DE3809893A1 - Anordnung zur uebergabe von fernwaerme an eine wassererwaermungsanlage - Google Patents
Anordnung zur uebergabe von fernwaerme an eine wassererwaermungsanlageInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Übergabe von
Fernwärme an eine Wassererwärmungsanlage, mit einem Wärmetau
schersystem zur Wärmeübertragung vom primären Fernwärmemedium
auf das sekundäre Medium, mit einer zur Wassererwärmungsanlage
gehörigen Zirkulationsleitung, einer in die Wassererwärmungs
anlage eingebundenen Umwälzpumpe, ferner mit wenigstens einem
die Warmwasseraustrittstemperatur erfassenden Temperaturfühler
und Absperrarmaturen für die Primär- und Sekundärkreisläufe.
Fernwärme-Übergabeanordnungen dieser Art sind neben einer
Fernwärme-Heizungsanlage häufig Bestandteil einer Fernwärme-
Hausstation. Aus dem DE-GM G 87 08 283 ist eine Fernwärme-
Übergabevorrichtung in Form einer Kompaktstation bekannt, die
in der Werkstatt oder beim Hersteller praktisch fertig vormon
tiert und dementsprechend kostensparend hergestellt und in
stalliert werden kann. Die Warmwasserversorgung unter Verwen
dung von Fernwärme als primäres Wärmeträgermedium war bisher
vor allem bei großen Anschlußleistungen, insbesondere bei der
Warmwasserversorgung von Mehrfamilienhäusern, an eine aufwen
dige und dementsprechend kostspielige Technik gebunden. Nach
DIN 4753 bzw. 4747 sind bei Wärmetauschern mit einer Leistung
von mehr als 50 kW und/oder bei einen Wasserinhalt von mehr
als 15 Litern kostspielige Sicherheitstemperaturbegrenzer
vorgeschrieben, die bei geringeren Leistungen und Wasserinhal
ten entfallen können. Der Kostenanteil derartiger Sicherheits
temperaturbegrenzer an den Gesamtkosten einer leistungsstarken
Wassererwärmungsanlage ist so erheblich, daß die Wettbewerbs
fähigkeit einer leistungsstarken Übergabestation für den Warm
wasserbereich eingeschränkt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Installationsko
sten von leistungsstarken Übergabeanordnungen der eingangs
genannten Gattung unter Einhaltung der strikten Sicherheitsan
forderungen nach der DIN Norm deutlich herabzusetzen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Wärmetauschersystem aus wenigstens zwei Wärmetauschern von
vorzugsweise übereinstimmender Größe und Leistung besteht und
daß alle Wärmetauscher sowohl primärseitig als auch sekundär
seitig parallel geschaltet sind, wobei sie an einen gemeinsa
men Kaltwasserzulauf sowie einen gemeinsamen Warmwasservorlauf
angebunden sind.
Mit der Erfindung wird einfach die gewünschte Wassererwär
mungsleistung auf eine entsprechende Anzahl von parallel ge
schalteten Wärmetauschereinheiten aufgeteilt, wodurch auf
jeden Durchlaufwärmetauscher nicht mehr als die nach DIN Norm
festgelegten Höchstwerte entfallen. Diese Maßnahme hat außer
dem den Vorteil, daß die für verschiedene Wassererwärmungsan
lagen benötigten stark unterschiedlichen Leistungen mit einer
einzigen Wärmetauschergröße beherrschbar sind. Mehrere Wärme
tauscher können in Nebeneinanderanordnung zu einer Batterie
zusammengeschaltet und, wie an sich aus dem DE-GM 87 08 283
bekannt, mechanisch an einem flachen Trägerrahmen als eine
Baueinheit gehaltert werden. Die Erfindung führt daher nicht
nur zu einer beträchtlichen Reduktion der Installationskosten
durch den Fortfall von Sicherheitstemperaturbegrenzern bei
leistungsstarken Anlagen, sondern auch zu der Möglichkeit
einer Vereinheitlichung der Anlagekomponenten, insbesondere
der Wärmetauscher. Die geltenden DIN Vorschriften werden in
Weiterbildung der Erfindung dadurch auch ohne Sicherheitstem
peraturbegrenzer strikt eingehalten, da jeder der parallel
geschalteten Wärmetauscher für eine Leistung 50 kW und einen
Wasserinhalt von maximal 15 l ausgelegt ist.
Die Zirkulationsleitung, die unmittelbar vor der letzten Zapf
stelle des Warmwasservorlaufs abzweigt, ist in Weiterbildung
der Erfindung zum Einlaß nur eines der Wärmetauscher des Wär
metauschersystems zurückgeführt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels. In der Zeich
nung zeigen.
