DE4442222C2 - Wärmeübergabestation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmeübergabestation, insbesondere für indirekte Wärmeübergabe, mit den Merkma­ len des Anspruches 1.

Prozeß- und Heizwärme werden mit Fernheizungsanlagen über große Strecken transportiert. Eine solche Fernhei­ zungsanlage umfaßt eine Fernheizungszentrale, in der Dampf oder Heißwasser als Wärmeträger erzeugt wird, der zu den Verbrauchern gelangt. Bei den Verbrauchern wird die von dem Wärmeträger herangeführte Wärme im Falle einer indi­ rekten Wärmeübergabe mit Hilfe einer Wärmeübergabestation entnommen und z. B. auf das Vorlaufwasser einer Warmwas­ serheizungs- und/oder einer Warmwasserbereitungsanlage übertragen.

Die Übertragung der Wärmeenergie erfolgt in bekannten Wärmeübergabestationen bislang mit sog. Rohrbündelwärme­ übertragern. Rohrbündelwärmeübertrager sind Apparate, die einen Stahlmantel mit etwa dreißig innenliegenden Rohren aufweisen, die häufig aus Kupfer bestehen, weil es sehr gut wärmeleitend ist. Die Apparate werden unter Anpassung an die jeweils geforderte Wärmeübertragungsleistung hand­ werklich hergestellt, so daß es sich hierbei um Einzel­ fertigung handelt, bei der der Einsatz von Maschinen nicht rentabel ist. Solche Rohrbündelwärmeübertrager sind daher dementsprechend teuer.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil der herkömmlichen Rohrbündelwärmeübertrager ist, daß die gesamte Wärmeüber­ gabestation ausfällt, wenn ein einziges der inneren Rohre defekt ist. Ein Ersatzapparat für den defekten Apparat muß jedoch genauso wie letzterer handwerklich hergestellt wer­ den, so daß er erst nach einigen Wochen geliefert werden kann. In Verwaltungsgebäuden, Kaufhäusern, Schulen und Industriebetrieben, wo solche Rohrbündelwärmeübertrager für Warmwasserheizungs- und Warmwasserbereitungsanlagen im Einsatz sind, ist eine derart lange Ausfallzeit auf keinen Fall tolerierbar. Daher wird in herkömmlichen Wärmeüber­ gabestationen immer ein Reserveapparat gleicher Leistung installiert, der gegebenenfalls den defekten Apparat sofort ersetzen kann. Neben dem Reserveapparat ist in einer herkömmlichen Wärmeübergabestation zusätzlich noch weiterer Aufwand erforderlich, weil die Wärmeübergabesta­ tion so einzurichten ist, daß der Reserveapparat regel­ mäßig in Betrieb gesetzt wird, um Stillstandskorrosion zu vermeiden, was die Kosten einer solchen Anlage noch weiter ansteigen läßt.

Grundsätzlich verkalken alle Wärmeübertrager an den Oberflächen, wo das zu erwärmende Wasser entlangströmt und zwar umso stärker je höher die Endtemperatur des erwärmten Wassers ist. Diese Verkalkung führt schließlich zu einem Ausfall des betroffenen Wärmeübertragers, weil der Wärme­ übergang von dem Wärmeträger zu dem zu erwärmenden Wasser wegen der dicker werdenden Kalkschicht immer schlechter wird. Rohrbündelwärmeübertrager werden daher bei möglichst niedrigen Temperaturen z. B. bei 60°C, betrieben, um eine möglichst lange Lebensdauer dieses teuren Apparats zu erreichen. Bei diesen Temperaturen kann es jedoch in Brauchwasser zur Ausbreitung von Legionellen kommen die zu schwerwiegenden Erkrankungen bei Menschen führen. Um Legionellen abzutöten, muß das Brauchwasser auf mindestens 80°C erwärmt werden, was mit den bekannten Apparaten in der Praxis nicht möglich ist. Bei diesen hohen Temperatu­ ren kommt es binnen kürzester Zeit zu so starken Abla­ gerungen, daß der betreffende Wärmeübertrager gereinigt oder ersetzt werden muß. Der Ausbau, die Reinigung bzw. der Ersatz von Rohrbündelwärmeübertragern ist jedoch so teuer, daß diese zur Bereitung von Brauchwasser bei hohen Temperaturen nicht zum Einsatz kommen.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung eine Wärmeübergabestation zu schaffen, die geringere Installa­ tions- und Wartungskosten erfordert.

Diese Aufgabe wird durch eine Wärmeübergabestation mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, daß aufgrund des modular aufgebauten Wärmeübertragers beim Ausfall eines Wärmeübertragermoduls nicht der gesamte Wärmeübertrager ausgetauscht werden muß, sondern nur ein einziges Modul. Darüber hinaus kann die Nenn-Wärmeüber­ tragungsleistung der Wärmeübergabestation einfach durch Erhöhung der Anzahl der strömungsmäßig parallelgeschalte­ ten Wärmeübertragermoduln an den jeweiligen Wärmebedarf angepaßt werden.

Vorzugsweise sind die Wärmeübertragermoduln bau­ gleich, so daß trotz unterschiedlicher Nenn-Wärmeübertra­ gungsleistungen erfindungsgemäße Wärmeübergabestationen aus identischen Komponenten aufgebaut sind und sich le­ diglich durch die Anzahl der Wärmeübertragermoduln unter­ scheiden. Aufwendige Einzelkonstruktionen sind dadurch überflüssig, womit sich in Verbindung mit der Verwendung von vorgefertigten standardisierten Komponenten gegenüber herkömmlichen Wärmeübergabestationen ganz erhebliche Kostenvorteile erzielen lassen.

Mit besonderem Vorteil können mehrere Wärmeübertra­ germoduln zu einer Modulbaugruppe zusammengefaßt werden, wobei dann der Wärmeübertrager aus mehreren Modulbaugrup­ pen bestehen kann.

