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Sammelheizung mit unmittelbarem Anschluß an eine Fernwasserheizung
Die Erfindung betrifft eine Sammelheizung mit unmittelbarem Anschluß an eine Fernwasserheizung
mit einem Temperaturregelventil im Vor- oder Rücklauf, das bei Temperaturen des
Rücklaufs über der optimalen Rücklauftemperatur bei Hochstlast der Sammelheizung
die Umlaufwassennenge der Sammelheizung drosselt. Bekanntlich werden in die Rücklaufleitungen
von Haus- bzw. Wohnungsanschlüssen von mit Wasser betriebenen Fernheizungen Temperaturregelventile
eingebaut, die die Temperatur des aus den Heizkörpern kommenden Wassers derart begrenzen,
daß die optimale Rücklauftemperatur bei Höchstlast der Sammelheizimg nicht überschritten
wird. Bezweckt wird mit dieser Einrichtung, die Rücklauftemperatur niedrig zu halten,
um durch möglichst großes Temperaturgefälb-, die Ausbeute von der Heizung vorgeschalteten
Krafti#aschinen zu steigern, um die Genauigkeit einer einfachen Wännemessung durch
eingeschaltete Wasserinesser zu erhöhen und um indirekt eine Begrenzung der in den
Fernwasserleitungen umlaufenden Heizwassermengen zu erreichen. Bei Einrohrheizungen
mit hintercinandergeschalteten Heizflächen ist dieses Temperaturregp-Iventil eine
unbedingte Notwendigkeit, darnit bei ausgeschalteten Heizkörpern ein Eindringen
von nur wenig abgekühltem Vorlaufwasser in den Rückiauf verhindert wird.
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Ein solches, auf die optimale Räcklauftemperatur bei Höchstlast der
Sammelheizung eingestelltes Temperaturregelventil erfüllt seine Aufgabe nur in einem
schmalen Bereich der Änderung des Wärmeverbrauchs der angeschlossenen Sammelheizung.
Bei immer gleich gehaltener Umlaufwassermenge im Femheiznetz sinkt die Rücklauftemperatur
mit der Vorlauftemperatur. Je niedriger aber diese Rücklauftemperatur angesetzt
wird, desto geringer ist der Unterschied zwischen der mittleren Wassertemperatur
des jeweiligen Heizkörpers, die im allgemeinen vereinfacht gebildet wird als arithmetisches
Mittel der Heizkörpereintritts- und Heizkörperaustrittstemperatur, und der Raumtemperatur,
und desto größer sind also die notwendigen Heizkörper. Dagegen werden die Umlaufwassermengen
und somit der Anlage- und Betriebsaufwand der Femwasserleitungen geringer. Die optimale,
d. h. die wirtschaftlichste Rücklauftemperatur, auf die das Temperaturregelventil
einzustellen ist, liegt erfahrungsgemäß bei den derzeitigen Verhältnissen mit einer
Vorlauftemperatur von 110' C bei Höchstlast der Sammelheizung zwischen 40
und 70' C, am häufigsten bei 501 C. Die Rücklauftemperatur
von 56' C ist für das die Erfindung erklärende Beispiel zugrunde gelegt»
Im allgemeinen wird die Fernheizung mit einer Vorlauftemperatur betrieben, die unter
der Vorlauftemperatur bei Höchstlast lieg, da die Heizanlage für Spitzenbrtrieb
ausgelegt sein muß und starke Frostperioden, auf den ganzen Winter bezogen, iin
allgemeinen kurz sind. Bei einer durchschnittlichen Wärmeabgabe von 5001u,
bezogen auf die Wärmeabgabe bei Höchstlast ergibt sich eine- Vorlaufteniperatur
von etwa 65',C. Dabei ist das Temperaturregelventil. bci den oben erwähnten bekannten
Heizanlagen ganz geöffÜßt, da der Rücklauf bei geöffneten Heizkörpern eine Temperatur
von 35' C aufweist. Einer Durchlaufmenge, von -ungefähr 1000 kg
Wasser
entsprechen hierbei 30 000 kcaL Nun ändern sich aber im Fernheiznetz die
Druckunterschiede mit den Umlaufwassennengen der Sammelheizungen, die durch Verstellung
der Heizkörperventile beim Verbraucher beeinflußt werden, und damit auch die Differenzdrücke
an den Wohnungsanschlüssen, falls keine besonderen Druckregler eingebaut sind. Es
kann also geschehen, daß die Durchflußwassermenge in einer Wohnung sich unbemerkt
um z. B. 25 1/o erhöht. Gleichen Wärmeverbrauch vorausgesetzt, kühlt sich
das Wasser nicht mehr um 30'C, sondern nur um 24' C ab.
