a medium with a higher temperature to another medium with a lower temperature. Raising the temperature using a heat exchanger can transfer heat to another medium by changing the phase of one medium. The temperature increase in a heat exchanger can transfer heat by means of a phase change of one medium to another medium and the other medium (also) carries out a phase change. This means that the medium releases heat by means of the phase change, the other medium absorbs heat by means of the (different and “reverse”) phase change.
Die erste Temperaturanhebung kann mittels des zweiten Wärmeüberträgers erfolgen. Der zweite Wärmeüberträger kann dafür teilweise eine Restwärme des vierten Wärmeüberträgers und/oder teilweise die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers nutzen. Der zweite Wärmeüberträger kann dafür teilweise eine Restwärme des vierten Wärmeüberträgers und/oder teilweise eine Restwärme des ersten Wärmeüberträgers und/oder teilweise eine Restwärme des dritten Wärmeüberträgers nutzen.The first temperature increase can be done using the second heat exchanger. For this purpose, the second heat exchanger can partially use residual heat from the fourth heat exchanger and/or partially use the residual heat from the first heat exchanger. For this purpose, the second heat exchanger can partially use residual heat from the fourth heat exchanger and/or partially use residual heat from the first heat exchanger and/or partially use residual heat from the third heat exchanger.
Eine Temperaturanhebung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms kann mittels des dritten Wärmeüberträgers erfolgen. Der dritte Wärmeüberträger kann dafür teilweise den primärseitigen Wärmezufluss nutzen. Der dritte Wärmeüberträger kann dafür teilweise den primärseitigen Wärmezufluss und/oder teilweise eine Restwärme des dritten Wärmeüberträgers nutzen.The temperature of the second secondary-side heat dissipation stream can be increased using the third heat exchanger. The third heat exchanger can partially use the heat inflow on the primary side. For this purpose, the third heat exchanger can partially use the heat inflow on the primary side and/or partially use residual heat from the third heat exchanger.
Eine Temperaturanhebung des ersten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms kann mittels des vierten Wärmeüberträgers erfolgen. Der vierte Wärmeüberträger kann dafür teilweise den primärseitigen Wärmezufluss und/oder teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers nutzen.The temperature of the first secondary-side heat dissipation stream can be increased using the fourth heat exchanger. For this purpose, the fourth heat exchanger can partially use the heat inflow on the primary side and/or partially use the residual heat from the third heat exchanger.
Die Übergabestation kann einen fünften Wärmeüberträger umfassen. Die Übergabestation kann einen dritten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom umfassen.The transfer station can include a fifth heat exchanger. The transfer station can include a third secondary-side heat dissipation stream.
Eine Temperaturanhebung des dritten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms kann mittels des fünften Wärmeüberträgers erfolgen. Der fünfte Wärmeüberträger kann dafür teilweise eine Restwärme des vierten Wärmeüberträgers und/oder teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers nutzen.The temperature of the third secondary-side heat dissipation stream can be increased using the fifth heat exchanger. For this purpose, the fifth heat exchanger can partially use residual heat from the fourth heat exchanger and/or partially use the residual heat from the third heat exchanger.
Die erste Temperaturanhebung kann mittels des zweiten Wärmeüberträgers erfolgen, der dafür teilweise die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers und/oder teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers und/oder teilweise die Restwärme des vierten Wärmeüberträgers und/oder teilweise eine Restwärme des fünften Wärmeüberträgers nutzt.The first temperature increase can be carried out by means of the second heat exchanger, which partially uses the residual heat of the first heat exchanger and/or partially the residual heat of the third heat exchanger and/or partially uses the residual heat of the fourth heat exchanger and/or partially uses residual heat of the fifth heat exchanger.
Der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom kann nach der Einleitung in den zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom, teilweise eine dritte Temperaturanhebung erfahren. Die dritte Temperaturanhebung kann mit der Temperaturanhebung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms erfolgen. Die dritte Temperaturanhebung kann nach der zweiten Temperaturanhebung erfolgen.The secondary-side heat supply stream can sometimes experience a third temperature increase after being introduced into the second secondary-side heat removal stream. The third temperature increase can occur with the temperature increase of the second secondary-side heat dissipation stream. The third temperature increase can occur after the second temperature increase.
Der primärseitige Wärmezufuhrstrom kann ein Vorlaufstrom eines Fernwärmenetzes oder eines Nahwärmenetzes sein.The primary-side heat supply flow can be a flow flow from a district heating network or a local heating network.
Der erste sekundärseitige Wärmeabfuhrstrom kann ein erster sekundärseitiger Nutzwärmekreislauf sein. Der erster sekundärseitiger Nutzwärmekreislauf kann ein Heizungskreislauf sein.The first secondary-side heat dissipation stream can be a first secondary-side useful heat circuit. The first secondary-side useful heat circuit can be a heating circuit.
Der dritte sekundärseitige Wärmeabfuhrstrom kann ein zweiter sekundärseitiger Nutzwärmekreislauf sein.The third secondary-side heat dissipation stream can be a second secondary-side useful heat circuit.
Der zweite sekundärseitige Wärmeabfuhrstrom kann ein Brauchwasserkreislauf sein.The second secondary-side heat dissipation stream can be a service water circuit.
Der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom kann ein Wasser von außerhalb des Brauchwasserkreislaufs sein. Das Wasser von außerhalb des Brauchwasserkreislaufs kann ein Trinkwasser sein.The secondary-side heat supply stream can be water from outside the process water circuit. The water from outside the service water circuit can be drinking water.
Ein Brauchwasser im Brauchwasserkreislauf kann mittels Pumpe zirkulieren. Ein Zirkulieren des Brauchwassers im Brauchwasserkreislauf kann mittels einer Pumpe und mit dem Einleiten von Wasser von außerhalb des Brauchwasserkreislaufs in den Brauchwasserkreislauf erfolgen.A process water in the process water circuit can be circulated using a pump. The process water can be circulated in the service water circuit by means of a pump and by introducing water from outside the service water circuit into the service water circuit.
Die zweite Temperaturanhebung des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms kann gleichzeitig mit der Temperaturanhebung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms erfolgen. Die zweite Temperaturanhebung kann gleichzeitig mit der Temperaturanhebung des ersten und/oder des dritten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms erfolgen. Die zweite Temperaturanhebung des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms kann gleichzeitig mit der Temperaturanhebung des ersten und/oder des zweiten und/oder des dritten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms erfolgen.The second temperature increase of the secondary-side heat supply stream can take place simultaneously with the temperature increase of the second secondary-side heat removal stream. The second temperature increase can take place simultaneously with the temperature increase of the first and/or the third secondary-side heat dissipation stream. The second temperature increase of the secondary-side heat supply stream can take place simultaneously with the temperature increase of the first and/or the second and/or the third secondary-side heat removal stream.
Der primärseitige Wärmezufuhrstrom kann für die Temperaturanhebung des ersten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms mittels des vierten Wärmeüberträgers genutzt werden und gleichzeitig kann der primärseitige Wärmezufuhrstrom für die Temperaturanhebung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms mittels des dritten Wärmeüberträgers genutzt werden. Der primärseitige Wärmezufuhrstrom kann für die Temperaturanhebung des ersten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms mittels des vierten Wärmeüberträgers genutzt werden und gleichzeitig kann der primärseitige Wärmezufuhrstrom für die Temperaturanhebung des Brauchwasserkreislaufs mittels des dritten Wärmeüberträgers genutzt werden. Der primärseitige Wärmezufuhrstrom kann für die zweite Temperaturanhebung des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms mittels des ersten Wärmeüberträgers genutzt werden und/oder gleichzeitig kann der primärseitige Wärmezufuhrstrom für die Temperaturanhebung des ersten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms mittels des vierten Wärmeüberträgers genutzt werden und/oder gleichzeitig kann der primärseitige Wärmezufuhrstrom für die Temperaturanhebung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms mittels des dritten Wärmeüberträgers genutzt werden und/oder gleichzeitig kann der primärseitige Wärmezufuhrstrom für die Temperaturanhebung des dritten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms mittels des fünften Wärmeüberträgers genutzt werden.The primary-side heat supply stream can be used to increase the temperature of the first secondary-side heat dissipation stream by means of the fourth heat exchanger and at the same time the primary-side heat supply stream can be used to increase the temperature of the second secondary-side heat dissipation stream by means of the third heat exchanger. The primary-side heat supply flow can be used to increase the temperature of the first secondary-side heat removal flow by means of the fourth heat exchanger and at the same time the primary-side heat supply flow can be used to increase the temperature of the process water circuit by means of the third heat exchanger. The primary-side heat supply flow can be used for the second temperature increase of the secondary-side heat supply flow by means of the first heat exchanger and/or at the same time the primary-side heat supply flow can be used for the temperature increase of the first secondary-side heat removal flow by means of the fourth heat exchanger and/or at the same time the primary-side heat supply flow can be used for the temperature increase of the second secondary-side heat dissipation stream can be used by means of the third heat exchanger and/or at the same time the primary-side heat supply stream can be used to increase the temperature of the third secondary-side heat dissipation stream by means of the fifth heat exchanger.
Der Brauchwasserkreislauf kann ein Trinkwasserkreislauf sein.The process water circuit can be a drinking water circuit.
Der erste sekundärseitige Nutzwärmekreislauf kann ein erster Heizungskreislauf sein. Der erste Heizungskreislauf kann einen Heizkörper und eine Fußbodenheizung umfassen. Der erste Heizungskreislauf kann eine Fußbodenheizung umfassen und/oder eine Bauteilaktivierung umfassen oder eine Konvektionsheizung umfassen. Die Konvektionsheizung kann ein Heizkörper sein.The first secondary-side useful heat circuit can be a first heating circuit. The first heating circuit can include a radiator and underfloor heating. The first heating circuit can include underfloor heating and/or include component activation or include convection heating. The convection heater can be a radiator.
Der zweite sekundärseitige Nutzwärmekreislauf kann ein zweiter Heizungskreislauf sein. Der zweite sekundärseitige Nutzwärmekreislauf kann eine Fußbodenheizung umfassen und/oder eine Bauteilaktivierung umfassen.The second secondary-side useful heat circuit can be a second heating circuit. The second secondary-side useful heat circuit can include underfloor heating and/or component activation.
Eine Rücklauftemperatur des ersten sekundärseitigen Nutzwärmekreislaufs kann höher gegenüber einer Rücklauftemperatur des zweiten sekundärseitigen Nutzwärmekreislaufs sein.A return temperature of the first secondary-side useful heat circuit can be higher than a return temperature of the second secondary-side useful heat circuit.
Die Wärmeüberträger der Übergabestation können jeweils ein Wärmespeicher und/oder Wärmetauscher sein. Die Wärmeüberträger der Übergabestation können Plattenwärmeüberträger, Spiralwärmeüberträger oder Rohrbündelwärmeüberträger sein. Die Wärmeüberträger können Rekuperatoren und/oder Regeneratoren sein (siehe auch
Die Wärmeüberträger der Übergabestation können jeweils eine Primär- und eine Sekundärseite umfassen. Die Primärseite kann Wärme auf die Sekundärseite des Wärmeüberträgers der Übergabestation übertragen. Die Primärseite kann Wärme speichern. Die Primärseite kann Wärme, bevor diese teilweise an die Sekundärseite übertragen wird, speichern.The heat exchangers of the transfer station can each include a primary and a secondary side. The primary side can transfer heat to the secondary side of the heat exchanger of the transfer station. The primary side can store heat. The primary side can store heat before it is partially transferred to the secondary side.
Der erste Wärmeüberträger kann ferner eine Temperaturdifferenz zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des ersten Wärmeüberträgers umfassen. Die Temperaturdifferenz des ersten Wärmeüberträgers kann einen Bereich von 1 bis 10 Kelvin (oder auch höher), bevorzugt 1 Kelvin, umfassen. Die Temperaturdifferenz des ersten Wärmeüberträgers kann eine mittlere Temperaturdifferenz des ersten Wärmeüberträgers sein.The first heat exchanger can further include a temperature difference between the primary side and the secondary side of the first heat exchanger. The temperature difference of the first heat exchanger can cover a range from 1 to 10 Kelvin (or even higher), preferably 1 Kelvin. The temperature difference of the first heat exchanger can be an average temperature difference of the first heat exchanger.
Der zweite Wärmeüberträger kann ferner eine Temperaturdifferenz zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des zweiten Wärmeüberträgers umfassen. Die Temperaturdifferenz des zweiten Wärmeüberträgers kann einen Bereich von 1 bis 40 Kelvin (oder auch höher), bevorzugt 1 Kelvin, umfassen. Die Temperaturdifferenz des zweiten Wärmeüberträgers kann eine mittlere Temperaturdifferenz des zweiten Wärmeüberträgers sein.The second heat exchanger can further include a temperature difference between the primary side and the secondary side of the second heat exchanger. The temperature difference of the second heat exchanger can cover a range from 1 to 40 Kelvin (or even higher), preferably 1 Kelvin sen. The temperature difference of the second heat exchanger can be an average temperature difference of the second heat exchanger.
Der dritte Wärmeüberträger kann ferner eine mittlere Temperaturdifferenz zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des dritten Wärmeüberträgers umfassen. Die Temperaturdifferenz des dritten Wärmeüberträgers kann einen Bereich von 1 bis 30 (oder auch höher), Kelvin, bevorzugt 1 Kelvin, umfassen. Die Temperaturdifferenz des dritten Wärmeüberträgers kann eine mittlere Temperaturdifferenz des dritten Wärmeüberträgers sein.The third heat exchanger can further include an average temperature difference between the primary side and the secondary side of the third heat exchanger. The temperature difference of the third heat exchanger can cover a range from 1 to 30 (or even higher) Kelvin, preferably 1 Kelvin. The temperature difference of the third heat exchanger can be an average temperature difference of the third heat exchanger.
Der vierte Wärmeüberträger kann ferner eine mittlere Temperaturdifferenz zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des vierten Wärmeüberträgers umfassen. Die Temperaturdifferenz des vierten Wärmeüberträgers kann einen Bereich von 1 bis 40 Kelvin (oder auch höher), bevorzugt 1 Kelvin, umfassen. Die Temperaturdifferenz des vierten Wärmeüberträgers kann eine mittlere Temperaturdifferenz des vierte Wärmeüberträgers sein.The fourth heat exchanger can further include an average temperature difference between the primary side and the secondary side of the fourth heat exchanger. The temperature difference of the fourth heat exchanger can cover a range from 1 to 40 Kelvin (or even higher), preferably 1 Kelvin. The temperature difference of the fourth heat exchanger can be an average temperature difference of the fourth heat exchanger.
Der fünften Wärmeüberträger kann ferner eine mittlere Temperaturdifferenz zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des fünften Wärmeüberträgers umfassen. Die Temperaturdifferenz des fünften Wärmeüberträgers kann einen Bereich von 1 bis 30 Kelvin (oder auch höher), bevorzugt 1 Kelvin, umfassen. Die Temperaturdifferenz des vierten Wärmeüberträgers kann eine mittlere Temperaturdifferenz des vierte Wärmeüberträgers sein.The fifth heat exchanger can further include an average temperature difference between the primary side and the secondary side of the fifth heat exchanger. The temperature difference of the fifth heat exchanger can cover a range from 1 to 30 Kelvin (or even higher), preferably 1 Kelvin. The temperature difference of the fourth heat exchanger can be an average temperature difference of the fourth heat exchanger.
Die mittlere Temperaturdifferenz kann eine zeitliche Mittelung einer Temperaturdifferenz und/oder eine geometrische Mittelung über eine Wärmeübertragungsoberfläche eines Wärmeüberträgers sein. Die zeitliche Mittelung kann der stationäre Zustand der Wärmeströme im Wärmeüberträger sein.The average temperature difference can be a temporal averaging of a temperature difference and/or a geometric averaging over a heat transfer surface of a heat exchanger. The time averaging can be the stationary state of the heat flows in the heat exchanger.
Die Primärseite eines jeden Wärmeüberträgers der Übergabestation kann einen Primäreintritt und einen Primäraustritt umfassen.The primary side of each heat exchanger of the transfer station may include a primary inlet and a primary outlet.
Die Sekundärseite eines jeden Wärmeüberträgers der Übergabestation kann einen Sekundäreintritt und einen Sekundäraustritt umfassen.The secondary side of each heat exchanger of the transfer station may include a secondary inlet and a secondary outlet.
Der Primäreintritt des ersten Wärmeüberträgers kann mit dem primärseitigen Wärmezufuhrstrom gekoppelt sein. Der Primäreintritt des ersten Wärmeüberträgers kann mit dem primärseitigen Wärmezufuhrstrom und dem Primäraustritt des ersten Wärmeüberträgers gekoppelt sein.The primary inlet of the first heat exchanger can be coupled to the primary-side heat supply flow. The primary inlet of the first heat exchanger can be coupled to the primary-side heat supply flow and the primary outlet of the first heat exchanger.