Die Wärmeübergabestation kann auch Mittel aufweisen, mit denen die Wärmeübertragermoduln oder die Modulbau­ gruppen sowohl primär- als auch sekundärseitig abgesperrt werden können. Diese Absperrmittel sind von Vorteil, wenn ein defektes Wärmeübertragermodul ausgetauscht werden soll. Darüber hinaus ist es mit diesen Absperrmitteln mög­ lich, bei niedrigem Wärmebedarf, z. B. in den Sommermona­ ten, ein Modul oder eine Modulbaugruppe auf einfache Weise stillzulegen.

In diesem Fall ist es auch möglich wenigstens ein Wärmeübertragermodul oder eine Modulbaugruppe vorzuhalten, das weder primär- noch sekundärseitig durchströmt ist. Fällt dann eine in Betrieb befindliche Komponente aus, kann sie unverzüglich durch die vorgehaltene ersetzt wer­ den, indem die zugehörigen Absperrmittel entsprechend betätigt werden.

In der Praxis ist der Wärmebedarf häufig nicht genau bekannt, dennoch muß bei herkömmlichen Wärmeübergabesta­ tionen deren Leistung von Anfang an unveränderbar festge­ legt werden. Um für die Zukunft eine gewisse Leistungs­ reserve zur Verfügung zu haben, werden solche Wärmeüber­ gabestationen daher grundsätzlich größer ausgelegt als es der aktuelle Wärmebedarf erfordert. Eine solche Überdimen­ sionierung führt jedoch zu unnötigen Verlusten. Bei der erfindungsgemäßen Wärmeübergabestation ist es dagegen möglich, sich durch Nachrüsten weiterer Wärmeübertragermo­ duln an den tatsächlichen Wärmebedarf "heranzutasten", sogar ohne daß zusätzliche Regelarmaturen benötigt werden.

Um eine möglichst einfache Wiederverwertung der Wärmeübertrager am Ende ihrer Lebensdauer zu ermöglichen, können sie vollständig aus Kupfer gefertigt sein, so daß beim Recycling keinerlei Trennung von unterschiedlichen Materialien erfolgen muß.

Bevorzugt können die Wärmeübertragermoduln aus einem äußeren Mantel bestehen, in dem ein inneres Rohr verläuft, an dem das zu erwärmende Wasser entlangfließt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das innere Rohr eine Wendel bil­ det. Damit das Wasser einen möglichst guten Wärmekontakt mit dem inneren Rohr hat, kann die Wendel um einen Ver­ drängungskörper gewickelt sein, der verhindert, daß das Wasser in einem relativ großen Abstand an dem inneren Rohr vorbeifließt. Außerdem wird durch den Verdrängungskörper das Innenvolumen der Wärmeübertragermoduln reduziert.

Zur weiteren Verbesserung des Wärmeübergangs kann das innere Rohr mit umlaufenden Rippen versehen sein, die die Oberfläche vergrößern und eine besonders kompakte Bauweise des Wärmeübertragermoduln ermöglichen. Darüber hinaus platzt eine Kalkschicht, die sich auf den gerippten Rohren abgelagert hat, aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnung der Rohraußenwand wieder ab, weshalb diese Rohre wesentlich schwächer und langsamer verkalken als glatte Rohre. Sollten die Wärmeübertragermoduln nach einer langen Betriebszeit verkalkt sein, so können sie leicht ausgebaut und in einem Bad mit schwach konzentrierter Zitronensäure auf einfache Weise und ohne Umweltbelastung vom Kalk befreit werden.

Die Anschlußstellen an denen die Wärmeübertragermo­ duln primär- bzw. sekundärseitig angeschlossen sind, stel­ len eine potentielle Fehlerquelle dar. Um die hiervon ausgehende Störungsgefahr zu minimieren, können die be­ treffenden Anschlüsse wartungsfrei ausgebildet sein, insbesondere als dichtungslose Metallverbindungen.

Vorteilhafterweise weist das Vorlaufverteilermittel ein Gefälle auf, das von der Dampfvorlaufleitung wegge­ richtet ist, damit sich im Inneren des Vorlaufverteil­ ermittels kein Kondensat sammeln kann, das bei einem Anfahren der Wärmeübergabestation zu Dampfschlägen führen kann. Außerdem ist es dadurch besonders einfach, Luft abzuführen, die jedes dampfführende System beim Inbetrieb­ setzen vor sich hertreibt. Damit in der Wärmeübergabesta­ tion nicht der volle Druck der Ferndampfleitung herrscht, kann ein Wärmeübertragermodul oder eine Modulbaugruppe mit einer Impulsleitung versehen sein, die mit einem Dampf­ druckregelventil verbunden ist, das den Dampfdruck redu­ ziert.

An dem Vorlaufverteilermittel können Meßmittel vor­ gesehen sein, mit deren Hilfe Kenngrößen der Wärmeüber­ gabestation gemessen werden können, bspw. Niveaumeßmittel, eine Druck- und eine Temperaturmeßeinrichtung. Damit dient das Vorlaufverteilermittel gleichzeitig als Meßkammer zur Regelung der Wärmeübergabestation.

Mit Vorteil ist in dem Rücklaufsammlermittel eine Kühlschlange vorgesehen, mit der in der Ferndampfleitung stets anfallendes Entwässerungskondensat gekühlt wird. Ein zusätzlicher Einspritzkühler für das Entwässerungskon­ densat ist dann nicht mehr erforderlich.