1000 kg gemessene Wassermenge haben dann nur 24 000 kcal anstatt
30 000 kcal abgegeben. Die Netzdruckschwankungen beeinträchtigen also die
Genauigkeit der Heizkostenverteilung nach Wassermengen erheblich. Erst wenn der
Wasserdurchfluß so hoch ansteigt, daß die Rücklauftemperatur über 50' C
kommt, greift das Temperaturregelventil ein. Der Meßfehler beträgt dann 100%.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß bei einer Sammelheizung
der eingangs genannten
Gattung durch Druckschwankungen im Fernheiznetz
und in den dadurch bedingten Schwankungen der Umlaufwassermenge in der Sarnmelbeizung
keine erheblichen Fehlmessungen des Wärmeverbrauchs wie bisher auftreten können,
wenn in an sich bekannter Weise die Heizkostenverteilung nach Wassermessem vorgenommen
wird, d. h., daß unter Zugrundelegung einer mittleren Temperaturdifferenz
nur die Durchflußheizwassermenge pro Abrechnungsperiode beim Verbraucher mit Wassermessem
festgestellt wird. Außerdem soll gleichzeitig erreicht werden, daß auch bei Vorlauftemperaturen,
die niedriger sind als die Vorlauftemperatur bei Höchstlast der Sammelheizung, die
Rücklauftemperaturen durch Drosselung der Umlaufwassermenge der Sammelheizung immer
unter dem Grenzwert bei Höchstlast gehalten werden, was sich günstig auf die Wärmewirtschaftlichkeit
der vorgeschalteten Kraftmaschinen auswirkt.
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Die Erfindung besteht darin, daß das Temperaturregelventil auch bei
Teillastbetrieb der Sammelheizung von einem Fühler ini Vorlauf mit Hilfe von bekannten
Mitteln gesteuert wird und so die Umlaufwassermenge der Sammelheizung gedrosselt
werden kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt B i 1 d 1 ein Schaubild, das die Abhängigkeit der Rücklauftemperatur
von der Vorlauftemperatur darstellt; B i 1 d 2 ein Schema der Sammelheizung
nach der Erfindung.
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Auf der Abszisse des Schaubildes sind die Wärmeabgabe der Sqrnmelheizung
in Prozent der Höchstlast und auf der Ordinate die Wassertemperaturen abgetragen.
Y gilt für die Vorlauf-, R für die Rücklauftemperatur. Das Temperaturregelventil
ist entsprechend der Linie G auf den Höchstwert von 501 C eingestellt.
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Dabei ist der spezifische Wärmeübergangswert der Heizkörperflächen
als unveränderlich vorausgesetzt, so daß sich die dargestellte lineare Abhängigkeit
der Vorlauf- und Rücklauftemperatur von der Wärmeabgabe ergibt, die mit einfachen
Mitteln hergestellt werden kann, z. B. mit Federn. Gemessene Werte ergeben Kurven,
die eine leichte Krümmung aufweisen wegen der Veränderlichkeit des Wärmeübergangswertes
mit der Temperatur.
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Das Vorlaufwasser kommt durch den Anschluß 1
in das Gebäude.
Angeschlossen ist zunächst eine Zweirohrheizung mit den Heizkörpern 2 und den Heizkörperventilen
3. Im Rücklauf befindet sich das Temperaturregelventil 4, das die Umlaufwassermenge
der Sammelheizung drosselt und sich schließlich schließt, wenn der in der Rücklaufleitung
sitzende Fühler 5 über eine bestimmte Temperatur, nämlich über die optimale
Rücklauftemperatur bei Höchstlast der Sammelheizung erwärmt wird. Bei Teillastbetrieb
der Sammelheizung steuert der Fühler 6 im Vorlauf das Temperaturregelventil,
so daß auch bei Rücklauftemperaturen, die unterhalb der optimalen Rücklauftemperatur
bei Höchstlast der Sammelheizung liegen, die Umlaufwassermenge der Sammelheizung
gedrosselt werden kann. In die Rücklaufleitung, die zum Hauptrücklauf
7 führt, ist zur Wärmemessung ein Wassermesser 8 eingebaut.
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An das Hausnetz ist weiterhin eine Einrohrheizung mit hintereinandergeschalteten
Konvektoren 9
angeschlossen, deren Wärmeabgabe durch Klappen 10 geregelt
wird. Das Temperaturregelventil 4 hat dabei die gleichen Aufgaben wie bei der Zweirohrheizung.
Während aber bei dieser die Umlaufwassermenge auch durch die Heizkörperventile
3 gedrosselt wird, und daher das Temperaturregelventil nur Überschüsse an
Heizwasser abzudrosseln hat, sonst aber geöffnet ist, geht das Temperaturregelventil
bei der Einrohrheizung in Drosselstellung, sobald Luftklappen 10 geschlossen
werden.
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Selbstverständlich kann das Temperaturregelventil 4 auch in den Vorlauf
des Wohnungsanschlusses eingebaut werden, wobei ein Temperaturfühler im Ventil selbst,
je nach Anordnung vom Vor- oder Rücklaufwasser umspült, angeordnet sein kann.