Der Primäreintritt des zweiten Wärmeüberträgers kann mit dem Primäraustritt des vierten und/oder des fünften Wärmeüberträgers und dem Primäraustritt des ersten Wärmeüberträgers gekoppelt sein. Der Primäreintritt des zweiten Wärmeüberträgers kann dem Primäraustritt des vierten und/oder fünften und/oder dritten und/oder ersten Wärmeüberträgers gekoppelt sein.The primary inlet of the second heat exchanger can be coupled to the primary outlet of the fourth and/or the fifth heat exchanger and the primary outlet of the first heat exchanger. The primary inlet of the second heat exchanger can be coupled to the primary outlet of the fourth and/or fifth and/or third and/or first heat exchanger.
Der Primäraustritt des zweiten Wärmeüberträgers ist mit einem primärseitigen Wärmeabfuhrstrom verbunden.The primary outlet of the second heat exchanger is connected to a heat dissipation flow on the primary side.
Der Primäreintritt des dritten Wärmeüberträgers kann mit dem primärseitigen Wärmezufuhrstrom gekoppelt sein. Der Primäreintritt des dritten Wärmeüberträgers kann mit dem primärseitigen Wärmezufuhrstrom und dem Primäraustritt des dritten Wärmeüberträgers gekoppelt sein.The primary inlet of the third heat exchanger can be coupled to the primary-side heat supply flow. The primary inlet of the third heat exchanger can be coupled to the primary-side heat supply flow and the primary outlet of the third heat exchanger.
Der Primäreintritt des vierten Wärmeüberträgers kann mit dem primärseitigen Wärmezufuhrstrom und dem Primäraustritt des dritten Wärmeüberträgers gekoppelt sein. Der Primäreintritt des vierten Wärmeüberträgers kann mit dem primärseitigen Wärmezufuhrstrom und dem Primäraustritt des dritten Wärmeüberträgers und dem Primäraustritt des vierten Wärmeüberträgers gekoppelt sein.The primary inlet of the fourth heat exchanger can be coupled to the primary-side heat supply flow and the primary outlet of the third heat exchanger. The primary inlet of the fourth heat exchanger can be coupled to the primary-side heat supply flow and the primary outlet of the third heat exchanger and the primary outlet of the fourth heat exchanger.
Der Primäreintritt des fünften Wärmeüberträgers kann mit dem Primäraustritt des vierten Wärmeüberträgers gekoppelt sein. Der Primäreintritt des fünften Wärmeüberträgers kann mit den Primäraustritten des vierten und des dritten Wärmeüberträgers gekoppelt sein.The primary inlet of the fifth heat exchanger can be coupled to the primary outlet of the fourth heat exchanger. The primary inlet of the fifth heat exchanger can be coupled to the primary outlets of the fourth and third heat exchangers.
Der Sekundäreintritt des ersten Wärmeüberträgers kann mit dem sekundärseitigen Wärmezufuhrstrom gekoppelt sein.The secondary inlet of the first heat exchanger can be coupled to the secondary-side heat supply flow.
Der Sekundäreintritt des zweiten Wärmeüberträgers kann mit dem Sekundäraustritt des ersten Wärmeüberträgers gekoppelt sein.The secondary inlet of the second heat exchanger can be coupled to the secondary outlet of the first heat exchanger.
Der Sekundäreintritt des dritten Wärmeüberträgers kann mit dem Brauchwasserkreislauf gekoppelt sein. Der Sekundäreintritt des dritten Wärmeüberträgers kann mit einem Rücklauf des Brauchwasserkreislaufs gekoppelt sein.The secondary inlet of the third heat exchanger can be coupled to the process water circuit. The secondary inlet of the third heat exchanger can be coupled with a return of the service water circuit.
Der Rücklauf ist durch die Richtung des strömenden Mediums in einem Kreislauf bestimmt, das vom Verbraucher weg in Richtung des Erzeugers strömt. Der Verbraucher kann eine Energiesenke, Wärmesenke oder eine Entnahmestelle sein. Der Erzeuger kann eine Energiequelle, Wärmequelle oder Zufuhrstelle sein. Der Vorlauf ist vice versa der Richtung des Rücklaufs. Ein Rücklauf und ein Vorlauf eines Kreislaufs können in Fluidverbindung stehen.The return flow is determined by the direction of the flowing medium in a circuit, which flows away from the consumer towards the producer. The consumer can be an energy sink, heat sink or a withdrawal point. The generator can be an energy source, heat source or supply point. The forward direction is the reverse of the return direction. A return and a forward flow of a circuit can be in fluid communication.
Der Sekundäreintritt des dritten Wärmeüberträgers kann mit dem zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom gekoppelt sein. Der Sekundäreintritt des dritten Wärmeüberträgers kann mit dem Sekundäraustritt des ersten Wärmeüberträgers gekoppelt sein. Der Sekundäreintritt des dritten Wärmeüberträgers kann mit dem Sekundäraustritt des ersten Wärmeüberträgers und dem zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom oder mit einem Rücklauf des Brauchwasserkreislaufs gekoppelt sein.The secondary inlet of the third heat exchanger can be coupled to the second secondary-side heat dissipation stream. The secondary entry of the third heat exchanger can be coupled to the secondary outlet of the first heat exchanger. The secondary inlet of the third heat exchanger can be coupled to the secondary outlet of the first heat exchanger and the second secondary-side heat dissipation flow or to a return of the process water circuit.
Der Sekundäraustritt des ersten Wärmeüberträgers kann mit einem Vorlauf und/oder einem Rücklauf des Brauchwasserkreislaufs gekoppelt sein. Der Sekundäraustritt des ersten Wärmeüberträgers kann mit dem zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom gekoppelt sein.The secondary outlet of the first heat exchanger can be coupled to a flow and/or a return of the process water circuit. The secondary outlet of the first heat exchanger can be coupled to the second secondary-side heat dissipation stream.
Der Sekundäraustritt des dritten Wärmeüberträgers kann mit dem zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom gekoppelt sein. Der Sekundäraustritt des dritten Wärmeüberträgers kann mit dem Vorlauf des Brauchwasserkreislaufs gekoppelt sein.The secondary outlet of the third heat exchanger can be coupled to the second secondary-side heat dissipation stream. The secondary outlet of the third heat exchanger can be coupled to the flow of the service water circuit.
Die Koppelungen können Energieübertragungsstrecken oder Energieführungsstrecken sein. Diese können Energie von einer Koppelstelle zu einer anderen Koppelstelle übertragen und/oder vice versa. Die Energie kann sich als thermische Energie in Form von Wärme manifestieren. Wärme kann durch Transmission, Diffusion, Dispersion, freie und/oder erzwungene Konvektion (in Kombination mit einem Trägermedium, beispielsweise ein Fluid) und/oder Strahlung übertragen werden.The couplings can be energy transmission routes or energy supply routes. These can transfer energy from one coupling point to another coupling point and/or vice versa. The energy can manifest itself as thermal energy in the form of heat. Heat can be transferred by transmission, diffusion, dispersion, free and/or forced convection (in combination with a carrier medium, for example a fluid) and/or radiation.
Als Mittel zur Übertragung von Energie (bzw. Wärmeträgermedium) kann ein Fluid dienen. Das Fluid kann Wasser sein. Die Energieübertragungsstrecke oder Energieführungsstrecke können eine geschlossene oder offene Rohrleitung sein. Darin kann ein Fluid enthalten sein. Das Fluid kann sich in einer geschlossenen oder offenen Rohrleitung befinden. Das Fluid kann mittels einer Fluidenergiemaschine in Strömung/Bewegung versetzt werden und dadurch kann Wärme durch erzwungene Konvektion übertragen werden. Die Fluidenergiemaschine kann eine Arbeitsmaschine sein. Die Fluidenergiemaschine kann eine Pumpe, ein Verdichter, Gebläse und/oder Ventilator sein. Die Fluidenergiemaschine kann eine (Wasser)-Strahlpumpe sein. Das Fluid in einer geschlossenen Rohrleitung kann unter einem hydrostatischen Druck stehen. Eine Strahlpumpe kann die Kombination von Mischventil und Pumpe ersetzen.A fluid can serve as a means of transmitting energy (or heat transfer medium). The fluid can be water. The energy transmission route or energy supply route can be a closed or open pipeline. A fluid may be contained therein. The fluid can be in a closed or open pipeline. The fluid can be caused to flow/move using a fluid energy machine and thereby heat can be transferred by forced convection. The fluid energy machine can be a work machine. The fluid energy machine may be a pump, compressor, blower and/or ventilator. The fluid energy machine can be a (water) jet pump. The fluid in a closed pipeline can be under hydrostatic pressure. A jet pump can replace the combination of mixing valve and pump.
Die erste Temperaturanhebung kann eine Temperaturdifferenz zwischen einer Temperatur an dem Sekundäraustritt des zweiten Wärmeüberträgers und einer Temperatur an dem Sekundäreintritt des zweiten Wärmeüberträgers sein.The first temperature increase can be a temperature difference between a temperature at the secondary outlet of the second heat exchanger and a temperature at the secondary inlet of the second heat exchanger.
Die zweite Temperaturanhebung kann eine Temperaturdifferenz zwischen einer Temperatur an dem Sekundäraustritt des ersten Wärmeüberträgers und einer Temperatur an dem Sekundäreintritt des ersten Wärmeüberträgers sein.The second temperature increase can be a temperature difference between a temperature at the secondary outlet of the first heat exchanger and a temperature at the secondary inlet of the first heat exchanger.
Die dritte Temperaturanhebung kann eine Temperaturdifferenz zwischen einer Temperatur an dem Sekundäraustritt des dritten Wärmeüberträgers und einer Temperatur an dem Sekundäreintritt des dritten Wärmeüberträgers sein.The third temperature increase can be a temperature difference between a temperature at the secondary outlet of the third heat exchanger and a temperature at the secondary inlet of the third heat exchanger.
Die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers kann eine Wärme sein, die am Primäraustritt des ersten Wärmeüberträgers bereitgestellt ist. Die Restwärme des zweiten Wärmeüberträgers kann eine Wärme sein, die am Primäraustritt des zweiten Wärmeüberträgers bereitgestellt ist. Die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers kann eine Wärme sein, die am Primäraustritt des dritten Wärmeüberträgers bereitgestellt ist. Die Restwärme des vierten Wärmeüberträgers kann eine Wärme sein, die am Primäraustritt des vierten Wärmeüberträgers bereitgestellt ist. Die Restwärme des fünften Wärmeüberträgers kann eine Wärme sein, die am Primäraustritt des fünften Wärmeüberträgers bereitgestellt ist.The residual heat of the first heat exchanger can be heat that is provided at the primary outlet of the first heat exchanger. The residual heat of the second heat exchanger can be heat that is provided at the primary outlet of the second heat exchanger. The residual heat of the third heat exchanger can be heat that is provided at the primary outlet of the third heat exchanger. The residual heat of the fourth heat exchanger can be heat that is provided at the primary outlet of the fourth heat exchanger. The residual heat of the fifth heat exchanger can be heat that is provided at the primary outlet of the fifth heat exchanger.
Die Übergabestation kann ferner ein erstes und zweites Mischventil umfassen. Das erste und zweite Mischventil kann jeweils ein steuerbares Dreiwege-Ventil oder zwei steuerbare Zweiwege-Ventile sein.The transfer station may further include first and second mixing valves. The first and second mixing valves can each be a controllable three-way valve or two controllable two-way valves.
Die Koppelung des Primäreintritts des ersten Wärmeüberträgers mit dem primärseitigen Wärmezufuhrstrom und dem Primäraustritt des ersten Wärmeüberträgers kann das erste Mischventil umfassen. Das erste Mischventil kann dazu ausgelegt sein, Wärme des primärseitigen Wärmezufuhrstroms und Restwärme des ersten Wärmeüberträgers zu mischen. Die aus der Mischung resultierende Wärme kann am Primäreintritt des ersten Wärmeüberträgers bereitgestellt werden. Das erste Mischventil kann dazu ausgelegt sein, Wärme des primärseitigen Wärmezufuhrstroms und/oder Restwärme des ersten Wärmeüberträgers am Primäreintritt des ersten Wärmeüberträgers bereitzustellen. Die Wärme des primärseitige Wärmezufuhrstroms kann das Element 320a in
Die Koppelung des Primäreintritts des dritten Wärmeüberträgers mit dem primärseitigen Wärmezufuhrstrom und dem Primäraustritt des dritten Wärmeüberträgers kann das zweite Mischventil umfassen. Das zweite Mischventil kann dazu ausgelegt sein die Wärme des primärseitigen Wärmezufuhrstroms und die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers zu mischen. Die aus der Mischung resultierende Wärme kann am Primäreintritt des dritten Wärmeüberträgers bereitgestellt werden. Das zweite Mischventil kann dazu ausgelegt sein, Wärme des primärseitigen Wärmezufuhrstroms und/oder Restwärme des dritten Wärmeüberträgers am Primäreintritt des dritten Wärmeüberträgers bereitzustellen. Die Wärme des primärseitige Wärmezufuhrstroms kann das Element 320b in
Das erste Mischventil kann direkt oder indirekt die erste Temperaturanhebung und/oder die zweite Temperaturanhebung bestimmen oder beeinflussen. Das zweite Mischventil kann direkt oder indirekt die zweite Temperaturanhebung und/oder die dritte Temperaturanhebung bestimmen oder beeinflussen.The first mixing valve can directly or indirectly determine or influence the first temperature increase and/or the second temperature increase. The second mixing valve can directly or indirectly determine or influence the second temperature increase and/or the third temperature increase.
Die Übergabestation kann ferner eine erste und zweite Fluidenergiemaschine umfassen.The transfer station may further include first and second fluid energy machines.
Die erste Fluidenergiemaschine kann eine Fluidströmung an dem Primäreintritt des ersten Wärmeüberträgers bereitstellen. Die zweite Fluidenergiemaschine kann eine Fluidströmung an dem Primäreintritt des dritten Wärmeüberträgers bereitstellen.The first fluid energy machine may provide fluid flow at the primary inlet of the first heat exchanger. The second fluid energy machine may provide fluid flow at the primary inlet of the third heat exchanger.
Die zweite Fluidenergiemaschine kann eine Volumenströmung an dem Primäreintritt des zweiten Wärmeüberträgers und/oder eine Volumenströmung an dem Primäreintritt des vierten Wärmeüberträgers und/oder eine Volumenströmung an dem Primäreintritt des fünften Wärmeüberträgers bereitstellen. Die Volumenströmung kann ein Wärmefluss sein.The second fluid energy machine can provide a volume flow at the primary inlet of the second heat exchanger and/or a volume flow at the primary inlet of the fourth heat exchanger and/or a volume flow at the primary inlet of the fifth heat exchanger. The volume flow can be a heat flow.
Die Übergabestation kann ferner eine dritte Fluidenergiemaschine umfassen. Die dritte Fluidenergiemaschine kann eine Volumenströmung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms bereitstellen. Die dritte Fluidenergiemaschine kann dazu eingerichtet sein Brauchwasser in dem Brauchwasserkreislauf zu zirkulieren.The transfer station may further comprise a third fluid energy machine. The third fluid energy machine can provide a volume flow of the second secondary-side heat dissipation stream. The third fluid energy machine can be set up to circulate process water in the process water circuit.
Übergabestation kann ferner eine vierte und fünfte Fluidenergiemaschine umfassen. Die vierte Fluidenergiemaschine kann eine Volumenströmung des ersten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms bereitstellen. Die fünfte Fluidenergiemaschine kann eine Volumenströmung des dritten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms bereitstellen. Die Übergabestation kann ferner ein erstes, zweites, fünftes und/oder sechstes Verteilventil umfassen. Das Verteilventil kann ein Mischventil sein. Das Verteilventil kann ein Stellventil sein. Das Verteilventil kann ein Ventil sein. Das Ventil kann ein Motorventil sein.Transfer station may further include fourth and fifth fluid energy machines. The fourth fluid energy machine can provide a volume flow of the first secondary-side heat removal stream. The fifth fluid energy machine can provide a volume flow of the third secondary-side heat removal stream. The transfer station may further comprise a first, second, fifth and/or sixth distribution valve. The distribution valve can be a mixing valve. The distribution valve can be a control valve. The distribution valve can be a valve. The valve can be an engine valve.