Obwohl die Wärmeübertragermoduln primärseitig par­ allel geschaltet sind, können sie sekundärseitig jeweils mit getrennten Wärmeverbrauchern verbunden sein. Es kann jedoch von Vorteil sein, die Wärmeübertragermoduln oder die Modulbaugruppe auch sekundärseitig zumindest gruppen­ weise strömungsmäßig parallel zu schalten, bspw. wenn der Wärmeübertrager getrennte Wärmeverbraucher mit sehr unter­ schiedlichem Wärmebedarf versorgen soll. Diese Parallel­ schaltung kann durch einen Sekundär-Vorlaufverteiler und einen Sekundär-Rücklaufverteiler geschehen, die zusätzlich jeweils mit einer Kühlschlange versehen sein können, in denen heißes Entwässerungskondensat unter Ausnutzung der Kondensatwärme abgekühlt wird. Mit dieser Anordnung kann die Effizienz der Wärmeübergabestion gesteigert werden.

Zweckmäßigerweise ist die Wärmeübergabestation von einer Wärmeisolation umgeben, um die Wärmeverluste mög­ lichst gering zu halten. Die Wärmeisolation kann aus Isoliermatratzen bestehen, die weich und flexibel sind, aber trotzdem stark wärmeisolierend wirken. Gegenüber starren Isolationselementen haben sie den Vorteil, daß sie beim Transport und auch nachher im Betrieb durch Stöße nicht leicht beschädigt werden.

Um die Wärmeübergabestation ökonomisch zu betreiben, kann eine zentrale Regelungseinheit vorgesehen sein, die die Wärmeübergabestation in Abhängigkeit von diversen Kenngrößen regelt.

Für den Einsatz in einer erfindungsgemäßen Wärmeüber­ gabestation sind herkömmliche Wärmeübertrager nicht geeig­ net. Bspw. aus der DE 80 26 871 U1 und der DE-PS 32 47 392 sind Wärmeübertrager bekannt, bei denen der Wärmeträger Kältemitteldampf ist, der im Inneren eines Gehäuse an wasserführenden Rohrschlangen vorbeistreicht. Bei diesen Wärmeübertragern ist im Fall eines Betriebs mit Heizwas­ serdampf die Grenzfläche zwischen Dampf und Kondensat so groß, daß Kondensat wieder verdampfen kann, was zu plötz­ lichen Druckanstiegen, sogenannten Dampfschlägen führt. Bei dem aus der DE-GM 72 06 605 bekannten Wärmeübertrager strömt der Wärmeträger zwar innerhalb einer Rohrschlange, doch auch bei dieser Vorrichtung können Dampfschläge auftreten. Weiterhin sind bei dieser Vorrichtung die zu erwärmenden Wasserschichten so dünn, daß sie beim Betrieb mit Heizdampf kochen würden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Wärmeübertragermodul zu schaffen, das sich für den Betrieb mit Heizdampf aus einer Fernheizungsanlage eignet und preisgünstig herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich der Innenraum des Wärmeübertragermoduls im we­ sentlichen in vertikaler Richtung erstreckt, daß in das innere Rohr an dessen oben liegenden Ende Wasserdampf einleitbar und an dessen unten liegenden Ende Kondensat ausleitbar ist, wobei der Durchmesser und die Steigung des inneren Rohres so gewählt sind, daß die Grenzfläche zwi­ schen Heizwasserdampf und Kondensat hinreichend klein ist, damit keine Dampfschläge auftreten, und daß die Grenz­ fläche zwischen dem Wasserdampf und dem Kondensat an beliebiger Stelle zwischen dem oben und dem unten liegen­ den Ende des inneren Rohres zur Regulierung der Wärme­ übertragungsleistung einstellbar ist.

Erfindungsgemäße Wärmeübertragermoduln können wegen des größeren Bedarfs in relativ großen Stückzahlen herge­ stellt werden. Daher stehen modular aufgebaute Wärmeüber­ trager im Vergleich zu herkömmlichen Rohrbündelwärmeüber­ tragern zu wesentlich günstigeren Kosten zur Verfügung.

Schließlich ist es noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, standardisierten Wärmeübertragermoduln größere Anwendungsfelder zu erschließen.

Erfindungsgemäß kann auch ein einzelnes Wärmeüber­ tragermodul zur Gewinnung von Wärme aus einem Wärmeträger verwendet werden, insbesondere wenn es sich bei dem Wärme­ träger um Kondensat aus einer Ferndampfleitung handelt. Dieses Kondensat muß gekühlt werden, bevor es in die Kon­ densatrückleitung zurückgeführt werden kann. Die Verwen­ dung eines Wärmeübertragermoduls anstelle eines Kühlers hat den Vorteil, daß die in dem Kondensat enthaltene Wärme genutzt werden kann und beispielsweise in eine sekundär­ seitige Rückleitung der Wärmeübergabestation eingespeist werden kann. Darüber hinaus wird eine noch weitergehende Standardisierung der Komponenten der Wärmeübergabestation erreicht.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Wärmeübergabestation in einer Seitenansicht mit zugeordneten Wärmever­ brauchern in einer schematischen Darstellung,

Fig. 2 eine Modulbaugruppe der Wärmeübergabestation aus Fig. 1 in einer Seitenansicht, teilweise aufge­ schnitten sowie in einem anderen Maßstab und

Fig. 3a die Wärmeübergabestation aus Fig. 1 in einer Draufsicht von oben und in einer schematischen Darstellung sowie in einem anderen Maßstab,

Fig. 3b eine Anordnung zur Rückgewinnung von Wärme aus Entwässerungskondensat in einer Seitenansicht und in einer schematischen Darstellung, und

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Wärmeübergabestation in einer Seiten­ ansicht mit zugeordneten Wärmeverbrauchern in einer schematischen Darstellung.