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer Fernwärme-Haus
station, die mit einer Wassererwärmungsanlage nach
der Erfindung ausgestattet ist;
Fig. 2 eine Frontansicht auf die wesentlichen Komponenten
der Wassererwärmungsanlage gemäß Fig. 1 in der
Installationslage an einem Trägerrahmen; und
Fig. 3 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 2.
Wie Fig. 1 zeigt, sind die der Warmwasserbereitung dienende
Übergabeanordnung 1 und die der Heizwassererwärmung dienende
Übergabeanordnung 2 parallel zueinander an die Fernwärme-Vor
und Rückläufe 3 und 4 angebunden. Die Heizwassererwärmungsan
lage 2 ist als strichpunktierter Block dargestellt und kann in
der im obengenannten Gebrauchsmuster beschriebenen Art ausge
bildet und angeordnet sein. Ebenfalls herkömmlicher Ausführung
sind die in den Fernwärme-Vor- und Rückläufen 3 und 4 instal
lierten Armaturen und Meßgeräte.
Die der Warmwasserbereitung dienende Übergabeanordnung 1 hat
bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zwei
Wärmetauscher 10 und 11, deren Primärseiten 12 und 13 und
deren von Warmwasser durchströmten Sekundärseiten 14 und 15
paarweise parallel geschaltet sind. Die primärseitigen Einläs
se 16 und 17 der beiden Wärmetauscher sind über eine übliche
Absperrarmatur an die Fernwärme-Vorlaufleitung 3 und die pri
märseitigen Auslässe 18 und 19 jeweils über eine Regelarmatur
20 und 21 sowie über eine gemeinsame Absperrarmatur an die
Fernwärme-Rücklaufleitung 4 angebunden.
Die Wassererwärmungsanlage hat einen Kaltwasserzulauf KW mit
einem kombinierten Freifluß-Rückschlagventil 23. Hinter dem
Ventil 23 verzweigt sich die Kaltwasserleitung KW in zwei Äste
24 und 25, die an die beiden Einlässe der Sekundärseiten 14
bzw. 15 der beiden parallelen Wärmetauscher 10 und 11 angebun
den sind. In den beiden Kaltwasserästen 24 und 25 sind geeig
nete Regulierarmaturen 26, 27 zum anfänglichen Abgleich der
relativen Durchflußmengen angeordnet.
Die Auslässe 28 und 29 der Sekundärseiten 14 und 15 der beiden
parallel geschalteten Wärmetauscher münden in den gemeinsamen
Warmwasservorlauf 30. Über den Warmwasservorlauf werden die
angebundenen Warmwasserzapfstellen 31 a, 31 b ... 31 n mit Warm
wasser versorgt. Vor der in der Warmwasserleitung letzten
Zapfstelle 31 n ist von dem Warmwasservorlauf 30 eine Zirkula
tionsleitung 32 abgezweigt, die zum Einlaß 33 der Sekundärsei
te 14 des einen Wärmetauschers 10 zurückgeführt ist. Das Warm
wasser wird mit Hilfe der Umwälzpumpe 34 durch die Leitung 32,
die Sekundärseite 14 und die Warmwasservorlaufleitung 30 zir
kuliert, damit Warmwasser an jeder Zapfstellen 31 a ... 31 n
praktisch verzögerungsfrei zur Verfügung steht.
Ein am Auslaß 28 bzw. 29 der Sekundärseite jedes Wärmetau
schers 10 bzw. 11 angeordneter Temperaturfühler 36 bzw. 37
wirkt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit der zuge
hörigen Regelarmatur 20 bzw. 21 derart zusammen, daß durch
geeignete Durchflußregelung des Fernheizmediums die Solltempe
ratur am jeweiligen Auslaß 28 bzw. 29 eingestellt wird.
Eine anfängliche Einstellung der Regulierarmaturen 26 bzw. 27
bei der Betriebsaufnahme der Anlage 1 reicht zur Aufteilung
der Leistungsanteile der in der Gesamtanlage parallel geschal
teten Wärmetauscher 10 und 11 aus. Überraschenderweise läuft
die Anlage 1 mit dem Wärmetauschern 10 und 11 im Parallelbe
trieb völlig abgeglichen über den ganzen Leistungsbereich,
ohne daß es besonderer Druckausgleichsmaßnahmen an den Ausgän
gen 28 bzw. 29 der Sekundärseiten der Wärmetauscher 10 und 11
bedarf.
Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen schematisch die Installa
tion der an der Wärmeübergabe beteiligten Komponenten der
Übergabeanordnung 1 an einem flachen Trägerrahmen einer Fern
wärme-Hausstation. Es ist klar, daß die Heizwassererwärmungs
anlage 2 entweder an einem zusätzlichen, benachbarten Instal
lationsrahmen oder an dem gleichen Rahmen 40 angeordnet werden
kann, wie dies in dem obengenannten Gebrauchsmuster beschrie
ben ist.
Bei dem Installationsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 sind
die beiden Wärmetauscher 10 und 11 einseitig vor dem Träger
rahmen 40 nebeneinander angeordnet und durch geeignete Anker
41 gehaltert. Sie finden zusammen mit den übrigen Funktions
komponenten der Hausstation unter einer relativ kompakten, in
der Zeichnung nicht dargestellten Abdeckhaube gemeinsam Platz.
In ähnlicher Weise kann auch eine beliebige größere Anzahl von
Wärmetauschern nach Art einer Batterie neben- bzw. hinterein
ander installiert werden. Die an die parallelen Ein- und Aus
lässe der Wärmetauscher 10 und 11 angebundenen Leitungsäste
sind in den Fig. 2 und 3 nur unvollständig gezeigt. Bezüg
lich ihrer baulichen Integration in die Gesamtanordnung und
ihrer Ausbildung gibt es, wie für den Fachmann verständlich
ist, keine besonderen Beschränkungen; sie können nach den
jeweiligen örtlichen Bedingungen ausgewählt werden.
Die Einzelkomponenten sind herkömmlicher Ausführung und können
aufgrund der Standardisierung der parallel geschalteten Wärme
tauschereinheiten 10 und 11 ohne Probleme vereinheitlicht
werden. Auf diese Weise läßt sich die Lagerhaltung vereinfa
chen und verbilligen, und es können auch Fernwärme-Übergabe
stationen von in weiten Grenzen unterschiedlichen Leistungen
in Modulbauweise realisiert werden. Als Wärmetauscher 10 bzw.
11 haben sich sogenannte Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher bewährt,
die als solche im Handel erhältlich sind. Auf diese spezielle
Ausführungsform von Wärmetauschern ist die Erfindung aber
nicht beschränkt. Entsprechendes gilt für die anderen be
schriebenen Einzelkomponenten der Gesamtanordnung 1 und deren
Anschlußelemente.
Claims (6)
1. Anordnung zur Übergabe von Fernwärme an eine Wassererwär
mungsanlage, mit einem Wärmetauschersystem zur Wärmeübertra
gung vom primärem Fernwärmemedium auf das sekundäre Medium,
einer zur Wassererwärmungsanlage gehörigen Zirkulationsleitung
(32), einer in die Wassererwärmungsanlage eingebundenen Um
wälzpumpe (34), ferner mit wenigstens einem die Warmwasseraus
trittstemperatur erfassenden Temperaturfühler (36, 37) und
Absperrarmaturen für die Primär- und Sekundärkreisläufe,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Wärmetauschersystem aus wenigstens zwei Wärmetauschern
(10, 11) von vorzugsweise übereinstimmender Größe und Leistung
besteht und daß alle Wärmetauscher sowohl primärseitig (12,
13) als auch sekundärseitig (14, 15) zueinander parallel ge
schaltet sind, wobei sie an einen gemeinsamen Kaltwasserzulauf
(KW) sowie einen gemeinsamen Warmwasservorlauf (30) angebunden
sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder der Wärmetauscher (10, 11) des Wärmetauschersystems für
eine Leistung 50 kW und einen Wasserinhalt von maximal 15 l
ausgelegt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Wärmetauscher (10, 11) sekundärseitig ein die Warm
wasser-Austrittstemperatur erfassender Temperaturfühler (36,
37) zugeordnet ist, der mit einer in der primärseitigen Aus
trittsleitung (18, 19) des zugehörigen Wärmetauschers angeord
neten Reglerarmatur (20, 21) verbunden ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Zirkulationsleitung (32) an den Einlaß
(33) nur eines (10) der parallelgeschalteten Wärmetauscher
(10, 11) angebunden ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Kaltwasserzulauf (KW) hinter einem kom
binierten Freifluß-Rückschlagventil (23) in getrennte sekundä
re Zuläufe (24, 25) für die parallelen Wärmetauscher (10, 11)
verzweigt ist und daß in jedem Zulaufzweig (24, 25) eine Regu
lierarmatur (26, 27) zum Strömungsabgleich angeordnet ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß alle Wärmetauscher (10, 11) als Batterie
räumlich nebeneinander installiert, zu einer mechanisch stabi
len Einheit zusammengeschlossen und durch eine Haube gemeinsam
abgedeckt sind.
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