Das erste Verteilventil kann dazu ausgelegt sein, den sekundärseitigen Wärmezufuhrstrom, bevor dieser in den zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom eingeleitet wird, zumindest teilweise in den zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom einzuleiten. Das erste Verteilventil kann mit dem Sekundäraustritt des ersten Wärmeüberträgers und dem Sekundäreintritt des dritten Wärmeüberträgers und dem Sekundäraustritt des dritten Wärmeüberträgers gekoppelt sein. Das erste Verteilventil kann mit dem Sekundäraustritt des ersten Wärmeüberträgers und mit dem Rücklauf des Brauchwasserkreislaufs und mit dem Vorlauf des Brauchwasserkreislaufs gekoppelt sein.The first distribution valve can be designed to at least partially introduce the secondary-side heat supply flow into the second secondary-side heat removal flow before it is introduced into the second secondary-side heat removal flow. The first distribution valve can be coupled to the secondary outlet of the first heat exchanger and the secondary inlet of the third heat exchanger and the secondary outlet of the third heat exchanger. The first distribution valve can be coupled to the secondary outlet of the first heat exchanger and to the return of the domestic water circuit and to the flow of the domestic water circuit.
Das erste Verteilventil kann ausgelegt sein, Wärme am Sekundäraustritt des ersten Wärmeüberträgers teilweise am Sekundäreintritt des dritten Wärmeüberträgers oder teilweise am Sekundäraustritt des dritten Wärmeüberträgers bereitzustellen. Der erste Wärmeüberträger kann das Element 302 in
Das zweite Verteilventil kann dazu ausgelegt sein, Restwärme des dritten Wärmeüberträgers teilweise dem vierten Wärmeüberträger und/oder teilweise dem zweiten Wärmeüberträger bereitzustellen. Das zweite Verteilventil kann mit dem Primäraustritt des dritten Wärmeüberträgers und dem Primäreintritt des vierten Wärmeüberträgers und/oder den Primäreintritt des zweiten Wärmeüberträgers gekoppelt sein. Das zweite Verteilventil kann ausgelegt sein, Wärme am Primäraustritt des dritten Wärmeüberträgers teilweise am Primäreintritt des vierten Wärmeüberträgers und/oder teilweise am Primäreintritt des zweiten Wärmeüberträgers bereitzustellen. Der dritte Wärmeüberträger kann das Element 306 in
Das fünfte Verteilventil kann dazu ausgelegt sein, Restwärme am vierten und/oder fünften Wärmeüberträger zumindest teilweise dem zweiten Wärmeüberträger bereitzustellen. Das fünfte Verteilventil kann mit dem Primäraustritt des vierten oder fünften Wärmeüberträgers und dem Primäreintritt des zweiten Wärmeüberträgers und einem primärseitigen Wärmeabfuhrstrom gekoppelt sein. Das fünfte Verteilventil kann ausgelegt sein, Wärme des Primäraustritts des vierten oder fünften Wärmeüberträgers teilweise an dem Primäreintritt des zweiten Wärmeüberträgers bereitstellen. Das fünfte Verteilventil kann ausgelegt sein, Wärme des Primäraustritts des vierten oder fünften Wärmeüberträgers teilweise an dem Primäreintritt des zweiten Wärmeüberträgers bereitstellen und/oder teilweise an dem primärseitigen Wärmeabfuhrstrom bereitstellen. Der vierte Wärmeüberträger kann das Element 308 in
Das sechste Verteilventil kann dazu ausgelegt sein, Restwärme des ersten Wärmeüberträgers teilweise am zweiten Wärmeüberträger bereitzustellen. Das sechste Verteilventil kann mit dem Primäraustritt des ersten Wärmeüberträgers und dem Primäreintritt des zweiten Wärmeüberträgers und einem primärseitigen Wärmeabfuhrstrom gekoppelt sein. Das sechste Verteilventil kann ausgelegt sein, Wärme am Primäraustritt des ersten Wärmeüberträgers zumindest teilweise an den Primäreintritt des zweiten Wärmeüberträgers einzuleiten. Das sechste Verteilventil kann ausgelegt sein, Wärme des Primäraustritts des ersten Wärmeüberträgers zumindest teilweise an dem Primäreintritt des zweiten Wärmeüberträgers bereitstellen und/oder teilweise Wärme einem primärseitigen Wärmeabfuhrstrom bereitzustellen. Der erste Wärmeüberträger kann das Element 302 in
Die Übergabestation kann ferner eine Steuerung umfassen. Die Steuerung kann ein Regler sein. Die Steuerung kann dazu eingerichtet sein eine erste Instruktion an das erste Mischventil zu übertragen. Die Übertragung kann mittels Drahtweg, Funkweg, Lichtweg, kabelgebunden und/oder drahtlos erfolgen.The transfer station can also include a controller. The control can be a regulator. The control can be set up to transmit a first instruction to the first mixing valve. The transmission can take place via wire path, radio path, light path, wired and/or wireless.
Die erste Instruktion an das erste Mischventil kann das erste Mischventil veranlassen, die Wärme des primärseitigen Wärmezufuhrstroms und die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers zu mischen. Die erste Instruktion an das erste Mischventil kann das erste Mischventil veranlassen, eine Temperaturdifferenz zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des ersten Wärmeüberträgers oder eine Temperatur auf der Sekundärseite des ersten Wärmeüberträgers einzustellen oder bereitzustellen.The first instruction to the first mixing valve can cause the first mixing valve to mix the heat of the primary-side heat supply stream and the residual heat of the first heat exchanger. The first instruction to the first mixing valve can cause the first mixing valve to set or provide a temperature difference between the primary side and the secondary side of the first heat exchanger or a temperature on the secondary side of the first heat exchanger.
Mit einzustellen oder einstellen oder bereitstellen kann ein Mischen zweier Volumenströme zu einem gemeinsamen Volumenstrom in Abhängigkeit einer Stellgröße eines Ventils verstanden werden. Der Volumenstrom kann ein Wärmestrom sein. Die Stellgröße des Ventils kann ein in das Ventil eingebauter Drehschieber sein. Die Stellung des Drehschiebers mittels einer Steuerung erfolgen.By adjusting or adjusting or providing can be understood as meaning a mixing of two volume flows to form a common volume flow depending on a manipulated variable of a valve. The volume flow can be a heat flow. The manipulated variable of the valve can be a rotary valve built into the valve. The position of the rotary valve is done using a control.
Die erste Instruktion an das erste Mischventil kann das erste Mischventil veranlassen eine Temperaturdifferenz einzustellen oder bereitzustellen, die den exergetisch optimalen Betriebspunkt der Übergabestation abbildet. Die erste Instruktion an das erste Mischventil kann das erste Mischventil veranlassen eine Temperaturdifferenz zwischen dem Primäreintritt und dem Sekundäraustritt des ersten Wärmeüberträgers in einem Bereich von 0 bis 52 Kelvin, bevorzugt 1 Kelvin einzustellen.The first instruction to the first mixing valve can cause the first mixing valve to set or provide a temperature difference that represents the exergetically optimal operating point of the transfer station. The first instruction to the first mixing valve can cause the first mixing valve to set a temperature difference between the primary inlet and the secondary outlet of the first heat exchanger in a range from 0 to 52 Kelvin, preferably 1 Kelvin.
Die Steuerung kann dazu eingerichtet sein eine zweite Instruktion an das zweite Mischventil zu übertragen. Die zweite Instruktion an das zweite Mischventil kann das zweite Mischventil veranlassen die Wärme des primärseitigen Wärmezufuhrstroms und die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers zu mischen. Die zweite Instruktion an das zweite Mischventil kann das zweite Mischventil veranlassen eine Temperaturdifferenz zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des dritten Wärmeüberträgers einzustellen oder bereitzustellen. Die zweite Instruktion an das zweite Mischventil kann das zweite Mischventil veranlassen eine Temperaturdifferenz zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des dritten Wärmeüberträgers einzustellen oder bereitzustellen, die den exergetisch optimalen Betriebspunkt der Übergabestation abbildet. Die Temperaturdifferenz zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des dritten Wärmeüberträgers kann einen Bereich von 0 bis 3 Kelvin, bevorzugt 1 Kelvin, umfassen.The controller can be set up to transmit a second instruction to the second mixing valve. The second instruction to the second mixing valve can cause the second mixing valve to mix the heat of the primary-side heat supply flow and the residual heat of the third heat exchanger. The second instruction to the second mixing valve can cause the second mixing valve to set or provide a temperature difference between the primary side and the secondary side of the third heat exchanger. The second instruction to the second mixing valve can cause the second mixing valve to set or provide a temperature difference between the primary side and the secondary side of the third heat exchanger, which represents the energetically optimal operating point of the transfer station. The temperature difference between the primary side and the secondary side of the third heat exchanger can cover a range from 0 to 3 Kelvin, preferably 1 Kelvin.
Die Temperatur des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms kann 60 °C umfassen. Die Temperatur von 60 °C kann ein gebräuchlicher Wert einer Warmwassertemperatur sein, die einem Wärmeverbraucher bereitgestellt wird.The temperature of the second secondary-side heat dissipation stream may be 60°C. The temperature of 60 °C can be a common value a hot water temperature that is provided to a heat consumer.
Die Steuerung des ersten und zweiten Mischventils kann in einer Weise erfolgen, dass eine (primärseitige) Restwärme des dritten Wärmeüberträgers noch zum größtmöglichen Anteil für die Temperaturanhebung des ersten und/oder dritten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms bereitgestellt wird, ohne dass direkt Wärme des primärseitigen Wärmezufuhrstroms für die Temperaturanhebung des ersten und/oder dritten Wärmezufuhrstroms bereitgestellt wird. Die Übergabestation kann ferner ein siebtes Verteilventil umfassen. Das siebte Verteilventil kann dazu ausgelegt sein, dass Wärme des primären Wärmezufuhrstroms am Primäreintritt des vierten oder fünften Wärmeüberträgers zumindest teilweise bereitgestellt wird. Das siebte Verteilventil kann mit dem primärseitigen Wärmezufuhrstroms und dem Primäreintritt des vierten oder fünften Wärmeüberträger gekoppelt sein. Die Bereitstellung der (direkten) Wärme des primärseitigen Wärmezufuhrstroms für die Temperaturanhebung des ersten und/oder dritten Wärmezufuhrstroms kann mittels des siebten Verteilventils erfolgen. Das siebte Verteilventil kann dazu ausgelegt sein, Wärme des primärseitigen Wärmezufuhrstroms und Restwärme des dritten Wärmeüberträgers zu mischen. Die aus der Mischung resultierende Wärme kann am Primäreintritt des vierten oder fünften Wärmeüberträgers bereitgestellt werden. Der vierte Wärmeüberträger kann das Element 308 in
Die Steuerung kann den exergetisch optimalen Betriebspunkt für verschiedene Betriebszustände finden. Die verschiedene Betriebszustände können aus einem zeitinvarianten Wärmestrom des ersten und/oder zweiten und/oder dritten Wärmeabfuhrstroms resultieren.The control can find the exergetically optimal operating point for different operating states. The different operating states can result from a time-invariant heat flow of the first and/or second and/or third heat dissipation flow.
Die Bereitstellung einer Wärme des primären Wärmezufuhrstroms kann dazu dienen, wenn die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers für die Temperaturanhebung des ersten und/oder dritten sekundären Wärmeabfuhrstroms nicht ausreicht.The provision of heat from the primary heat supply stream can be used if the residual heat from the third heat exchanger is not sufficient to increase the temperature of the first and/or third secondary heat removal stream.
Die Steuerung der Temperaturanhebung des dritten sekundären Wärmeabfuhrstroms mittels des fünften Wärmeüberträgers kann mittels einem achten und neunten Verteilventils erfolgen. Die Übergabestation umfasst ferner das achte und neunte Verteilventil. Das achte Verteilventil kann mit dem Primäraustritt des dritten Wärmeüberträgers und dem Primäreintritt des fünften Wärmeüberträgers gekoppelt sein. Das achte Verteilventil kann dazu ausgelegt sein, Wärme des Primäraustritts des dritten Wärmeüberträgers am Primäreintritt des fünften Wärmeüberträgers bereitzustellen. Der dritte Wärmeüberträger kann das Element 306 in
Das neunte Verteilventil kann mit dem Primäraustritt des vierten Wärmeüberträgers und dem Primäreintritt des fünften Wärmeüberträgers gekoppelt sein. Das neunte Verteilventil kann dazu ausgelegt sein, Wärme des Primäraustritts des vierten Wärmeüberträgers am Primäreintritt des fünften Wärmeüberträgers bereitzustellen. Der vierte Wärmeüberträger kann das Element 308 in
Nach dem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Übergabestation in Übereinstimmung mit Anspruch 1 bereit. Weitere Ausführungen und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, den beigefügten Zeichnungen und der Beschreibung.According to the first aspect, the present invention provides a transfer station in accordance with claim 1. Further embodiments and features of the present invention emerge from the dependent claims, the accompanying drawings and the description.
Nach einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Übertragung von Wärme in einer Übergabestation in Übereinstimmung nach Anspruch 12 bereit. Die Übergabestation kann die Übergabestation von oben sein.In a second aspect, the present invention provides a method for transferring heat in a transfer station in accordance with claim 12. The transfer station can be the transfer station from above.
Vor einer detaillierten Beschreibung der Erfindung folgen deren Vorteile.Before a detailed description of the invention follows its advantages.
Es ist bekannt, dass in Übergabestationen Kaltwasser, bevor es in den Warmwasserkreislauf oder Wasser bevor es in den Brauchwasserkreislauf eingeleitet wird, eine Temperaturanhebung erfährt. Nach geltenden Hygienevorschriften in Deutschland muss die Temperatur im Rücklauf des Brauchwasserkreislaufs mindestens 55 °C betragen. Die Temperatur des sekundärseitigen Rücklaufs des Brauchwasserkreislaufs sollte somit 55 °C nicht unterschreiten. Diese Vorschriften dienen zur Eindämmung der Ausbreitung von Keimen und Krankheitserregern, insbesondere Legionellen, im Brauchwasser. Folglich ist bei manchen Ausführungsbeispielen die Brauchwassertemperatur größer oder gleich 60 °C. Das Kaltwasser oder Wasser, bevor es in den Brauchwasserkreislauf eingeleitet wird, hat üblicherweise eine Temperatur von 8 °C bis 15 °C. Damit bedarf es einer hohen Temperaturanhebung mittels des Wärmeüberträgers der das Kaltwasser oder das Wasser von außerhalb des Brauchwasserkreislaufs vorwärmt.It is known that in transfer stations cold water experiences a temperature increase before it is introduced into the hot water circuit or water before it is introduced into the service water circuit. According to current hygiene regulations in Germany, the temperature in the return of the service water circuit must be at least 55 °C. The temperature of the secondary return of the domestic water circuit should therefore not fall below 55 °C. These regulations serve to contain the spread of germs and pathogens, especially legionella, in industrial water. Consequently, in some embodiments the service water temperature is greater than or equal to 60 °C. The cold water or water before it is introduced into the domestic water circuit usually has a temperature of 8°C to 15°C. This requires a high temperature increase using the heat exchanger, which preheats the cold water or the water from outside the service water circuit.
Ebenso ist bekannt, dass der besagte Wärmeüberträger hierfür Restwärme von einem Wärmeüberträger zur Warmwasserbereitung eines Brauchwasserkreislaufs nutzen kann. Dadurch wird die Wärmebereitstellung seitens des Fernwärmebetreibers exergetisch genutzt.It is also known that the said heat exchanger can use residual heat from a heat exchanger for hot water preparation in a domestic water circuit. This means that the heat provided by the district heating operator is used for energy purposes.
Bei manchen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung erfolgt die Vorerwärmung hingegen sukzessive in zwei Stufen durch zwei getrennte Wärmeüberträger, bevor das Kaltwasser in den Brauchwasserkreislauf eingeleitet wird. Zusätzlich wird dafür teilweise eine Restwärme für den Wärmeüberträger der ersten Stufe und eine Restwärme für den Wärmeüberträger der Temperaturanhebung des Nutzwasserkreislaufs genutzt. Diese Kombination oder Kaskade an Wärmeüberträgern und die Kombination und das Nutzen von Restwärme optimiert die exergetische Nutzung des primären Wärmezufuhrstroms.In some exemplary embodiments of the present invention, however, the preheating takes place successively in two stages by two separate heat exchangers before the cold water is introduced into the process water circuit. In addition, residual heat is partially used for the heat exchanger of the first stage and residual heat for the heat exchanger for increasing the temperature of the useful water circuit. This combination or cascade of heat exchangers and the combination and use of residual heat optimizes the exergetic use of the primary heat supply stream.