Fig. 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbei­ spiel einer Wärmeübergabestation 1 gemäß der Erfindung. In der Wärmeübergabestation 1 wird von einem Wärmeträger Wärmeenergie auf ein zweites Medium übertragen, wobei es sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bei dem Wärmeträger um Dampf und bei dem zweiten Medium um Wasser für einen Wärmeverbraucher, z. B. eine Warmwasserheizungs­ anlage (WWH) 4, 6 oder eine Warmwasserbereitungsanlage (WWB) 7, handelt. Die Wärmeübergabestation 1 weist einen Wärmeübertrager 100 mit einer bestimmten Nenn-Wärmeüber­ tragungsleistung auf, der mittels eines Dampfverteilers (Dampfklarinette) 8 an eine Dampfvorlaufleitung 01 und mittels eines Kondensatsammlers (Kondensatklarinette) 9 an eine Kondensatleitung 02 angeschlossen ist. Auf diese Weise entsteht in der Wärmeübergabestation 1 ein Dampf- Kondensat-Primärkreislauf.

Der Wärmeübertrager 100 besteht aus fünf Modulbau­ gruppen 11, die jeweils aus drei Wärmeübertragermoduln 10 gebildet sind (Fig. 2), die primär- und sekundärseitig parallelgeschaltet sind. Jedes der Wärmeübertragermoduln 10, deren Aufbau im einzelnen noch erläutert wird, ist für eine Wärmeübertragungsleistung ausgelegt, die kleiner ist als die Nenn-Wärmeübertragungsleistung des Wärmeübertra­ gers 100.

Wie weiter unten noch erläutert wird, schafft der modulare Aufbau des Wärmeübertragers 100 die Voraussetzung dafür, daß einzelne Moduln 10 oder Modulbaugruppen 11 des Wärmeübertragers 100 ausgetauscht oder bei vermindertem Wärmebedarf stillgelegt werden können. Wenn die Nenn-Wärmeübertragungsleistung des Wärmeübertragers 100 kleiner ist als die Summe der Wärmeübertragungsleistungen seiner Moduln 10, dann besteht auch die Möglichkeit einzelne Moduln 10 oder Modulbaugruppen 11 vorzuhalten.

Jede der fünf Modulbaugruppen 11 versorgt in der Wärmeübergabestation 1 jeweils einen getrennten Sekundär­ kreislauf für das Sekundär-Wasser, von denen der Über­ sichtlichkeit halber in Fig. 1 nur drei Sekundärkreisläufe 16, 17, 18 dargestellt sind. Die Sekundärkreisläufe 16, 17, 18 stehen in den Modulbaugruppen 11 mit dem Primär­ kreislauf in Wärmekontakt, so daß die von dem Dampf her­ angeführte Wärmeenergie auf das Sekundär-Wasser übertragen wird, das auf Sekundärvorlaufseite den Wärmeverbrauchern 4, 6, 7 zugeführt wird. Von den Wärmeverbrauchern 4, 6, 7 strömt das Sekundär-Wasser in abgekühltem Zustand wieder zurück, durchströmt die Modulbaugruppen 11 erneut und schließt die Sekundärkreisläufe 16, 17, 18.

Bei der Wärmeübergabe an das Sekundär-Wasser kühlt der Dampf ab, der der Wärmeübergabestation 1 beispiels­ weise von einer Fernheizungszentrale 19 über eine Fern­ dampfleitung 010 zugeführt wird, und bildet flüssiges Kon­ densat. Das Kondensat wird über die Kondensatleitung 02 und eine Kondensatsammelschiene 012 wieder zu der Fernhei­ zungszentrale 19 zurückgeführt, so daß auch der Primär­ kreislauf der Wärmeübergabestation 1 geschlossen ist.

Die Dampfvorlaufleitung 01 zweigt von der Ferndampf­ leitung 010 ab und mündet über ein Dampfüberdruckventil 24 und ein Dampfdruckregelventil 25 in dem Dampfverteiler 8. Das Dampfüberdruckventil 24 schützt die Wärmeübergabesta­ tion 1 vor plötzlich auftretenden Überdrucken. Das Dampf­ druckregelventil 25 reduziert erforderlichenfalls den Dampfdruck und schafft sicherheitshalber die Möglichkeit, die Wärmeübergabestation 1 von der Dampfvorlaufleitung 01 abzutrennen.

Der rohrförmige Dampfverteiler 8 ist endseitig mit zwei Klöpperböden 26a, 26b verschlossen, von denen einer einen Dampfvorlaufanschluß 27 für die Dampfvorlaufleitung 01 aufweist. Der Dampfvorlaufanschluß 27 erweitert sich in Strömungsrichtung des Dampfes, so daß sich der Dampf beim Einströmen in den Dampfverteiler 8 beruhigen kann. Weiter­ hin weist der Dampfverteiler 8 fünf jeweils mit einem handbetätigten Absperrventil 29 versehene Dampfanschlüsse 28 für die fünf Modulbaugruppen 11 auf. In Einbaulage hat der Dampfverteiler 8 ein Gefälle von 2,5°, das von dem exzentrisch nach unten versetzten Dampfvorlaufanschluß 27 wegführt. Ohne dieses Gefälle könnte sich in dem Dampfver­ teiler 8 Kondensat ansammeln, was zu schädlichen Dampf­ schlägen führen kann. Solche Dampfschläge treten dann auf, wenn von dem vorbeiströmenden Dampf das Kondensat mit­ gerissen wird und schlagartig verdampft.

Auf der in Einbaulage oben liegenden Seite sind an dem Dampfverteiler 8 eine Entlüftung 30, ein Manometer 31 und eine Niveauelektrode 32 angeordnet. Die Entlüftung 30 befindet sich am höchsten Punkt des Dampfverteilers 8 und ist dazu eingerichtet, um die Luft, die jedes dampfführen­ de System zu Anfang vor sich her treibt, automatisch ab­ zuführen. Damit dient die Dampfklarinette 8 auch gleich­ zeitig als Luftausfall- oder Luftabführtopf. Das Manometer 31 ermöglicht es, den Druck im Innern des Dampfverteilers 8 festzustellen, und mit der Niveauelektrode 32 wird die Lage der Grenzfläche zwischen Dampf und Kondensat über­ wacht. Es können auch noch andere Sensoren zur Aufnahme von Kenngrößen vorgesehen sein. Die Dampfklarinette 8 ist somit als Meßkammer ausgerüstet, in der alle für die Regelung und Überwachung der Wärmeübergabestation 1 we­ sentlichen Kenngrößen gemessen werden können.

Die Kondensatklarinette 9 ist ebenfalls rohrförmig und ähnlich wie die Dampfklarinette 8 aufgebaut. Sie weist einen mit einem motorgetriebenen Kondensatrücklaufventil 33 verbundenen Kondensatrücklaufanschluß 34 für die Kon­ densatleitung 02 sowie fünf jeweils mit einem handbetätig­ ten Kondensatabsperrventil 35 versehene Kondensatanschlüs­ se 36 für die fünf Modulbaugruppen 11 auf. Im Unterschied zu dem Dampfverteiler 8 befindet sich die Kondensatklari­ nette 9 jedoch in einer horizontalen Lage. An einer geeig­ neten Stelle ist an der Kondensatklarinette 9 eine nicht dargestellte Muffe angeordnet, bei der von dem Dampf mitgeführte Restluft automatisch abgeführt wird. Somit dient die Kondensatklarinette 9 ebenfalls als Luftausfall- und Luftabführtopf.

In der Ferndampfleitung 010 tritt auch Kondensat auf, das regelmäßig als Ferndampfleitungsentwässerungskondensat (FDLE-Kondensat) abgeführt und zur Vermeidung von Konden­ satschlägen gekühlt werden muß. Hierzu befindet sich im Inneren der Kondensatklarinette 9 eine endseitig offene Kühlschlange 37a, die mit einem Kondenstopf 40 in Verbin­ dung steht. In dem Kondenstopf 40 wird das FDLE-Kondensat vom Dampf getrennt und in der Kühlschlange 37a gekühlt und mittels Dampfdruck in die als Einspritzkühler wirkende Kondensatklarinette 9 eingespritzt. Aus der Kondensat­ klarinette 9 wird das FDLE-Kondensat gemeinsam mit dem Kondensat aus dem Wärmeübertrager 100 ebenfalls mittels Dampfdruck in die Kondensatsammelschiene 012 abgeführt.

Fig. 2 zeigt eine Modulbaugruppe 11 der in Fig. 1 dargestellten Wärmeübergabestation in größerer Einzelheit.

Die Wärmeübertragermoduln 10 weisen jeweils einen rohrförmigen äußeren Mantel 38 auf, der sich an beiden Stirnseiten 39, 41 verjüngt. In die verjüngten Stirnseiten 39, 41 des äußeren Mantels 38 jedes Wärmeübertragermoduls 10 sind jeweils ein dampfseitiger und ein kondensatseiti­ ger Anschlußstutzen 42, 43 eingelötet, die nach außen und in den von dem äußeren Mantel 38 umschlossenen Innenraum 44 der Wärmeübertragermoduln 10 ragen. Die äußeren Enden der dampfseitigen Anschlußstutzen 42 sind in eine gemein­ same Gruppen-Dampfleitung 47 eingelötet, die an ihrem einen Ende mit einem Lötstutzen 48 versehen ist, der einen Schraubanschluß 49 trägt, mit dem sie an den Dampfan­ schlüssen 28 des Dampfverteilers 8 lösbar angeschlossen wird. An dem gegenüberliegenden Ende ist die gemeinsame Gruppen-Dampfleitung 47 mit einer aufgelöteten Kappe 51 (Fig. 3a) dicht verschlossen.

Hiervon bildet die in Fig. 1 am weitesten rechts­ liegende und in Fig. 2 dargestellte Modulbaugruppe 11 eine Ausnahme. Bei dieser Modulbaugruppe 11 ist die gemeinsame Gruppen-Dampfleitung 47 auf der dem Schraubanschluß 49 gegenüberliegenden Seite mit einem Reduzierstück 52 ver­ sehen an das eine Impulsleitung 53 angeschlossen ist. Die Impulsleitung 53 ist ein dünnes Rohr, das die gemeinsame Gruppen-Dampfleitung 47 mit dem Dampfdruckregelventil 25 strömungsmäßig verbindet (Fig. 1, 3a) und dafür sorgt, daß der Dampfdruck in der Wärmeübergabestation erforderlichen­ falls reduziert wird.

Die äußeren Enden der kondensatseitigen Anschluß­ stutzen 43 sind in eine gemeinsame Gruppen-Kondensatlei­ tung 54 eingelötet, die an ihrem einen Ende ebenfalls mit einem Lötstutzen 56 versehen ist, der einen Schrauban­ schluß 57 trägt, mit dem die Modulbaugruppe 11 an die Kondensatklarinette 9 lösbar angeschlossen ist. Auf der dem Schraubanschluß 57 gegenüberliegenden Seite ist die gemeinsame Gruppen-Kondensatleitung 54 mit einem Stopfen 58 versehen, der ein Innengewinde aufweist. Der Stopfen 58 kann entweder mit einer Schraube dicht verschlossen werden oder einen Temperatursensor aufnehmen.