Bei manchen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung erfolgt die Vorerwärmung hingegen sukzessive in zwei Stufen und zusätzlich nach Einleitung des vorgewärmten Kaltwassers in den Brauchwasserkreislauf in einer dritten Stufe. Die dritte Stufe der Erwärmung des Kaltwassers erfolgt mit einer Temperaturanhebung des Brauchwasserkreislaufs. Damit wird eine Doppelnutzung von Wärmeüberträgern realisiert, das eine minimale Anzahl von Wärmeüberträgern impliziert.In some exemplary embodiments of the present invention, however, the preheating takes place successively in two stages and additionally in a third stage after the preheated cold water has been introduced into the process water circuit. The third stage of heating the cold water occurs by increasing the temperature of the domestic water circuit. This creates a dual use of heat exchangers, which implies a minimum number of heat exchangers.
Der zur Verfügung stehende primär Wärmezufuhrstrom wird thermisch in optimaler Weise genutzt: Der primär Wärmezufuhrstrom erfährt eine maximale Auskühlung. Die Rücklauftemperatur des primär Wärmezufuhrstroms wird minimiert. Die (Temperatur)-Spreizung zwischen der Vorlauf- und Rücklauftemperatur des primär Wärmezufuhrstroms wird maximiert. Die Spreizung bedeutet eine Maximierung der Übertragungsleistung der Anbindeleitung (z.B. Fern-/Nahwärme). Vorgelagerte Versorgungsleitungen können bei gleichbleibender Übertragungsleistung in ihrer Dimension minimiert werden.The available primary heat supply flow is used thermally in an optimal way: The primary heat supply flow experiences maximum cooling. The return temperature of the primary heat supply stream is minimized. The (temperature) spread between the flow and return temperatures of the primary heat supply stream is maximized. The spread means maximizing the transmission capacity of the connecting line (e.g. district/local heating). Upstream supply lines can be minimized in size while maintaining the same transmission power.
Erzeugungsprozesse, d.h. die Bereitstellung/Erzeugung des primären Wärmezufuhrstroms, werden optimiert: Dampfturbinen erlangen durch die minimale Rücklauftemperatur des primären Wärmezufuhrstroms maximale Wirkungsgrade. Nieder temperierte Wärmequellen wie Abwärme aus Industrieprozessen können effizienter zum Einsatz als Erzeugungsprozesse kommen. Ferner können Brennwertkessel als Erzeugungsprozesse genutzt werden und erfahren bessere Wirkungs- und Nutzungsgrade.Generation processes, i.e. the provision/generation of the primary heat supply stream, are optimized: Steam turbines achieve maximum efficiencies due to the minimum return temperature of the primary heat supply stream. Low-temperature heat sources such as waste heat from industrial processes can be used more efficiently as generation processes. Furthermore, condensing boilers can be used as generation processes and experience better efficiency and utilization.
Weiterhin ist bekannt, dass die Verkalkung insbesondere eine Funktion von der Wassertemperatur ist. Das heißt, mit zunehmender Wassertemperatur steigt die Verkalkung. Zusätzlich bedingen die zwei Stufen der Temperaturanhebung des Kaltwassers, bevor es in den Brauchwasserkreislauf eingeleitet wird, dass die für die Wärmeüberträger bereitgestellte Wärme, respektive Temperatur im Vergleich zu einer einstufigen Temperaturanhebung, bevor es in den Brauchwasserkreislauf eingeleitet wird, geringer ist. Bei manchen Ausführungsbeispielen der Erfindung erfolgt eine zusätzliche „finale“ (dritte) Anhebung der Temperatur des Brauchwassers mittels des dritten Wärmeüberträgers. Das wiederum vermindert die Verkalkung des Wärmeüberträgers, insbesondere für die beiden Wärmeüberträger, die die zwei Stufen der Temperaturanhebung des Kaltwassers realisieren.It is also known that calcification is particularly a function of the water temperature. This means that calcification increases as the water temperature increases. In addition, the two stages of increasing the temperature of the cold water before it is introduced into the domestic water circuit means that the heat provided for the heat exchangers, or rather the temperature, is lower compared to a single-stage temperature increase before it is introduced into the domestic water circuit. In some exemplary embodiments of the invention, an additional “final” (third) increase in the temperature of the process water takes place using the third heat exchanger. This in turn reduces the calcification of the heat exchanger, especially for the two heat exchangers that implement the two stages of increasing the temperature of the cold water.
Weiterhin ist bekannt, dass Verfahren einer Übergabestation und Übergabestationen zwei Betriebsarten umfassen, nämlich einen Wasserzufuhrbetrieb und einen Zirkulationsbetrieb.Furthermore, it is known that methods of a transfer station and transfer stations include two operating modes, namely a water supply operation and a circulation operation.
Im bekannten Zirkulationsbetrieb zirkuliert Brauchwasser, bspw. Trinkwasser, in einem Brauchwasserkreislauf. Restwärme eines primärseitigen Wärmezufuhrkreislaufs wird nach Erwärmen eines sekundärseitigen Brauchwasserkreislaufs genutzt, um einen sekundärseitigen Nutzwärmekreislauf, wie bspw. Wasser in einem Heizungskreislauf, zu erwärmen. Der primärseitige Wärmezufuhrkreislauf ist bspw. ein Fernwärmezulauf, der Wärme in einem Wärmeüberträger auf der Primärseite auf Brauchwasser des Brauchwasserkreislaufs auf der Sekundärseite in einer Übergabestation überträgt. Das heißt, die Primärseite ist die Wärmeabgabeseite, während die Sekundärseite die Wärmeaufnahmeseite ist. Dazu wird der primärseitige Wärmekreislauf nach Erwärmen des Brauchwasserkreislaufs wenigstens teilweise zu dem Nutzwärmekreislauf geführt. Das heißt, (Rest-)Wärme die dann noch in dem primärseitigen Wärmekreislauf enthalten ist, kann zur Erwärmung des Nutzwärmekreislaufs verwendet werden.In the known circulation operation, process water, for example drinking water, circulates in a process water circuit. Residual heat from a primary-side heat supply circuit is used after heating a secondary-side service water circuit to heat a secondary-side useful heat circuit, such as water in a heating circuit. The primary-side heat supply circuit is, for example, a district heating inlet that transfers heat in a heat exchanger on the primary side to service water of the service water circuit on the secondary side in a transfer station. That is, the primary side is the heat release side, while the secondary side is the heat absorption side. For this purpose, the primary-side heat circuit is at least partially led to the useful heat circuit after the process water circuit has been heated. This means that (residual) heat that is then still contained in the primary-side heat circuit can be used to heat the useful heat circuit.
Im bekannten Wasserzufuhrbetrieb wird (kaltes, frisches) Wasser von außerhalb des Brauchwasserkreislaufs in den Brauchwasserkreislauf eingeleitet, welches bspw. in einem Wärmeüberträger erwärmt wird. Dazu nutzt das Verfahren Restwärme des primärseitigen Wärmezufuhrkreislaufs nach Erwärmen des Nutzwärmekreislaufs, indem der primärseitige Wärmekreislauf nach Erwärmen des Nutzwärmekreislaufs wenigstens teilweise zu dem Brauchwasserkreislauf geführt wird und dort das zugeführte (kalte) Wasser erwärmt.In the known water supply mode, (cold, fresh) water is introduced into the process water circuit from outside the service water circuit, which is heated, for example, in a heat exchanger. For this purpose, the method uses residual heat from the primary-side heat supply circuit after heating the useful heat circuit, in that the primary-side heat circuit is at least partially led to the process water circuit after heating the useful heat circuit and heats the supplied (cold) water there.
Bei manchen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann der bekannte Zirkulationsbetrieb zumindest teilweise oder gleichzeitig mit dem bekannten Wasserzufuhrbetrieb erfolgen. Dies ist vorteilhaft, da mit dem Umschaltvorgang Wärmeverluste verbunden sind.In some embodiments of the present invention, the known circulation operation may occur at least partially or simultaneously with the known water supply operation. This is advantageous because heat losses are associated with the switching process.
Bei manchen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung besteht der Vorteil in einer gleichzeitigen Nutzung des primärseitigen Wärmezufuhrstroms für einen Nutzwärmestrom (erster und/oder dritter sekundärseitiger Wärmeabfuhrstrom) und den Brauchwasserkreislauf (zweiter sekundärseitiger Wärmeabfuhrstrom und/oder zweite Temperaturanhebung des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms).In some exemplary embodiments of the present invention, the advantage lies in the simultaneous use of the primary-side heat supply flow for a useful heat flow (first and/or third secondary-side heat removal flow) and the process water circuit (second secondary-side heat removal flow and/or second temperature increase of the secondary-side heat supply flow).
Bei manchen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung besteht der Vorteil, dass auch während der Zirkulation des Brauchwassers im Brauchwasserkreislauf Wasser von außerhalb des Brauchwasserkreislaufs darin eingeleitet werden kann.In some exemplary embodiments of the present invention, there is the advantage that water from outside the process water circuit can be introduced therein even during the circulation of the service water in the process water circuit.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to figures. Further features and advantages arise from this description. Specific features of these exemplary embodiments can represent general features of the invention. Features of these exemplary embodiments associated with other features can also represent individual features of the invention.
AusführungsbeispieleExamples of embodiments
-
1 : Eine Übergabestation.1 : A transfer station. -
2 : Eine Übergabestation.2 : A transfer station. -
3 : Eine Übergabestation.3 : A transfer station. -
4 : Eine Übergabestation.4 : A transfer station. -
5 : Ein Verfahren zur Übertragung von Wärme mittels einer Übergabestation.5 : A method of transferring heat using a transfer station.
In der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele können gleiche oder ähnliche Komponenten gleiche Bezugszeichen haben.In the following description of the exemplary embodiments, the same or similar components may have the same reference numerals.
In
Die zweite Temperaturanhebung erfolgt mittels des ersten Wärmeüberträgers 102, der dafür teilweise den primärseitigen Wärmezufluss 120a nutzt. Damit findet eine zumindest teilweise Wärmeübertragung von dem teilweisen primärseitigen Wärmezufluss 120a auf den sekundärseitigen Wärmezufuhrstrom 138 statt.The second temperature increase occurs by means of the
Die erste Temperaturanhebung erfolgt mittels des zweiten Wärmeüberträgers 104, der dafür teilweise eine Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 108.2 und teilweise eine Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 102.2 nutzt. Damit erwärmt der zweite Wärmeüberträgers 104 in der ersten Temperaturanhebung den sekundärseitigen Wärmezufuhrstrom 138 teilweise mit Hilfe der Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 108.2 und des ersten Wärmeüberträgers 102.2 nutzt.The first temperature increase is carried out by means of the
Ferner umfasst die Übergabestation 100 eine Temperaturanhebung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 134 mittels des dritten Wärmeüberträgers 106, der dafür teilweise den primärseitigen Wärmezufluss 120b nutzt.Furthermore, the
Ferner umfasst die Übergabestation 100 eine Temperaturanhebung des ersten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 132 mittels des vierten Wärmeüberträgers 108, der dafür teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 106.2 und/oder teilweise den primärseitigen Wärmezufluss 120c nutzt. Wenn für die Temperaturanhebung des ersten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 132 mittels des vierten Wärmeüberträgers 108 die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 106.2 nicht ausreicht, wird zusätzlich teilweise oder ausschließlich für die Temperaturanhebung des ersten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 132 der primärseitige Wärmezufluss 120c genutzt. Die Temperatur des primärseitigen Wärmezufuhrstroms 120 ist größer oder gleich einer Temperatur des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms 138 und des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 134 und des ersten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 132.Furthermore, the
Der zweite Wärmeüberträger 104 der Übergabestation 100 nutzt die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 102.2 und die Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 108.2 für die erste Temperaturanhebung des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms 138. Damit wird die noch vorhandene Wärme, die durch den primärseitigen Wärmezufuhrstrom 120 initial in Übergabestation 100 eingebracht wird exergetisch optimal für die erste Temperaturanhebung genutzt.The
In einem Ausführungsbeispiel der Übergabestation 100 ist eine Temperatur des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms 138, bevor dieser in den zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom 134 eingeleitet wird, vorgeben. Diese vorgegebene Soll-Temperatur wird durch die erste und die zweite Temperaturanhebung erreicht. In einem Ausführungsbeispiel der Übergabestation 100 ist die vorgegebene Soll-Temperatur in einem diskreten Zeitpunkt vorgegeben und ferner durch eine in der Übergabestation 100 umfassende Steuerung ermittelt. Die erste Temperaturanhebung des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms 138 wird teilweise durch die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 102.2 und teilweise durch die Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 108.2. mittels des ersten Wärmeüberträgers 104 realisiert. Die noch fehlende Temperaturdifferenz des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms 138 auf die vorgegebene Soll-Temperatur wird sodann durch die zweite Temperaturanhebung des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms 138 mittels des ersten Wärmeüberträgers 102 realisiert. Der erste Wärmeüberträger 102 nutzt dabei den teilweisen primärseitigen Wärmezufuhrstrom 120a.In an exemplary embodiment of the
Der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom 138, bevor dieser in den zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom 134 eingeleitet wird, erfährt eine erste Temperaturanhebung und eine zweite Temperaturanhebung. Das besagte Einleiten des sekundärseitige Wärmezufuhrstroms 138 in den sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom 134 kann vor der Temperaturanhebung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 134 mittels des dritten Wärmeüberträgers 106 erfolgen, 138a, und/oder nach der Temperaturanhebung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 134 mittels des dritten Wärmeüberträgers 106 erfolgen, 138b.The secondary-side
In einem Ausführungsbeispiel der Übergabestation 100 hat der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom 138 eine Soll-Temperatur, beispielweise mindestens 60 °C, nach dessen erster und zweiter Temperaturanhebung nicht erreicht. Der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom 138 (nach der erster und zweiter Temperaturanhebung) wird damit vor dem dritten Wärmeüberträger eingeleitet, 138a. Damit erfährt der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom 138 eine dritte Temperaturanhebung mittels des dritten Wärmeüberträgers. Hat in einem anderen Ausführungsbeispiel der Übergabestation 100 der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom 138 eine Soll-Temperatur, beispielweise mindestens 60 °C, nach dessen erster und zweiter Temperaturanhebung erreicht, kann der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom 138, nach dessen erster und zweiter Temperaturanhebung, vor, 138a, und/oder nach, 138b, dem dritten Wärmeüberträger eingeleitet werden.In an exemplary embodiment of the
In einem Ausführungsbeispiel wird der sekundärseitige Wärmezufuhrstroms 138 vor und nach der Temperaturanhebung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 134 eingeleitet, 138a und 138b, sodass die gemischte gemittelte Temperatur des sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 134 nach der Temperaturanhebung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 134 mittels des dritten Wärmeüberträgers 106 und des darin eingeleiteten sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms 138 nach dessen erster und zweiter Temperaturanhebung gleich oder nur geringfügig größer der besagten Soll-Temperatur ist.In one embodiment, the secondary-side
Eine vorteilhafte Wirkung der Übergabestation 100 ist dahingehend, dass Restwärme der Wärmeüberträger noch für die Temperaturanhebung des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms 138 genutzt werden kann. Damit wird eine exergetisch optimale Nutzung des bereitgestellten primären Wärmestroms mittels der Übergabestation 100 realisiert.An advantageous effect of the
In
In einem Ausführungsbeispiel ist der erste Wärmeüberträger 202 der erste Wärmeüberträger 102, der zweiten Wärmeüberträger 204 der weiten Wärmeüberträger 104, der dritte Wärmeüberträger 206 der weiten Wärmeüberträger 106 und der vierte Wärmeüberträger 208 der vierte Wärmeüberträger 108. Ferner ist in dem Ausführungsbeispiel der erste sekundärseitiger Wärmeabfuhrstrom 232 der sekundärseitiger Wärmeabfuhrstroms 132, der zweiten sekundärseitiger Wärmeabfuhrstrom 234 der zweiten sekundärseitiger Wärmeabfuhrstrom 134 und der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom 138.In one exemplary embodiment, the
Ferner umfasst die Übergabestation 200 einen fünften Wärmeüberträger 209 und einen dritten sekundärseitiger Wärmeabfuhrstrom 236.Furthermore, the
Der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom 238, bevor dieser in den zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom 234 eingeleitet wird, erfährt eine erste Temperaturanhebung und eine zweite Temperaturanhebung. Die erste Temperaturanhebung des sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 238 erfolgt vor der zweiten Temperaturanhebung des sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom 238.The secondary-side heat supply stream 238, before it is introduced into the second secondary-side
Die zweite Temperaturanhebung erfolgt mittels des ersten Wärmeüberträgers 202, der dafür teilweise den primärseitigen Wärmezufluss 220a und/oder teilweise eine Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 202.4 nutzt. Damit kann die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 202.4 in Kombination mit dem primärseitigen Wärmezufluss 220a genutzt werden, um die zweite Temperaturanhebung durchzuführen. Damit ist es möglich, die Wärmeenergie, die für die zweite Temperaturanhebung erforderlich ist teilweise durch den primärseitigen Wärmezufluss 220a und/oder teilweise durch die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 202.4 bereitzustellen. In einem Ausführungsbeispiel wird für die zweite Temperaturanhebung die Nutzung der Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 202.4 priorisiert gegenüber der Nutzung des primärseitigen Wärmezufuhrstroms 220.The second temperature increase occurs by means of the
Die erste Temperaturanhebung erfolgt mittels des zweiten Wärmeüberträgers 204, der dafür teilweise die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 202.2 und teilweise eine Restwärme des fünften Wärmeüberträgers 209.2 und/oder teilweise eine Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 206.4 und/oder teilweise eine Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 208.2 nutzt. Die Nutzung der teilweisen Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 202.2 und teilweise der Restwärme des fünften Wärmeüberträgers 209.2 und/oder teilweise der Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 206.4 und/oder teilweise der Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 208.2 erfolgt unter einer exergetisch optimalen Nutzung des primärseitigen Wärmezufuhrstroms 220.The first temperature increase is carried out by means of the
Der zweite Wärmeüberträger 204 nutzt daher Restwärme des ersten und vierten und/oder dritten und/oder vierten Wärmeüberträgers. Mit der ersten Temperaturanhebung erfolgt somit eine Vorerwärmung des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms 238. Der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom 238 hat eine geringere Temperatur vor der ersten und zweiten Temperaturanhebung. Damit findet die erste Temperaturanhebung auch bei Nutzung der Restwärme des ersten und vierten und/oder dritten und/oder vierten Wärmeüberträgers statt, die eine geringere Temperatur als der primärseitige Wärmezufluss 220 besitzt, jedoch ausreichend für die erste Temperaturanhebung ist. Es wird somit eine vorteilhafte Wirkung der optimalen Ausnutzung einer Restwärme erreicht. Ein weiterer Vorteil impliziert die geringere Temperatur der teilweisen Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 202.2 und teilweise der Restwärme des fünften Wärmeüberträgers 209.2 und/oder teilweise der Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 206.4 und/oder teilweise der Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 208.2 im Vergleich zu der Temperatur des primärseitigen Wärmezufuhrstroms 220. Damit wird der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung erhöht. Ferner wird die durch die besagte geringe Temperatur die Verkalkung reduziert.The
In einem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Priorisierung der Nutzung der Restwärme 202.2 und 209.2 anhand ihrer Temperaturen. In einem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Priorisierung der Nutzung der Restwärme 202.2 und 209.2 und/oder 106.4 und/oder 108.2 anhand ihrer Temperaturen.In one exemplary embodiment, the use of the residual heat 202.2 and 209.2 is prioritized based on their temperatures. In one exemplary embodiment, the use of the residual heat 202.2 and 209.2 and/or 106.4 and/or 108.2 is prioritized based on their temperatures.
Ferner umfasst die Übergabestation 200 eine Temperaturanhebung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 234 mittels des dritten Wärmeüberträgers 206, der dafür teilweise den primärseitigen Wärmezufluss 220b nutzt.Furthermore, the
Ferner umfasst die Übergabestation 200 eine Temperaturanhebung des ersten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 232 mittels des vierten Wärmeüberträgers 208, der dafür teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 206.2 nutzt. Eine Temperaturanhebung des ersten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 232 mittels des vierten Wärmeüberträgers 208, der dafür teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 206.2 und/oder teilweise den primärseitigen Wärmezufluss 220c und/oder teilweise eine Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 208.6 nutzt.Furthermore, the
Der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom 238, bevor dieser in den zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom 234 eingeleitet wird, erfährt eine erste Temperaturanhebung und eine zweite Temperaturanhebung. Das besagte Einleiten des sekundärseitige Wärmezufuhrstroms 138 in den sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom 234 kann vor der Temperaturanhebung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 234 mittels des dritten Wärmeüberträgers 206 erfolgen, 238a, und/oder nach der Temperaturanhebung des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 134 mittels des dritten Wärmeüberträgers 206 erfolgen, 238b. In einer Ausführungsform entspricht das Einleiten des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms 238 in den zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom 234 dem der Übergabestation 100.The secondary-side heat supply stream 238, before it is introduced into the second secondary-side
Ferner umfasst die Übergabestation 200 eine Temperaturanhebung des dritten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 236 mittels des fünften Wärmeüberträgers 209, der dafür teilweise die Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 208.4 nutzt. In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Temperaturanhebung des dritten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 236 mittels des fünften Wärmeüberträgers 209, der dafür teilweise die Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 208.4 und/oder teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 206.6 nutzt.Furthermore, the
Es ist zu erkennen, dass der fünfte Wärmeüberträger 209 grundsätzlich eine Restwärme für die Temperaturanhebung des dritten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 236 nutzt. Im Vergleich dazu kann der erste sekundärseitige Wärmeabfuhrstrom 232 Wärme teilweise von dem primärseitigen Wärmezufuhrstrom 220c nutzen. Dieser Umstand ist in einem Ausführungsbeispiel dahingehend realisiert, dass der vierte Wärmeüberträger 208 grundsätzlich eine höhere Temperatur nutzen kann als der fünfte Wärmeüberträger 209. Das wiederum ermöglicht grundsätzlich eine höhere Temperatur des ersten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms 232 im Vergleich zu dem dritten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom 236. In einem Ausführungsbeispiel ist der erste sekundärseitige Wärmeabfuhrstrom 232 ein Hochtemperatur-Nutzwärmestrom und der dritte sekundärseitige Wärmeabfuhrstrom 236 ein Niedertemperatur-Nutzwärmestrom. Der Hochtemperatur-Nutzwärmestrom umfasst eine Abgabe einer Wärme des Hochtemperatur-Nutzwärmestroms mittels Kollektorheizkörper. Der Niedertemperatur-Nutzwärmestrom umfasst Abgabe einer Wärme des Niedertemperatur-Nutzwärmestroms mittels Fußbodenheizung und/oder einer Abgabe einer Bauteilaktivierung.It can be seen that the
In einem Ausführungsbeispiel ist der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom 238 ein Kaltwasserstrom, der sekundärseitige Wärmeabfuhrstrom 234 ein Warmwasserstrom.In one exemplary embodiment, the secondary-side heat supply stream 238 is a cold water stream, the secondary-side
In einem Ausführungsbeispiel ist der erste Wärmeüberträger 302 der erste Wärmeüberträger 202 gemäß der Ausführungsform aus
Ferner umfasst die Übergabestation 300 einen sekundärseitigen Wärmezufuhrstrom 338 und einen zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom 334. Der zweite sekundärseitige Wärmeabfuhrstrom 334 ist ein Brauchwasserkreislauf umfassend einen Brauchwasserrücklauf 334a und einen Brauchwasservorlauf 334b. Der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom 338 ist ein Kaltwasser oder Wasser außerhalb des Brauchwasserkreislaufs 334.Furthermore, the
Ferner umfasst die Übergabestation 300 einen primärseitigen Wärmezufluss 320. Der primärseitige Wärmezufuhrstrom 320 ist ein Vorlauf einer Fernwärme 320.Furthermore, the
Das Kaltwasser 338, bevor dieses in den Brauchwasserkreislauf 334 eingeleitet wird, erfährt eine erste Temperaturanhebung und eine zweite Temperaturanhebung. Die erste Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 erfolgt zeitlich vor der zweiten Temperaturanhebung des Kaltwassers 338.The
Die zweite Temperaturanhebung erfolgt mittels des ersten Wärmeüberträgers 302, der dafür teilweise den Vorlauf der Fernwärme 320a und/oder teilweise eine Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.4 nutzt.The second temperature increase is carried out by means of the
Die erste Temperaturanhebung erfolgt mittels des zweiten Wärmeüberträgers 304, der dafür teilweise die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.2 und/oder teilweise eine Restwärme des fünften Wärmeüberträgers 309.2 und/oder teilweise eine Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 308.2 und/oder teilweise eine Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.4 nutzt.The first temperature increase is carried out by means of the second heat exchanger 304, which partly uses the residual heat of the first heat exchanger 302.2 and/or partly a residual heat of the fifth heat exchanger 309.2 and/or partly a residual heat of the fourth heat exchanger 308.2 and/or partly a residual heat of the third heat exchanger 306.4 .
Der erste Wärmeüberträger 302 umfasst eine Primärseite 302a und eine Sekundärseite 302b. Die Primärseite 302a und die Sekundärseite 302b ist dazu eingerichtet Wärme von der Primärseite 302a auf die Sekundärseite 302b zu übertragen. In einem Ausführungsbeispiel ist der Wärmeüberträger 302 ein Plattenwärmetauscher/ Plattenwärmeüberträger.The
Ferner umfasst die Primärseite 302a einen Primäreintritt 302a.2 und einen Primäraustritt 302a.4, wodurch Wärme in dem Primäreintritt 302a.2 einströmt, sodann die Wärme an die Primärseite 302a teilweise abgibt und eine Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.4 an dem Primäraustritt 302a.4 ausströmt. Der Primäreintritt 302a.2 ist mit dem Vorlauf der Fernwärme 320 und mit dem Primäraustritt 302a.4 gekoppelt. Die Koppelung umfasst ein Ventil V301. Das Ventil V301 ist als Dreiwegeventil ausgebildet, wodurch ein resultierender Wärmestrom an den Primäreintritt 302a.2 bereitgestellt wird. Der resultierende Wärmestrom setzt sich aus einem Wärmestrom des Vorlaufs der Fernwärme 320 und einem Wärmestrom der Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.2 zusammen. Je nach Stellung des Dreiwegeventils V301 nutzt der ersten Wärmeüberträgers 302 teilweise den Vorlauf der Fernwärme 320a und/oder teilweise eine Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.4. Der Restwärmestrom des ersten Wärmeüberträgers 302.2 wird durch eine Pumpe P301 generiert, die zwischen dem Ventil V301 und dem Primäreintritt 302a.2 gekoppelt ist.Furthermore, the
Ferner umfasst die Sekundärseite 302a einen Sekundäreintritt 302b.2 und einen Sekundäraustritt 302b.4, wodurch Wärme in dem Sekundäreintritt 304b.2 einströmt, sodann die Wärme der Primärseite 302a teilweise aufnimmt und teilweise Wärme an dem Sekundäraustritt 302b.4 ausströmt.Furthermore, the
Der zweite Wärmeüberträger 304 umfasst eine Primärseite 304a und eine Sekundärseite 304b. Die Primärseite 304a und die Sekundärseite 304b ist dazu eingerichtet Wärme von der Primärseite 304a auf die Sekundärseite 304b zu übertragen. Ferner umfasst die Primärseite 304a einen Primäreintritt 304a.2 und einen Primäraustritt 304a.4, wodurch Wärme in dem Primäreintritt 304a.2 einströmt, sodann die Wärme an die Primärseite 304a teilweise abgibt und eine Restwärme des zweiten Wärmeüberträgers an dem Primäraustritt 304a.4 ausströmt. Ferner umfasst die Sekundärseite 304a einen Sekundäreintritt 304b.2 und einen Sekundäraustritt 302b.4, wodurch Wärme in dem Sekundäreintritt 304b.2 einströmt, sodann die Wärme der Primärseite 304a teilweise aufnimmt und teilweise Wärme an dem Sekundäraustritt 304b.4 ausströmt.The second heat exchanger 304 includes a
Der zweite Wärmeüberträger 304 ist bevorzugt als Rohrbündel-Wärmetauscher ausgeführt. Die Primärseite 304a umfasst ein Volumen das dazu ausgelegt ist eine Wärme am Primäreintritt 304a.2 teilweise zu speichern und diese Wärme teilweise an die Sekundärseite 304b abzugeben. Das Volumen weist typischerweise ein Medium mit hoher Wärmekapazität auf, beispielsweise ein Fluid in flüssiger Phase, insbesondere Wasser. In einem Ausführungsbeispiel kann die Sekundärseite 304b des Rohrbündel-Wärmetauscher ferner ein Volumen umfassen, das dazu ausgelegt ist eine Wärme am Sekundäreintritt 304a.2 teilweise zu speichern und diese Wärme teilweise an die Sekundärseite 304b abzugeben.The second heat exchanger 304 is preferably designed as a tube bundle heat exchanger. The
In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der zweite Wärmeüberträger 304 als Plattenwärmetauscher ausgeführt. In beiden Ausführungsformen sind Primärseite 304a und die Sekundärseite 304b stofflich getrennt. Das heißt, die Wärmeübertragung findet durch und über eine Trennschicht statt. Die Trennschicht weist typischerweise ein Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, bspw. Metall wie beispielsweise Kupfer oder Edelstahl, Emaille, Kunststoff, Glas oder Siliciumcarbid auf. Bei manchen Ausführungsbeispielen hat die Trennschicht für eine möglichst effektive Wärmeübertragung eine geringe Dicke. Gleichzeitig gilt, je größer die Oberfläche der Trennschicht, umso mehr Wärme wird übertragen. Ein entgegengesetzter Wärmestrom der Wärmemedien entlang der Trennschicht erzielt bei diesem Prinzip den besten Wärmeaustausch unter den Wärmemedien.In another exemplary embodiment, the second heat exchanger 304 is designed as a plate heat exchanger. In both embodiments, the
Der Rohrbündel-Wärmetauscher besitzt eine große Wärmespeicherkapazität, der eine Wärme an der Primärseite bereitstellt. Diese Wärme kann genutzt werden, um in der Regel einen kontinuierlich anfallenden Wärmestrom an der Primärseite 304a zwischenzuspeichern. Die zwischengespeicherte Wärme kann an das aufzuheizende Kaltwasser 338 übertragen werden. Das Kaltwasser 338 ist oftmals in kurzen zeitlichen Intervallen mit hohen Leistungen aufzuheizen. Die zwischengespeicherte Wärme kann in diesen Zeiten Wärme an das Kaltwasser übertragen werden. Dadurch wird die Effektivität des Gesamtprozesses erhöht. Es empfiehlt sich des Weiteren den Rohrbündel-Wärmetauscher 304 mit der warmen Seite nach oben einzubauen. Das heißt, dass der Primäreintritt 304a.2 oberhalb des Primäraustritts 304a.4 befindet, wohingegen der Sekundäraustritt 304b.4 oberhalb des Sekundäreintritts 304b.2. Hierdurch wird jeweils der exergetisch ungünstigen Vermischung der Primärseite 304a und der Sekundärseite 304b entgegengewirkt. Der Vermischung wird entgegengewirkt durch die bei dem vorliegenden Temperaturniveau geringere Dichte der sich oben befindenden wärmeren Primärseite 304a.The tube bundle heat exchanger has a large heat storage capacity, providing heat on the primary side. This heat can be used to temporarily store a continuously occurring heat flow on the
Der Primäreintritt 304a.2 ist mit dem Primäraustritt 302a.4 gekoppelt. Damit nutzt der zweiten Wärmeüberträger 304 für die erste Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 teilweise die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.2.The primary entry 304a.2 is coupled to the primary exit 302a.4. The second heat exchanger 304 thus partially uses the residual heat of the first heat exchanger 302.2 for the first temperature increase of the
Der Primäraustritt 304a.4 ist mit einem primärseitigen Wärmeabfuhrstrom 330 verbunden. Der primärseitige Wärmeabfuhrstrom 330 umfasst einen Rücklauf der Fernwärme 330. Damit bildet der Vorlauf der Fernwärme 320 und der Rücklauf der Fernwärme 330 einen Fernwärmekreislauf.The primary outlet 304a.4 is connected to a
Ferner ist der Primäraustritt 302a.4 mit dem Rücklauf der Fernwärme 330 gekoppelt. Die Koppelung des Primäraustritts 302a.4 mit dem Rücklauf der Fernwärme 330 und dem Primäreintritt 304a.2 umfasst ein Ventil V309. Das Ventil V309 ist als Verteilventil ausgebildet, wodurch die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.2 je nach Stellung des Verteilventils V309 teilweise an dem Primäreintritt 304a.2 bereitgestellt wird und/oder teilweise in den Rücklauf der Fernwärme 330 eingeleitet wird.Furthermore, the primary outlet 302a.4 is coupled to the return of the
Wenn die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.2 geringer als die einer Restwärme des fünften Wärmeüberträgers 309.2 und/oder einer Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 308.2 ist, wird die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.2 teilweise mittels des Ventils V309 in den Rücklauf der Fernwärme 330 eingeleitet. Ein komplettes oder teilweises Einleiten kann die exergetische Performance des Gesamtsystems beeinflussen. Entsprechend dient die stetige Regelung der Findung des exergetisch optimalen Arbeitspunkts.If the residual heat of the first heat exchanger 302.2 is less than that of a residual heat of the fifth heat exchanger 309.2 and/or a residual heat of the fourth heat exchanger 308.2, the residual heat of the first heat exchanger 302.2 is partially introduced into the return of the