Im Innenraum 44 jedes Wärmeübertragermoduls 10 ver­ läuft ein inneres Rohr 62, das das innere Ende des dampf­ seitigen Anschlußstutzens 42 mit dem inneren Ende des kondensatseitigen Anschlußstutzens 43 ver­ bindet, so daß zwischen der gemeinsamen Gruppen-Dampf­ leitung 47 und der gemeinsamen Gruppen-Kondensatlei­ tung 54 eine strömungsmäßige Verbindung entsteht. Abgese­ hen von kurzen Anschlußbereichen 63, 64 in der Nähe der Stirnseiten 39, 41 des äußeren Mantels 38 verläuft das innere Rohr 62 in Gestalt einer Wendel 66. Der Außenumfang der Wendel 66 berührt die Innenwand des äußeren Mantels 38, so daß sie den Innenraum 44 nahezu vollständig aus­ füllt. An beiden Enden der Wendel 66 ist jeweils ein Ring 67 um die Wendel 66 gelegt, der eine umlaufende Nut auf­ weist, in die eine in den äußeren Mantel 38 eingeprägte umlaufende Sicke 68 eingreift. Auf diese Weise ist die Wendel 66 in dem äußeren Mantel 38 ortsfest gehaltert. In dem von der Wendel 66 umgebenen Innenbereich ist ein Verdrängungsrohr 69 angeordnet, das das Innenvolumen des Moduls 10 verkleinert und das Sekundär-Wasser daran hin­ dert in einem relativ großen Abstand an dem inneren Rohr 62 vorbeizufließen.

Das innere Rohr 62 ist aus einem Kupferrohr gebildet, in dessen Wandung umlaufende nach außen gerichtete Rippen eingesickt sind, so daß ein geripptes Rohr entsteht. Das gerippte Rohr weist gegenüber einem glatten Rohr eine wesentlich größere Außenoberfläche auf. Die Baugröße des Wärmeübertragermoduls 10 kann dadurch gegenüber der Ver­ wendung von glatten inneren Rohren erheblich reduziert werden. Solche gerippten Rohre sind auch hinsichtlich der Verkalkung glatten Rohren überlegen. Die Rippen geben Anlaß zu relativ großen Temperaturschwankungen entlang des Rohres, was zu einer unregelmäßigen und unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Rohrwandung führt, insbesondere im Bereich der Rippen. Hat sich auf der Außenwand des Rohres nach einer bestimmten Betriebsdauer eine Kalkschicht niedergeschlagen, so führt die unregelmäßige Wärmeaus­ dehnung dazu, daß die Kalkschicht wieder abplatzt. Auf diese Weise wird verhindert, daß sich die gerippten Rohre mit einer geschlossenen Kalkschicht überziehen. Die abge­ platzten Kalkablagerungen sammeln sich an dem unteren Ende des Wärmeübertragermoduls 10 und stören die Wärmeüber­ tragung nicht mehr.

Selbstverständlich kann die Erfindung auch mit glatt­ wandigen inneren Rohren 62 in den Wärmeübertragermoduln 10 ausgeführt werden.

In dem in Einbaulage unten liegenden Bereich jedes Wärmeübertragermoduls 10, das dem Kondensatsammler 9 bzw. dem Dampfverteiler 8 benachbart ist, befindet sich ein Rücklaufanschlußstutzen 71 bspw. für eine Rücklaufleitung 72 des Sekundärkreislaufes 16, der hier stellvertretend für die anderen Sekundärkreisläufe ausgewählt ist, die an anderen Modulbaugruppen angeschlossen sind. Der Rücklauf­ anschlußstutzen 71 ist mit einem Schraubanschluß 76 ver­ sehen, so daß er auf einfache Weise an die Rücklaufleitung 72 (Fig. 1) angeschlossen werden kann. Der Rücklaufan­ schluß 71 tritt in Höhe des Anschlußbereiches 64 des inne­ ren Rohres 62 durch den äußeren Mantel 38, so daß der nicht mit der Wendel 66 in Berührung kommt. In gerader Verlängerung des Rücklaufanschlußstutzens 71 befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite in dem äußeren Mantel 38 eine Öffnung, in die ein kurzes Verbindungsrohr 78 einge­ lötet ist, das in das benachbarte Wärmeübertragermodul 10 mündet. In gleicher Weise ist dieses zweite Wärmeübertra­ germodul 10 mit dem dritten durch ein weiteres Verbin­ dungsrohr 79 verbunden. Im oberen Bereich des Wärmeübertr­ agermoduls 10 befindet sich ein Vorlaufanschlußstutzen 81 und zwei weitere Verbindungsrohre 82, 83, die die drei Wärmeübertragermoduln 10 miteinander verbinden. An dem Vorlaufanschlußstutzen 81 befindet sich ein Schrauban­ schluß 84 mittels dem eine Vorlaufleitung 85 des Sekundär­ kreislaufes 16 angeschlossen ist, so daß der Sekundär­ kreislauf 16 geschlossen ist.

Wie in Fig. 1 dargestellt, führt die Vorlaufleitung 85 der Warmwasserheizung 4 zunächst zu einem Mischer 91, wo dem Vorlauf abhängig von dem Wärmebedarf der Warmwas­ serheizung 4 ein bestimmter Teil des Rücklaufs zugemischt wird. In der Rücklaufleitung 72 der Warmwasserheizung 4 fließt der Rücklauf zurück zu der Wärmeübergabestation 1, wo er wieder in die Modulbaugruppe 11 eingespeist wird. Um einen ausreichenden Druck des Sekundär-Wassers in der Vorlaufleitung 85 zu erhalten, ist in der Rücklaufleitung 72 eine Umwälzpumpe 92 angeordnet. Jede der fünf Modulbau­ gruppen 11 versorgt in diesem Ausführungsbeispiel einen getrennten Wärmeverbraucher, wobei das für den Sekundar­ kreislauf 16 gesagte analog auch für die zu den anderen Wärmeverbrauchern gehörigen Sekundärkreisläufe gilt.

Die drei Wärmeübertragermoduln 10 sind mittels der gemeinsamen Gruppen-Dampfleitung 47, der gemeinsamen Gruppen-Kondensatleitung 54 und die Verbindungsrohre 78, 79, 82 und 83 sowohl hinsichtlich des Primärkreislaufes als auch hinsichtlich des Sekundärkreislaufes 16 strö­ mungsmäßig parallel geschaltet. Daher entspricht die Wärmeübertragungsleistung der Modulbaugruppe 11 der Summe der Wärmeübertragungsleistungen der einzelnen Wärmeüber­ tragermoduln 10.