Der Sekundäreintritt 304b.2 ist mit dem Kaltwasser 338 gekoppelt. Der Sekundäraustritt 304b.4 ist mit dem Sekundäreintritt 302b.2 gekoppelt. Damit erfolgt die erste Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 vor der zweiten Temperaturanhebung des Kaltwassers 338.The secondary inlet 304b.2 is coupled to the
Nach der ersten und zweiten Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 wird das Kaltwasser 338 in den Brauchwasserkreislauf eingeleitet 334. Der Sekundäraustritt 302b.4 ist mit dem Brauchwasserrücklauf 334a und dem Brauchwasservorlauf 334b gekoppelt. Die Koppelung umfasst ein Ventil V304. Das Ventil V304 ist als Verteilventil ausgebildet, wodurch das Kaltwasser 338 je nach Stellung des Verteilventils V304 teilweise in den Brauchwasserrücklauf 334a und/oder teilweise in den Brauchwasservorlauf 334b eingeleitet wird. Für den Fall, dass das Kaltwasser 338, bevor es in den Brauchwasserkreislauf 334 eingeleitet wird, eine vorgegebene Temperatur aufweist oder diese vorgegebene Temperatur überschreitet, wird in einem Ausführungsbeispiel das Kaltwasser 338 in den Brauchwasservorlauf 334b eingeleitet. Hat in einem Ausführungsbeispiel das Kaltwasser 338 die vergebene Temperatur nicht erreicht, wird das Kaltwasser 338 in den Brauchwasserrücklauf 334a eingeleitet und im dritten Wärmeüberträger erwärmt.After the first and second temperature increase of the
Ferner umfasst die Übergabestation 300 eine Temperaturanhebung des Brauchwasserkreislaufs 334 mittels des dritten Wärmeüberträgers 306, der dafür teilweise den primärseitigen Wärmezufluss 320b und/oder teilweise eine Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.8 nutzt.Furthermore, the
Der dritte Wärmeüberträger 306 umfasst eine Primärseite 306a und eine Sekundärseite 306b. Die Primärseite 306a und die Sekundärseite 306b sind dazu eingerichtet, Wärme von der Primärseite 306a auf die Sekundärseite 306b zu übertragen. Ferner umfasst die Primärseite 306a einen Primäreintritt 306a.2 und einen Primäraustritt 306a.4, wodurch Wärme in dem Primäreintritt 306a.2 einströmt, sodann die Wärme an die Primärseite 306a teilweise abgibt und eine Restwärme des dritten Wärmeüberträgers an dem Primäraustritt 306a.4 ausströmt. Ferner umfasst die Sekundärseite 306b einen Sekundäreintritt 306b.2 und einen Sekundäraustritt 306b.4, wodurch Wärme in dem Sekundäreintritt 306b.2 einströmt, sodann die Wärme der Primärseite 306a teilweise aufnimmt und teilweise Wärme an dem Sekundäraustritt 306b.4 ausströmt.The
Der Primäreintritt 306a.2 ist dem Vorlauf der Fernwärme 320 und dem Primäraustritt 306a.4 gekoppelt. Damit nutzt der dritte Wärmeüberträger 306 für die Temperaturanhebung des Brauchwasserkreislaufs 334 teilweise den primärseitigen Wärmezufluss 320b und/oder teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.8.The primary inlet 306a.2 is coupled to the flow of the
Die Koppelung umfasst ein Ventil V302. Das Ventil V302 ist als Dreiwegeventil ausgebildet, wodurch ein resultierender Wärmestrom an den Primäreintritt 306a.2 bereitgestellt wird. Der resultierende Wärmestrom setzt sich aus einem Wärmestrom des Vorlaufs der Fernwärme 320 und einem Wärmestrom der Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 306.8 zusammen. Je nach Stellung des Dreiwegeventils V302 nutzt der dritte Wärmeüberträger 306 teilweise den Vorlauf der Fernwärme 320b und/oder teilweise eine Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 306.8. Der Restwärmestrom des dritten Wärmeüberträgers 306.2 wird durch eine Pumpe P302 generiert, die zwischen dem Ventil V302 und dem Primäreintritt 306a.2 gekoppelt ist. Der resultierende Wärmestrom wird für die Temperaturanhebung des Brauchwasserkreislaufs 334 mittels des dritten Wärmeüberträgers 306 auf ein minimal erforderliches Temperaturniveau geregelt, sodass im dritten Wärmeüberträger 306 ein möglichst geringer Kalkausfall stattfindet. Im Standardfall muss die Temperatur primärseitig über 60 °C betragen, damit das Trinkwasser auf 60 °C erwärmt wird. Dies ist die übliche Warmwassertemperatur, die gewährleistet, dass sich keine Legionellen im Wasser bilden.The coupling includes a valve V302. The valve V302 is designed as a three-way valve, whereby a resulting heat flow is provided to the primary inlet 306a.2. The resulting heat flow is composed of a heat flow from the flow of the
Der Sekundäreintritt 306b.2 ist mit dem Brauchwasserrücklauf 334a gekoppelt. Der Sekundäraustritt 306b.4 ist mit dem Brauchwasservorlauf 334b gekoppelt. Damit erfolgt die Wärmeübertragung des dritten Wärmeüberträgers 306 auf den Brauchwasservorlauf 334. Wiederholend ist anzumerken, dass der Sekundäraustritt 302b.4 mit dem Brauchwasservorlauf 334 gekoppelt ist. Die Koppelung des Sekundäraustritts 302b.4 mit dem Brauchwasservorlauf 334 erfolgt in der Weise, dass diese Koppelung vor oder mit der Koppelung des Brauchwasservorlaufs 334 an dem Sekundäreintritt 306b.2 erfolgt. Damit erfährt das Kaltwasser 338, das in den Brauchwasservorlauf 334 eingeleitet wird, eine dritte Temperaturanhebung. Die dritte Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 erfolgt mit der Temperaturanhebung des Brauchwasserkreislaufs 334 mittels des dritten Wärmeüberträgers 306.The secondary inlet 306b.2 is coupled to the
In einem Ausführungsbeispiel der Übergabestation 300 treten oftmals die höchsten primärseitigen Temperaturen am Primäreintritt 306a.2 auf. Deshalb wird in dem Ausführungsbeispiel der Übergabestation 300 die Wärme am Primärrücklauf 306a.4 den Wärmeüberträger 308 und 309 zur Verfügung gestellt.In one embodiment of the
Der Brauchwasserkreislauf 334 ist ein Trinkwasserkreislauf mit Warmwasser. Nach geltenden Hygienevorschriften muss die Temperatur im Brauchwasservorlauf 334b mindestens 60 °C betragen. Die Temperatur des Brauchwasserrücklaufs 334a sollte dabei 55 °C nicht unterschreiten. Diese Vorschriften dienen zur Eindämmung der Ausbreitung von Keimen und Krankheitserregern, insbesondere Legionellen im Trinkwasserkreislauf. Folglich ist bei manchen Ausführungsbeispielen die Trinkwassertemperatur größer oder gleich 60 °C. Zur Einschränkung der Keimvermehrung und/oder zur gleichmäßigen Temperaturverteilung im Netz ist im Trinkwasserkreislauf 334 eine Pumpe P303 angeordnet, die für eine ausreichende Bewegung des Trinkwassers sorgt. Die Hygienevorschriften schreiben mindestens eine 16-stündige Zirkulation des Trinkwassers pro Tag vor, die entsprechend bei manchen Ausführungsbeispielen eingehalten wird.The domestic water circuit 334 is a drinking water circuit with hot water. According to applicable hygiene regulations, the temperature in the
Wird dem Brauwasserkreislauf 334, beispielsweise aus einer Entnahmestelle im Brauwasserkreislauf Wasser entnommen wird das entnommene Wasser durch das Kaltwasser 338 substituiert.If water is taken from the brewing water circuit 334, for example from a withdrawal point in the brewing water circuit, the water withdrawn is substituted by the
Ferner umfasst die Übergabestation 300 einen ersten 332 und einen dritten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom 336. Der erste sekundärseitige Wärmeabfuhrstrom 332 ist ein Hochtemperaturheizungskreislauf, umfassend einen Vorlauf 332b und einen Rücklauf 332a. Der dritte sekundärseitige Wärmeabfuhrstrom 336 ist ein Niedertemperaturheizungskreislauf, umfassend einen Vorlauf 336b und einen Rücklauf 336a. Der Hochtemperaturheizungskreislauf versorgt eine Heizkörperheizung mit Warmwasser. Typische Auslegung ist 70/50. Das heißt, bei Norm-Auslegung (statistisch kälteste auftretende Außentemperatur) beträgt der Vorlauf 332b 70 °C, der Rücklauf 332a 50 °C. Bei entsprechender Außentemperatur gleiten die Temperaturen nach unten oder nach oben. In anderen Ausführungsbeispielen ist der Hochtemperaturheizungskreislauf mit niedrigeren Temperaturen wie 60/40, 50/30, etc. ausgelegt und betrieben. Der Niedertemperaturheizungskreislauf versorgt eine Fußbodenheizung mit Warmwasser. Hierfür reicht beispielsweise eine Auslegung 35/25 aus - das heißt die Temperatur des Vorlaufs 336b beträgt 35 °C und die Temperatur des Rücklaufs 336a beträgt 25 °C. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Niedertemperaturheizungskreislauf für eine thermische Bauteilaktivierung beschaffen. Bei der thermischen Bauteilaktivierung wird beispielsweise eine Bodenplatte, eine Wand, eine Decke mittels wasserführender Rohre temperiert. Hierfür reicht beispielsweise eine Auslegung 23/21 aus.Furthermore, the
Ferner umfasst die Übergabestation 300 eine Temperaturanhebung des Hochtemperaturheizungskreislaufs 332 mittels des vierten Wärmeüberträgers 308, der dafür teilweise den primärseitigen Wärmezufluss 320c und/oder teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.2 nutzt.Furthermore, the
Der vierte Wärmeüberträger 308 umfasst eine Primärseite 308a und eine Sekundärseite 308b. Die Primärseite 308a und die Sekundärseite 308b ist dazu eingerichtet Wärme von der Primärseite 308a auf die Sekundärseite 308b zu übertragen. Ferner umfasst die Primärseite 308a einen Primäreintritt 308a.2 und einen Primäraustritt 308a.4, wodurch Wärme in dem Primäreintritt 308a.2 einströmt, sodann die Wärme an die Primärseite 308a teilweise abgibt und eine Restwärme des vierten Wärmeüberträgers an dem Primäraustritt 308a.4 ausströmt. Ferner umfasst die Sekundärseite 308a einen Sekundäreintritt 308b.2 und einen Sekundäraustritt 308b.4, wodurch Wärme in dem Sekundäreintritt 308b.2 einströmt, sodann die Wärme der Primärseite 308a teilweise aufnimmt und teilweise Wärme an dem Sekundäraustritt 308b.4 ausströmt.The
Der Primäreintritt 308a.2 ist mit dem Vorlauf der Fernwärme 320 und dem Primäraustritt 306a.4 gekoppelt. Damit nutzt der vierte Wärmeüberträger 308 für die Temperaturanhebung des Hochtemperaturheizungskreislaufs 332 teilweise den primärseitigen Wärmezufluss 320c und/oder teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.2.The primary inlet 308a.2 is coupled to the flow of the
Die Koppelung zwischen dem Primäreintritt 308a.2 und dem Vorlauf der Fernwärme 320 umfasst ein Ventil V303. Das Ventil V303 stellt eine Wärmezufuhr für den Hochtemperaturheizungskreislauf 332 bereit. Wenn die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.2 ausreichend Wärme für die Temperaturanhebung des Hochtemperaturheizungskreislaufs 332 bereitstellt, kann das Ventil V303 komplett zufahren. Wenn die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.2 für die Temperaturanhebung des Hochtemperaturheizungskreislaufs 332 nicht ausreicht, kann das Ventil V303 die für die Temperaturanhebung des Hochtemperaturheizungskreislaufs 332 fehlende Wärme durch ein Öffnen des Ventils V303 ergänzen.The coupling between the primary inlet 308a.2 and the flow of the
Ferner umfasst die Koppelung zwischen Primäraustritt 306a.4 und dem Primäreintritt 308a.2 ein Ventil V305. Für den Fall, dass die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.2 nicht ausreichend Wärme für die Temperaturanhebung des Hochtemperaturheizungskreislaufs 332 bereitstellt, nutzt der zweite Wärmeüberträger 304 für die erste Temperaturanhebung ferner eine Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.4. Damit ist der Primäraustritt 306a.4 ferner mit dem Primäreintritt 304a.2 gekoppelt. Die Koppelung erfolgt mittels des Ventils V305.Furthermore, the coupling between the primary outlet 306a.4 and the primary inlet 308a.2 includes a valve V305. In the event that the residual heat of the third heat exchanger 306.2 does not provide sufficient heat for the temperature increase of the high-
Ferner ist der Primäraustritt 308a.4 mit dem Primäreintritt 304a.2 gekoppelt. Damit nutzt der zweiten Wärmeüberträger 304 für die erste Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 teilweise eine Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 308.2. Die Koppelung umfasst ein Ventil V307. Das Ventil V307 ist als Verteilventil ausgebildet, wodurch die Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 308.4 je nach Stellung des Verteilventils V307 teilweise an dem Primäreintritt 304a.2 bereitgestellt wird und/oder teilweise an dem Primäreintritt 309a.2 bereitgestellt wird. Der Primäraustritt 308a.4 wird je nach Temperatur und Exergieverhältnis entweder in Teilen oder komplett, in den Primäreintritt 309a.2 und/oder in den Primäreintritt 304a.2 eingeleitet. Ziel ist immer eine optimale exergetische Performance zu erreichen. Das heißt, dass die Wärme des Vorlaufs der Fernwärme 320 auf das Kaltwasser 338, den Brauchwasservorlauf 334b, den Vorlauf 332b und den Verlauf 336b in einer Temperaturreihenfolge möglichst optimal übertragen wird. Mit anderen Worten, wird die Wärme des Rücklaufs der Fernwärme 330 in der Weise genutzt, dass sich ein minimaler Volumenstrom bei einer maximalen Temperaturspreizung zwischen Vorlauf- und Rücklauf der Fernwärme ergibt.Furthermore, the primary outlet 308a.4 is coupled to the primary inlet 304a.2. The second heat exchanger 304 thus partially uses residual heat from the fourth heat exchanger 308.2 for the first temperature increase of the
Der Sekundäreintritt 308b.2 ist mit dem Rücklauf 332a gekoppelt. Ferner ist der Sekundäraustritt 308b.4 ist mit dem Vorlauf 332b gekoppelt.The secondary entry 308b.2 is coupled to the
Ferner umfasst die Übergabestation 300 eine Temperaturanhebung des Niedertemperaturheizungskreislaufs 336 mittels des fünften Wärmeüberträgers 309, der dafür teilweise die Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 308.4 und/oder eine Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.6 nutzt.Furthermore, the
Der fünfte Wärmeüberträger 309 umfasst eine Primärseite 309a und eine Sekundärseite 309b. Die Primärseite 309a und die Sekundärseite 309b ist dazu eingerichtet Wärme von der Primärseite 309a auf die Sekundärseite 309b zu übertragen. Ferner umfasst die Primärseite 309a einen Primäreintritt 309a.2 und einen Primäraustritt 309a.4, wodurch Wärme in dem Primäreintritt 309a.2 einströmt, sodann die Wärme an die Primärseite 309a teilweise abgibt und eine Restwärme des fünften Wärmeüberträgers an dem Primäraustritt 309a.4 ausströmt. Ferner umfasst die Sekundärseite 309a einen Sekundäreintritt 309b.2 und einen Sekundäraustritt 309b.4, wodurch Wärme in dem Sekundäreintritt 309b.2 einströmt, sodann die Wärme der Primärseite 309a teilweise aufnimmt und teilweise Wärme am Sekundäraustritt 309b.4 ausströmt.The