Sämtliche Teile der Modulbaugruppe 11 sind aus Kupfer gefertigt, so daß sie am Ende ihrer Lebensdauer besonders einfach als Altmetall wiederverwertet werden kann.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist jede Sekundär-Vorlauf­ bzw. -Rücklaufleitung 85, 72 jeweils mit einem handbetä­ tigten Absperrventil 88, 89 versehen, damit eine Modulbau­ gruppe 11 gegebenenfalls ausgebaut werden kann, ohne daß der zugeordnete Sekundärkreislauf entleert werden muß.

Der Dampfverteiler 8 und der Kondensatsammler 9 sind so übereinander angeordnet, daß die Dampf bzw. Konden­ satanschlüsse 28, 36 senkrecht übereinander liegen (Fig. 1). Im eingebauten Zustand nehmen die Wärmeübertragermo­ duln 10 daher eine vertikale Stellung ein, während die gemeinsame Gruppen-Dampfleitung 47 und die gemeinsame Gruppen-Kondensatleitung 54 horizontal verlaufen. Dadurch ergibt sich eine kompakte Anordnung der Komponenten der Wärmeübertragestation 1, die auf einer rechteckigen Monta­ geplatte 87 (Fig. 3a) befestigt sind. Die Montageplatte 87 ist an den Längsseiten mit nach unten gerichteten Stegen versehen, die es ermöglichen, daß die Wärmeübergabestation 1 mit der Gabel eines Hubwagens aufgenommen und bequem transportiert werden kann.

Zur Regelung der Wärmeübergabestation 1 neben den Druck- bzw. Niveaumeßmitteln Temperatursensoren vorgese­ hen. Mit einem Dampfvorlauftemperatursensor 93 wird die Vorlauftemperatur des Dampfes festgestellt und mit einem Kondensattemperatursensor 94 die Temperatur des Konden­ sats. Zur Anbringung des Dampfvorlauftemperatursensors 93 wird auf die gemeinsame Gruppen-Dampfleitung 47 (Fig. 2) des in Fig. 1 am weitesten rechts liegenden Modulbaugruppe 11 außen ein Schutzrohr aus Kupfer aufgelötet, in das der Dampfvorlaufsensor 93 eingesteckt wird. Der Kondensattem­ peratursensor 94 wird in den Stopfen 58 in der gemeinsamen Gruppen-Kondensatleitung 54 (Fig. 2) eingeschraubt, so daß die Temperatur des flüssigen Kondensats unmittelbar gemes­ sen wird. In den Sekundärkreisläufen 16, 17, 18 wird mit jeweils einem Sekundär-Vorlauftemperatursensor 95, 96, 97 die Temperatur des Vorlaufes und mit jeweils einem Mi­ schertemperatursensor 98 die Temperatur des in dem Mischer 91 zugemischten Rücklaufs gemessen. Zusätzlich wird mit einem Außentemperatursensor 99 die Außentemperatur gemes­ sen. Die Meßwerte aller Temperatursensoren 93 . . . 99 werden einer zentralen Regelungseinheit 102 zugeführt, die die aktive Fläche des Wärmeübergabestation durch den Anstau von Kondensat im Inneren der Wärmeübertragermoduln an den jeweiligen Wärmebedarf anpaßt. Dies geschieht mittels des motorgetriebenen Kondensatrücklaufventils 33, das den Abfluß des Kondensats steuert.

Die gesamte Wärmeübergabestation ist von einer wär­ meisolierende Haube 103 aus Isoliermatratzen umgeben. Die Isoliermatratzen haben ein Deckgewebe aus Glaswolle und sind mit Mineralwolle gestopft, was ihnen Flexibilität und hervorragende Isolationseigenschaften verleiht.

Die insoweit beschriebene Wärmeübergabestation arbei­ tet in an sich herkömmlicher Weise. Die Besonderheiten liegen in der Instandhaltung und Wartung der Wärmeüber­ gabestation, in der Möglichkeit den Wärmeübertrager teil­ weise stillzulegen und in der Erweiterung der Wärmeüber­ gabestation für weitere Wärmeverbraucher.

Fällt bei nur primärseitig parallelgeschalteten Wärmeübertragermoduln 10 ein Modul aus, wird es mit den Absperrventilen 29, 35, 88, 89 primär- und sekundärseitig abgesperrt. Nachdem die Schraubanschlüsse 49, 57, 76, 84 gelöst sind kann das Modul 10 abgenommen und ein neues Modul eingebaut werden. Nachdem die Absperrventile wieder geöffnet sind, arbeitet die Wärmeübergabestation weiter.

Ist es notwendig ein Modul zu entkalken, wird genauso vorgegegangen, mit dem Unterschied, daß kein neues Modul eingebaut wird, sondern das bisherige, das entkalkt wurde.

In Zeiten niedrigen Wärmebedarfs kann der Wärmeüber­ trager 100 mit Hilfe der Absperrventile 29, 35, 88, 89 teilweise stillgelegt werden. Dies ist bspw. in den Som­ mermonaten nützlich, wenn die Warmwasserheizungsanlagen 4, 6 nicht benötigt werden, während die Warmwasserbereitungs­ anlage 7 weiter arbeitet.

Soll ein weiterer Wärmeverbraucher von der Wärmeüber­ gabestation versorgt werden, so kann auf einfache Weise ein weiteres Wärmeübertragermodul 10 an freie Anschlüsse an dem Dampfverteiler 8 bzw. dem Kondensatsammler 9 ange­ schlossen werden, ohne daß Änderungen an der bestehenden Wärmeübergabestation erforderlich sind.