Der Primäreintritt 309a.2 ist mit dem Primäraustritt 308a.4 gekoppelt. Der Primäraustritt 309a.4 ist mit dem Primäreintritt 304a.2 gekoppelt. Damit nutzt der zweite Wärmeüberträger 304 für die erste Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 teilweise die Restwärme des fünften Wärmeüberträgers 309.2.The primary entry 309a.2 is coupled to the primary exit 308a.4. The primary exit 309a.4 is coupled to the primary entry 304a.2. The second heat exchanger 304 thus partially uses the residual heat of the fifth heat exchanger 309.2 for the first temperature increase of the
Ferner ist der Primäreintritt 309a.2 mit dem Primäraustritt 306a.4 gekoppelt. Damit nutzt der fünfte Wärmeüberträger 309 für die Temperaturanhebung des Niedertemperaturheizungskreislaufs 336 teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.6. Die Koppelung umfasst ein Ventil V306. Das Ventil V306 ist als Verteilventil ausgebildet, wodurch Restwärme des Primäraustritts des dritten Wärmeüberträgers 306 je nach Stellung des Verteilventils V306 teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.2 an dem Primäreintritt 308a.2 bereitstellt und/oder teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.6 an dem Primäreintritt 309a.2 bereitstellt. Die Bereitstellung erfolgt je nach Temperatur und Exergieverhältnis. Ziel ist immer eine optimale exergetische Performance zu erreichen. Das heißt, dass die Wärme des Vorlaufs der Fernwärme 320 auf das Kaltwasser 338, den Brauchwasservorlauf 334b, den Vorlauf 332b und den Verlauf 336b möglichst optimal übertragen wird. Mit anderen Worten, wird die Wärme des Rücklaufs der Fernwärme 330 optimal minimiert, siehe auch [0173].Furthermore, the primary inlet 309a.2 is coupled to the primary outlet 306a.4. The
Ferner ist der Primäraustritt 309a.4, der Primäraustritt 306a.4 und der Primäraustritt 308a.4 mit dem Rücklauf der Fernwärme 330 gekoppelt. Damit wird teilweise die Restwärme des fünften Wärmeüberträgers 309.2 und/oder teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.4 und/oder teilweise die Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 308.2 in den Rücklauf der Fernwärme 330 eingeleitet. Die Koppelung umfasst eine Ventil V308. Die komplette oder teilweise Umfahrung des zweiten Wärmeüberträgers 304 mittels des Ventils V308 kann sinnvoll sein, wenn die Temperatur der Restwärme des fünften Wärmeüberträgers 309.2 und die der Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.4 über 60 °C liegt und damit die Gefahr einer Verkalkung des zweiten Wärmeüberträgers 304 besteht. Ferner kann die komplette oder teilweise Umfahrung des zweiten Wärmeüberträgers 304 mittels des Ventils V308 sinnvoll sein, wenn die Temperatur der Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.2 eine höhere Temperatur aufweist wie die Temperatur der Restwärme des fünften Wärmeüberträgers 309.2. In manchen Ausführungsbeispielen kann ferner die komplette oder teilweise Umfahrung des zweiten Wärmeüberträgers 304 mittels des Ventils V308 sinnvoll sein, wenn die die Temperatur der Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.2 eine höhere Temperatur aufweist als eine gemischte oder gemittelte Temperatur der Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.2 und/oder der Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.4 und/oder der Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 308.2 und/oder der Restwärme des fünften Wärmeüberträgers 309.2. Ein komplettes oder teilweises Umlenken des zweiten Wärmeüberträgers 304 kann die exergetische Performance des Gesamtsystems bewirken, die stetige Regelung des Ventils 308 dient einer Findung des exergetische optimalen Arbeitspunkts.Furthermore, the primary outlet 309a.4, the primary outlet 306a.4 and the primary outlet 308a.4 are coupled to the return of the
Der Sekundäreintritt 309b.2 ist mit dem Rücklauf 336a gekoppelt. Der Sekundäraustritt 309b.4 ist mit dem Vorlauf 336b gekoppelt.The secondary entry 309b.2 is coupled to the
Die Koppelung des Wärmeüberträgers 308 und 309, so wie zuvor beschrieben, entspricht einer Reihenschaltung. Die Reihenschaltung ist eine Temperaturreihenschaltung.The coupling of the
Der dritte sekundärseitige Wärmeabfuhrstrom 236 der ein Niedertemperatur-Nutzwärmestrom ist und mittels des fünften Wärmeüberträger die Temperaturanhebung erfährt nutzt die Restwärme des dritten Wärmeüberträger, wobei in einem Ausführungsbeispiel die Restwärme eine Temperatur von 60 °C oder höher aufweist, da mittels des dritten Wärmeüberträger in dem Ausführungsbeispiel der zweite sekundärseitige Wärmeabfuhrstrom 334 auf 60° C aufgeheizt wird. Damit reicht die Restwärme in dem Ausführungsbeispiel für die Temperaturanhebung des dritten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms aus. In einem anderen Ausführungsbeispiel reicht Restwärme des dritten Wärmeüberträger für die Temperaturanhebung des Niedertemperatur-Nutzwärmestrom 236 nicht aus, sodass mittels des Verteilventils V303 Wärme des primärseitigen Wärmezufuhrstroms 320c, bereitgestellt wird, die über den vierten Wärmeüberträger am fünften Wärmeüberträger bereitgestellt wird, 308.4. In einem anderen Ausführungsbeispiel reicht Restwärme des dritten Wärmeüberträger 306.6 für die Temperaturanhebung des Niedertemperatur-Nutzwärmestrom 236 nicht aus, sodass der fünften Wärmeüberträger ferner (direkt) mit dem primärseitigen Wärmezufuhrstrom gekoppelt ist (nicht dargestellt) und damit für die Temperaturanhebung des Niedertemperatur-Nutzwärmestrom 236 mittels des fünften Wärmeüberträgers zumindest teilweise eine Wärme des primärseitigen Wärmezufuhrstrom nutzt.The third secondary-side
Die Übergabestation 300 umfasst ferner eine Steuerung 340 und ferner Sensoren S301, S302 bis S319. Der Sensor S301 ist am Primäreintritt 302a.2 platziert. Der Sensor S302 ist am Primäraustritt 302a.4 platziert. Der Sensor S303 ist am Sekundäreintritt 302b.2 platziert. Der Sensor S304 ist am Primäraustritt 302b.4 platziert. Der Sensor S305 ist am Primäreintritt 306a.2 platziert. Der Sensor S306 ist am Primäraustritt 306a.4 platziert. Der Sensor S307 ist am Sekundäreintritt 306b.2 platziert. Der Sensor S308 ist am Sekundäraustritt 306b.4 platziert. Der Sensor S309 ist am Primäreintritt 308a.2 platziert. Der Sensor S310 ist am Primäreintritt 308a.2 des fünften Wärmeüberträgers platziert. Der Sensor S311 ist am Sekundäraustritt 308b.4 platziert. Der Sensor S312 ist am Primäraustritt 309a.4 platziert. Der Sensor S313 ist am Sekundäraustritt 309b.4 platziert. Der Sensor S314 ist am Primäreintritt 304a.2 platziert. Der Sensor S315 ist am Primäraustritt 304a.4 platziert. Der Sensor S316 ist am Sekundäreintritt 304b.2 platziert. Der Sensor S317 ist am Rücklauf der Fernwärme 330 platziert. Der Sensor S318 ist am Vorlauf der Fernwärme 320 platziert. Der Sensor S319 ist am Primäraustritt 308a.4 des vierten Wärmeüberträgers 308 platziert.The
Die Sensoren sind Temperatursensoren. In einem Ausführungsbeispiel sind die Sensoren Temperatur- und Volumenstromsensoren und/oder Drucksensoren zur Messung von Temperatur und Wärmestrom und Volumenstrom und/oder des hydrodynamischen und/oder hydrostatischen Drucks des Wärmeträgermediums. In einem Ausführungsbeispiel sind die Sensoren jeweils eine Einrichtung, wodurch eine vorgebende Temperatur und/oder Wärmestrom und/oder Volumenstrom und/oder Druck eingestellt und/oder übertragen wird. Mit Einstellen ist beispielsweise eine Einstellung eines vorgegebenen Wertes beispielsweise durch ein Stellrad oder Display gemeint. Mit Übertragen ist eine Übertragung eines vorgegeben Wertes beispielsweise der Temperatur des Vorlaufs der Fernwärme 320 durch den Fernwärmebetreiber oder beispielsweise eine vorgegebene Temperatur des Vorlaufs 332b durch einen Heizungsregler oder eine Heizungssteuerung zu verstehen.The sensors are temperature sensors. In one embodiment, the sensors are temperature and volume flow sensors and/or pressure sensors for measuring temperature and heat flow and volume flow and/or the hydrodynamic and/or hydrostatic pressure of the heat transfer medium. In one exemplary embodiment, the sensors are each a device whereby a predetermined temperature and/or heat flow and/or volume flow and/or pressure is set and/or transmitted. Setting means, for example, a setting of a predetermined value, for example using an adjusting wheel or display. By transfer is meant a transmission of a predetermined value, for example the temperature of the flow of the
Die Sensoren sind mit der Steuerung 340 kommunikativ verbunden. Die einzelnen Ventile der Übergabestation 300 umfassen jeweils eine Maschine. Die Maschine eines Ventils ist dazu eingerichtet die Ventilstellung des Ventils zu beeinflussen. Die Maschine ist beispielsweise ein elektrischer Stellantrieb. Die Ventile der Übergabestation 300 sind kommunikativ mit der Steuerung 340 verbunden. Ferner erfolgt die Steuerung der Maschinen in den einzelnen Ventilen (und damit die Ventilstellung) mittels der Steuerung 340. Die Steuerung der Pumpen P 301, P302 und P303 erfolgt mittels der Steuerung 340. Die Steuerung der einzelnen Pumpen umfasst die Steuerung der Drehzahl oder Volumenstrom der Pumpe. Die Drehzahl ist proportional zu dem durch die Pumpe induzierten Volumenstrom und Wärmestrom.The sensors are communicatively connected to the
Eine Findung des exergetisch optimalen Arbeitspunkts der Übergabestation 300 wird mittels der Steuerung 340 erreicht. Die Findung des exergetische optimalen Arbeitspunkts stellt eine Optimierung dar. Die Optimierung umfasst eine zu minimierende Temperatur des Rücklaufs der Fernwärme 330 und/oder einen zu minimierenden Wärmestrom des Rücklaufs der Fernwärme 330 und ein mathematisches und/oder physikalisches System der Übergabestation 300. Ferner kann die Optimierung eine oder mehrere der nachfolgend beschriebenen Nebenbedingungen umfassen, wobei die erfindungsgemäße Übergabestation nicht auf die nachfolgenden Nebenbedingungen beschränkt ist.A determination of the exergetically optimal operating point of the
Eine Nebenbedingung ist die besagte Hygienevorschrift, wonach die Temperatur im Vorlauf des Brauchwasserkreislaufs 334b mindestens 60 °C betragen soll. Die Temperatur wird durch den Sensor S308 ermittelt.A secondary condition is the said hygiene regulations, according to which the temperature in the flow of the
Eine weitere Nebenbedingung ist die besagte Hygienevorschrift, wonach die Temperatur im Rücklauf des Brauchwasserkreislaufs 334a mindestens 55 °C betragen soll. Die Temperatur wird durch den Sensor S307 ermittelt.Another additional condition is the said hygiene regulation, according to which the temperature in the return of the
Eine weitere Nebenbedingung ist die besagte Hygienevorschrift, wonach eine 16-stündige Zirkulation des Brauchwassers im Brauchwasserkreislauf 334 pro Tag vorgeschrieben ist. Die 16-stündige Zirkulation wird mittels der Pumpe P303 sichergestellt.Another additional condition is the said hygiene regulation, according to which a 16-hour circulation of the service water in the service water circuit 334 per day is required. The 16-hour circulation is ensured by the P303 pump.
Eine weitere Nebenbedingung ist durch die Minimierung der Verkalkung des ersten Wärmeüberträgers 302 gegeben. Demzufolge soll die zweite Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 durch eine minimale Temperatur erfolgen. Die Temperaturen werden durch die Sensoren S301, S302, S303 und/oder S304 ermittelt.Another additional condition is the minimization of calcification of the
Eine weitere Nebenbedingung ist durch die Minimierung der Verkalkung des zweiten Wärmeüberträgers 304 gegeben. Demzufolge soll die erste Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 durch eine minimale Temperatur erfolgen. Die Temperaturen werden durch die Sensoren S314, S315, S316 und/oder S303 ermittelt.Another additional condition is the minimization of calcification of the second heat exchanger 304. Accordingly, the first temperature increase of the
Eine weitere Nebenbedingung ist durch die Minimierung der Verkalkung des dritten Wärmeüberträgers 306 gegeben. Demzufolge soll die Temperaturanhebung des Brauchwasservorlaufs 334a durch eine minimale Temperatur erfolgen. Die Temperaturen werden durch die Sensoren S306, S305, S307 und/oder S308 ermittelt.Another additional condition is the minimization of calcification of the
Eine weitere Nebenbedingung ist durch die Temperatur des Vorlaufs 332b gegeben. Demzufolge soll die Temperaturanhebung des Hochtemperaturheizungskreislaufs 332 mittels des vierten Wärmeüberträgers entsprechend der Temperatur des Vorlaufs 332b sein. Die entsprechende Temperaturanhebung des Hochtemperaturheizungskreislaufs 332 wird durch die Sensoren S309, S319 und/oder S311 ermittelt. Alternativ kann die Temperatur des Vorlaufs 332b vorgegeben sein.Another additional condition is the temperature of the
Eine weitere Nebenbedingung ist durch die Temperatur des Vorlaufs 336b gegeben. Demzufolge soll die Temperaturanhebung des Niedertemperaturheizungskreislaufs 336 mittels des fünften Wärmeüberträgers zur Realisierung der Temperatur des Vorlaufs 336b entsprechend sein. Die entsprechende Temperaturanhebung des Niedertemperaturheizungskreislaufs 336 wird durch die Sensoren S310, S312 und/oder S313 ermittelt. Alternativ kann die Temperatur des Vorlaufs 336b vorgegeben sein.Another additional condition is the temperature of the
Eine weitere Nebenbedingung ist dadurch gegeben, dass Wärme mittels der einzelnen Wärmeüberträger stets von der Primärseite auf die Sekundärseite übertragen wird.Another additional condition is that heat is always transferred from the primary side to the secondary side using the individual heat exchangers.
Eine weitere Nebenbedingung ist durch die Angabe eines Wirkungsgrads der einzelnen Wärmeüberträger der Übergabestation 300 geben. Damit kann beispielsweise bei vorgegebener Temperaturanhebung mittels des Wärmeüberträgers die dafür notwendige Temperatur am Primäreintritt ermittelt werden.Another additional condition is the specification of the efficiency of the individual heat exchangers of the
Eine weitere Nebenbedingung ist durch die Temperatur und/oder einem Wärmestrom des Vorlaufs der Fernwärme 320 geben, die die maximale Temperatur und/oder einem maximalen Wärmestrom in der Übergabestation 300 bestimmt. Die Temperatur und/oder der Wärmestrom des Vorlaufs der Fernwärme 320 wird durch Sensor S318 bestimmt.A further secondary condition is the temperature and/or a heat flow of the flow of the
Die Optimierung an sich wird durch bekannte Optimierungsalgorithmen, die den exergetisch optimalen Arbeitspunkt mit den Nebenbedingungen findet, sichergestellt. Hierfür umfasst die Steuerung 340 einen Controller und/oder eine Prozessoreinheit mit einer Speichereinheit. Der Controller und/oder die Prozessoreinheit umfasst ein Empfangen von Sensorsignalen der Sensoren, ein Verarbeiten der Sensorsignale, ein Lösen des Optimierungsproblems und ein Übermitteln von Steuerinstruktionen an die Ventile und Pumpen. Die Speichereinheit umfasst eine Speicherung der Sensorsignale und/oder vorgegebene Temperaturen und/oder des Optimierungsalgorithmus und/oder Parameter des Optimierungsalgorithmus und/oder ein Ergebnis des Optimierungsalgorithmus und/oder Regler- und/oder Steuergrößen.The optimization itself is ensured by well-known optimization algorithms, which find the exergetically optimal working point with the additional conditions. For this purpose, the
Ein Ergebnis der Optimierung umfasst die erste Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 mittels des zweiten Wärmeüberträgers 304, die zweite Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 mittels des ersten Wärmeüberträgers 302, die Temperaturanhebung des Brauchwasservorlaufs 334 mittels des dritten Wärmeüberträgers, die Temperaturanhebung des Hochtemperaturheizungskreislaufs 332 mittels des vierten Wärmeüberträgers, die Temperaturanhebung des Niedertemperaturheizungskreislaufs 336 mittels des fünften Wärmeüberträgers, eine Stellung der Verteilventile V301, V302, V303, V304, V305, V306, V307, V308 und V309 und ein Volumenstrom der Pumpen P301, P302, P303.A result of the optimization includes the first temperature increase of the
Ein Vorteil der Übergabestation 300 besteht in dem funktionalen Zusammenwirken der Wärmeüberträger 302, 306, 308 und 309, die zusammen die fünf-stufige Übergabestation 300 realisiert. Beispielweise resultiert aus dem funktionalen Zusammenwirken eine zwei- oder dreistufige Temperaturanhebung des Kaltwassers bevor es in den Brauchwasserkreislauf eingeleitet wird, wodurch die Wärme des primärseitigen Wärmezufuhrstroms exergetisch optimal genutzt wird. Ferner wird dadurch die Verkalkungsgefahr der Wärmeüberträger minimiert.An advantage of the
Ein weiterer Vorteil der Übergabestation 300 besteht in der Aufteilung eines Heizungskreislaufs und einer Gruppierung von Heizungskreisläufen gemäß dessen Vorlauftemperaturen. Dementsprechend umfasst die Übergabestation 300 in einem Ausführungsbeispiel einen Hoch- und einen Niedertemperaturheizungskreislauf, sodass der primärseitige Wärmezufuhrstrom exergetisch optimal genutzt wird.Another advantage of the
Ein weiterer Vorteil der Übergabestation 300 besteht in dem funktionalen Zusammenwirken der Restwärme der einzelnen Wärmeüberträger 302, 306, 308 und 309, sodass Restwärme eines Wärmeüberträgers von einem anderen oder mehrere andere Wärmeüberträger genutzt werden kann. Beispielsweise nutzt der zweite Wärmeüberträger 304 teilweise die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.Another advantage of the
Ein weiterer Vorteil der Übergabestation 300 besteht in dem funktionalen Zusammenwirken der Wärmeüberträger 302, 306, 308 und 309, in dem funktionalen Zusammenwirken der Restwärme der einzelnen Wärmeüberträger 302, 306, 308 und 309 und in dem funktionalen Zusammenwirken der Sensoren und Pumpen der Übergabestation 300. Damit entfällt eine Klassifikation von Betriebszuständen der Übergabestation 300, beispielsweise in dem besagten Wasserzufuhrbetrieb oder Zirkulationsbetrieb. Vielmehr ist ein gleichzeitiger Betrieb des Wasserzufuhrbetriebs und des Zirkulationsbetriebs möglich.A further advantage of the
Ein weiterer Vorteil der Übergabestation 300 besteht in der umfassenden Steuer- und/oder Regelungsmöglichkeit der Wärme des primärseitigen Wärmezufuhrstroms auf den primärseitiger Wärmezufuhrstrom, den ersten, zweiten und dritten sekundärseitiger Wärmeabfuhrstrom. Die besagte Steuer- und/oder Regelungsmöglichkeit wird mittels der Ventile und Pumpen der Übergabestation 300 realisiert. Damit kann der exergetisch optimale Arbeitspunkt auch unter veränderten Verbraucherverhalten, wie beispielsweise zeitvariante Wärmebereitstellung des primärseitigen Wärmezufuhrstroms und/oder zeitvariante Wärmebedarf des primärseitigen Wärmezufuhrstroms und/oder zeitvarianter Wärmebedarf des ersten, zweiten und/oder dritten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms.A further advantage of the
Der Vorlauf der Fernwärme 320 hat in diesem Ausführungsbeispiel eine Temperatur von 71°C. Der Rücklauf der Fernwärme hat eine Temperatur von 10°C. Das Kaltwasser 338, bevor es in den Brauchwasserkreislauf 334 eingeleitet wird, hat eine Temperatur von 9°C.In this exemplary embodiment, the flow of the
Die erste Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 erfolgt mittels des zweiten Wärmeüberträgers 304 von 9°C auf 28°C. Die zweite Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 erfolgt mittels des ersten Wärmeüberträgers 302 von 28°C auf 40°C. Das Kaltwasser 338 nach der ersten und zweiten Temperaturanhebung besitzt für die Einleitung in den Brauchwasservorlauf 334b nicht die Temperatur von 60°C aus der Hygienevorschrift. Damit wird das Kaltwasser 338 in den Brauchwasserrücklauf 334a eingeleitet, der vor dieser Einleitung eine Temperatur von 55°C aufweist. Die Stellung des Ventils V304 ist dementsprechend.The first temperature increase of the
Die gemischte oder gemittelte Temperatur des Brauchwasserrücklaufs 334a und des Kaltwassers 338 ist 48°C. Die Temperaturanhebung des Brauchwasserkreislaufs 334 mittels des dritten Wärmeüberträgers 306 erfolgt von 48°C auf 60°C. Damit einhergehend erfolgt eine dritte Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 von 40°C auf 60°C.The mixed or average temperature of the domestic
Die Temperaturanhebung des Hochtemperaturheizungskreislaufs 332 erfolgt mittels des vierten Wärmeüberträgers 308 von 35°C auf 48°C. Die Temperaturanhebung des Niedertemperaturheizungskreislaufs 336 erfolgt mittels des fünften Wärmeüberträgers 309 von 28°C auf 32°C.The temperature of the high-
Für die zweite Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 wird, mittels Ventil V301, Wärme teilweise von dem Vorlauf der Fernwärme 320a und teilweise die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.4 genutzt. Die Stellung des Ventils V301 ist demzufolge derart, dass eine Temperatur am Primäreintritt 302a.2 von 41°C bereitgestellt wird. Durch die zweite Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 wird Wärme von der Primärseite 302a an die Sekundärseite 302b in der Weise abgegeben, sodass eine Temperatur an dem Primäraustritt von 29°C resultiert. Somit ergibt sich eine mittlere Temperaturdifferenz bezüglich der Primärseite 302a und der Sekundärseite 302b von 1°C.For the second temperature increase of the
Für die Temperaturanhebung des Brauchwasserkreislaufs 334 wird, mittels Ventil V302, Wärme teilweise von dem Vorlauf der Fernwärme 320b und teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.8 genutzt. Die Stellung des Ventils V302 ist demzufolge, dass eine Temperatur am Primäreintritt 306a.2 von 61°C bereitgestellt ist. Durch die Temperaturanhebung des Brauchwasserkreislaufs 334 wird Wärme von der Primärseite 306a an die Sekundärseite 306b in der Weise abgegeben, dass eine Temperatur an dem Primäraustritt von 49°C anliegt. Somit ergibt sich eine mittlere Temperaturdifferenz bezüglich der Primärseite 302a und der Sekundärseite 302b von 1°C.To raise the temperature of the domestic water circuit 334, heat is partly used from the flow of the
Für die Temperaturanhebung des Hochtemperaturheizungskreislaufs 332 wird, mittels Ventil V303, Ventil 305 und Ventil V306, die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers 306.2 genutzt. Die Stellung des Ventils V303 ist demzufolge geschlossen. Die Stellung der Ventile V305 und V306 stellen die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers an den Primäreintritt 308a.2 bereit.To increase the temperature of the high-
Die Temperaturanhebung des Niedertemperaturheizungskreislaufs 336 kann mittels der Ventile V307 und V306, d.h., mit der Restwärme des vierten Wärmeüberträgers 306.2 realisiert werden. Die Ventile V307 und V306 können so eingestellt sein, dass diese die Restwärme des vierten Wärmeüberträgers dem Primäreintritt 309a.2 bereitstellen.The temperature increase of the low-
Für die erste Temperaturanhebung des Kaltwassers 338 wird, mittels der Ventile V309 und V308, die Restwärme des fünften Wärmeüberträgers 309.2 und die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers 302.2 genutzt. Die Stellung des Ventils V309 ist demzufolge derart eingestellt, dass die Restwärme des ersten Wärmeüberträgers nicht direkt in den Rücklauf der Fernwärme 330 eingeleitet wird. Die Stellung des Ventils V308 ist demzufolge derart eingestellt, dass die Restwärme des fünften Wärmeüberträgers nicht direkt in den Rücklauf der Fernwärme 330 eingeleitet wird.For the first temperature increase of the
Schritt 604 umfasst ein erstes Anheben einer Temperatur eines sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms bevor dieser in einen zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom eingeleitet wird. Das erste Anheben der Temperatur des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms erfolgt mittels eines zweiten Wärmeüberträgers, der dafür teilweise eine Restwärme eines vierten Wärmeüberträgers und/oder teilweise eine Restwärme des ersten Wärmeüberträgers nutzt.Step 604 includes first raising a temperature of a secondary-side heat supply stream before it is introduced into a second secondary-side heat removal stream. The first increase in the temperature of the secondary-side heat supply flow takes place by means of a second heat exchanger, which partially uses residual heat from a fourth heat exchanger and/or partially uses residual heat from the first heat exchanger.
Schritt 606 umfasst ein zweites Anheben der Temperatur des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms bevor dieser in einen zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom eingeleitet wird. Das zweite Anheben der Temperatur des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms erfolgt nach dem ersten Anheben der Temperatur des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms. Das zweite Anheben der Temperatur des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms erfolgt mittels eines ersten Wärmeüberträgers, der dafür teilweise einen primärseitigen Wärmezufuhrstrom nutzt.Step 606 includes a second increase in the temperature of the secondary-side heat supply stream before it is introduced into a second secondary-side heat removal stream. The second increase in the temperature of the secondary-side heat supply stream occurs after the first increase in the temperature of the secondary-side heat supply stream. The second increase in the temperature of the secondary-side heat supply flow takes place by means of a first heat exchanger, which partially uses a primary-side heat supply flow for this purpose.
Schritt 608 umfasst ein Einleiten des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms in den zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstrom. Die Einleitung erfolgt nach der ersten und zweiten Temperaturanhebung des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms.Step 608 includes introducing the secondary-side heat supply stream into the second secondary-side heat removal stream. The introduction takes place after the first and second temperature increase of the secondary-side heat supply flow.
Der Schritt 609 ist optional und umfasst ein drittes Anheben der Temperatur des sekundärseitigen Wärmezufuhrstroms. In einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens 600 hat der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom eine Soll-Temperatur nach dessen erster und zweiter Temperaturanhebung nicht erreicht. Damit erfährt der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom die dritte Temperaturanhebung mittels eines dritten Wärmeüberträgers. Hat in einem anderen Ausführungsbeispiel des Verfahrens 600 der sekundärseitige Wärmezufuhrstrom eine Soll-Temperatur nach dessen erster und zweiter Temperaturanhebung erreicht, so bedarf es nicht des Schrittes 609.Step 609 is optional and includes a third increase in the temperature of the secondary heat supply stream. In one embodiment of the
Die Schrittfolge 604, 606 und 608 (und 609) wiederholen sich sukzessive.The
Schritt 610 umfasst ein Anheben einer Temperatur eines zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms mittels des dritten Wärmeüberträgers, der dafür teilweise den primärseitigen Wärmezufuhrstrom nutzt.Step 610 includes increasing a temperature of a second secondary side heat source supply current by means of the third heat exchanger, which partially uses the heat supply flow on the primary side.
Schritt 612 umfasst ein Zirkulieren des zweiten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms.Step 612 includes circulating the second secondary side heat removal stream.
Die Schritte 610 und 612 wiederholen sich sukzessive und sind ferner unabhängig von der Schrittfolge 604, 606, 608 (und 609).
Schritt 614 umfasst ein Anheben einer Temperatur eines ersten sekundärseitigen Wärmeabfuhrstroms mittels eines vierten Wärmeüberträgers, der dafür teilweise den primärseitigen Wärmezufluss und/oder teilweise die Restwärme des dritten Wärmeüberträgers nutzt.Step 614 includes raising a temperature of a first secondary-side heat dissipation stream by means of a fourth heat exchanger, which partially uses the primary-side heat inflow and/or partially uses the residual heat of the third heat exchanger.
Der Schritt 614 wiederholt sich sukzessive. Ferner ist der Schritt 614 unabhängig der Schrittfolge 604, 606, 608 (und 609) und der Schrittfolge 610,612.Step 614 is repeated successively. Furthermore,
Durch die Unabhängigkeit der Schrittfolge 604, 606, 608 (und 609) und der Schrittfolge 610,612 und des Schrittes 614 bedarf es keiner Unterscheidung zwischen dem bekannten Zirkulationsbetrieb und dem bekannten Wasserzufuhrbetrieb, wie es in
Bezugszeichenliste:List of reference symbols:
- 100, 200, 300, 400100, 200, 300, 400
- Übergabestationtransfer station
- 102, 104, 106, 108, 202, 204, 206, 208, 209, 302, 304, 306, 308, 309102, 104, 106, 108, 202, 204, 206, 208, 209, 302, 304, 306, 308, 309
- WärmeüberträgerHeat exchanger
- 102.2, 106.2, 108.2, 202.2, 202.4, 206.2, 206.4, 206.8, 208.2, 208.4, 208.6, 209.2, 302.2, 302.4, 306.2, 306.4, 306.8, 308.2, 308.4, 309.2102.2, 106.2, 108.2, 202.2, 202.4, 206.2, 206.4, 206.8, 208.2, 208.4, 208.6, 209.2, 302.2, 302.4, 306.2, 306.4, 306.8, 30 8.2, 308.4, 309.2
- Restwärmeresidual heat
- 120, 220, 320120, 220, 320
- primärseitiger Wärmezufuhrstromprimary side heat supply flow
- 120a, 120b, 120c, 220a, 220b, 220c, 320a, 320b, 320c120a, 120b, 120c, 220a, 220b, 220c, 320a, 320b, 320c
- teilweiser primärseitiger Wärmezufuhrstrompartial heat supply flow on the primary side
- 132, 232, 332132, 232, 332
- Erster sekundärseitiger WärmeabfuhrstromFirst secondary-side heat dissipation stream
- 134, 234, 334134, 234, 334
- Zweiter sekundärseitiger WärmeabfuhrstromSecond secondary-side heat dissipation stream
- 236, 336236, 336
- Dritter sekundärseitiger WärmeabfuhrstromThird secondary heat dissipation stream
- 138, 238, 338138, 238, 338
- sekundärseitiger Wärmezufuhrstromsecondary side heat supply flow
- P301, P302, P302P301, P302, P302
- Pumpepump
- S301, S302, ..., S319S301, S302, ..., S319
- Sensorsensor
- V301, V302, ..., V309V301, V302, ..., V309
- Verteilventildistribution valve
- 340340
- Steuerungsteering
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010019727 B4 [0003, 0035]DE 102010019727 B4 [0003, 0035]
- DE 102008038617 A1 [0004]DE 102008038617 A1 [0004]
- DE 10210019727 B4 [0219]DE 10210019727 B4 [0219]
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD144104A1 (en) | 1979-05-29 | 1980-09-24 | Herbert Funcke | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR INCREASING THE TRANSMISSION CAPACITY OF HOT WATER LINE |
DE102008038617A1 (en) | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Triesch, Frank, Dr. Ing. | Method and device for heat utilization |
DE102008057908A1 (en) | 2008-11-18 | 2010-05-20 | Swm Services Gmbh | Heat transfer station with cascade |
DE102016102016A1 (en) | 2015-02-04 | 2016-08-04 | PEWO Beteiligungs GmbH | Method for increasing performance to compensate for peak demand and arrangement for performing the method |
DE102010019727B4 (en) | 2010-05-07 | 2021-05-06 | Ludwig Langer | Process and transfer station for the transfer of heat |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1584872A (en) * | 1976-07-09 | 1981-02-18 | Laing Nikolaus | Heating circuits supplied from district heating grids |
AT376788B (en) * | 1977-01-14 | 1984-12-27 | Laing Nikolaus | TELEVISION NETWORK |
HU191700B (en) * | 1984-08-01 | 1987-03-30 | Energiagazdalkodasi Intezet | Method and connection arrangement for increasing the efficiency of energy-spare plant operation based on the heat-storage capacity of district heating systems |
DE19527743C2 (en) * | 1995-07-28 | 1997-05-15 | Baelz Gmbh Helmut | Heat exchanger with condensate and steam control |
DE10311091B4 (en) * | 2003-03-07 | 2004-11-25 | MSR-Service für HKS-Anlagen Öl- und Gasbrenner GmbH | Method and device for reducing the connected load of a house connection station fed by district heating |
EP2354677B1 (en) * | 2010-02-03 | 2015-08-19 | GEWOFAG Gebäude Service GmbH | Use of heat from the district heating return |
FI12382U1 (en) * | 2018-04-11 | 2019-05-15 | Hoegforsgst Oy | Hybrid heating system using district heat |
FI129736B (en) * | 2019-03-11 | 2022-08-15 | Hoegforsgst Oy | District heating system |
-
2022
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-
2023
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD144104A1 (en) | 1979-05-29 | 1980-09-24 | Herbert Funcke | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR INCREASING THE TRANSMISSION CAPACITY OF HOT WATER LINE |
DE102008038617A1 (en) | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Triesch, Frank, Dr. Ing. | Method and device for heat utilization |
DE102008057908A1 (en) | 2008-11-18 | 2010-05-20 | Swm Services Gmbh | Heat transfer station with cascade |
DE102010019727B4 (en) | 2010-05-07 | 2021-05-06 | Ludwig Langer | Process and transfer station for the transfer of heat |
DE102016102016A1 (en) | 2015-02-04 | 2016-08-04 | PEWO Beteiligungs GmbH | Method for increasing performance to compensate for peak demand and arrangement for performing the method |
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