In Fig. 3a eine schematische Draufsicht auf die Wär­ meübergabestation 1 aus Fig. 1 dargestellt, um zu verdeut­ lichen, wie die Modulbaugruppen 11 und die Wärmeübertra­ germoduln 10 bezüglich der Dampfklarinette 8 angeordnet sind.

In Fig. 3b ist eine Anordnung zur Kühlung des FDLE-Kondensats schematisch in einer Seitenansicht dargestellt, die die Kondensatwärme ausnutzt. An die Dampfleitung 01 ist ein Kondensatabscheider 400 angeschlossen, der mit der primärseitigen Vorlaufleitung 401 eines einzelnen Wärme­ übertragermoduls 10′ in Verbindung steht. Die primärseiti­ ge Rücklaufleitung 402 des Wärmeübertragermoduls 10′ ist über ein Ventil 403 an die als Einspritzkühler wirkende Kondensatklarinette 9 angeschlossen. Sekundärseitig ist dieses Modul 10′ an eine Rücklaufleitung RL einer Warmwas­ serheizungs- oder Warmwasserbereitungsanlage angeschlos­ sen, so daß die Kondensatwärme optimal verwertet wird. Steigt das Niveau des Kondensats über einen bestimmten Grenzwert an, so wird das Ventil 403 geöffnet. Dadurch wird das Kondensat von dem Dampfdruck durch das Modul 10′ getrieben, wobei die Kondensatwärme an den Rücklauf abge­ geben und optimal genutzt wird.

Nach dem Durchströmen des Moduls 10′ mündet der Rück­ lauf in eine Rücklaufleitung für Sekundär-Wasser einer der Modulbaugruppen 11, wo mit einem Temperatursensor festge­ stellt wird, ob noch zusätzliche Wärmeenergie benötigt wird. Allerdings ist es nur bis zu einer Wärmeübertra­ gungsleistung von ungefähr 150 kW möglich, das gesamte Rücklaufwasser durch ein einziges Wärmeübertragermodul zu führen.

In Anwendungsfällen bei denen der Wärmebedarf in den einzelnen Sekundärkreisläufen 16, 17, 18 sehr unterschied­ lich ist, kann es von Vorteil sein, zunächst das von der einzelnen Modulbaugruppe 11 erzeugte Heißwasser zusammen­ zuführen und erst danach in die verschiedenen Sekundär­ kreisläufe einzuspeisen. Auf diese Weise wird der Wärmebe­ darf auf alle Modulbaugruppen 11 gleichmäßig verteilt.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei dem dieses Konzept verwirklicht ist, indem für das er­ wärmte Wasser ein sekundär-Vorlaufsammler oder eine Vor­ laufklarinette 104 und für das zu erwärmende Wasser ein Sekundär-Rücklaufsammler oder eine Rücklaufklarinette 105 vorgesehen ist. Da sich das zweite Ausführungsbeispiel von dem ersten im wesentlichen nur durch die Vorlauf- bzw. Rücklaufklarinette 104, 105 unterscheidet, werden für ein­ ander entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet.

Die Vorlaufanschlußstutzen 81 der Modulbaugruppe 11 münden in den rohrförmigen Sekundär-Vorlaufsammler 104, der eine Gesamtvorlaufleitung 04 speist, von der bspw. die Vorläufe für zwei Warmwasserheizungsanlagen 4, 6 und eine Warmwasserbereitungsanlage 7 abzweigen. Die Rücklaufan­ schlußstutzen 71 der Modulbaugruppen 11 münden in die Rücklaufklarinette 105, an die eine Gesamtrücklaufleitung 03 angeschlossen ist, in welchem die Rückläufe der oben genannten einzelnen Wärmeverbraucher 4, 6 und 7 zusammen­ gefaßt sind. Bei dieser Installation genügt es nur eine einzige Umwälzpumpe 92 in der Gesamtrücklaufleitung 03 vorzusehen, um in allen Vorlaufleitungen der Sekundär­ kreisläufe 16 . . 18 einen angemessenen Druck des Sekundär-Wassers zu erhalten.

Die Dampf-, Kondensat-, Vorlauf- und Rücklaufklari­ netten 8, 9, 104 und 105 dieses Ausführungsbeispiels haben dieselben Abmessungen und sind ihrem jeweiligen Zweck entsprechend nur unterschiedlich bestückt.

Die sekundärseitigen Absperrventile befinden bei diesem Ausführungsbeispiel an den Anschlüssen für die Modulbaugruppen 11 an der Vorlauf- bzw. Rücklaufklarinette 104, 105 und sind in Fig. 4 nicht sichtbar.

Die Vorlauf- und die Rücklaufklarinette 104, 105 sind jeweils mit einer Kühlschlange 37b, 37c versehen, die in Fig. 4 stark schematisch eingezeichnet sind. Die Kühl­ schlangen 37a . . . 37c sind so anschlossen, daß das heiße FDLE-Kondensat nacheinander durch die Rücklaufklarinette 105, die Vorlaufklarinette 104 und schließlich durch die Kondensatklarinette 9 geführt wird, wo es schließlich eingespritzt wird. Auf diese Weise wird das FDLE-Kondensat unter Ausnutzung der Kondensatwärme gekühlt bevor es in die Kondensatsammelschiene 012 eingespeist wird. Häufig fällt auch in Produktionsanlagen heißes Kondensat mit Temperaturen zwischen 130° und 180°C an, dessen Wärmeener­ gie ebenfalls ausgenutzt werden kann.

Die Kühlschlangen 37a . . . 37c bestehen aus einem spiral­ förmig gewendelten Kupferröhrchen von 10 mm Durchmesser mit einer Wandstärke von 1 mm, das in die Klarinetten 8, 9 und 105 eingesetzt wird, bevor diese mit den Klöpperböden und den Anschlüssen versehen werden. Außerhalb der Klari­ netten 8, 9 und 105 enden die Kühlschlangen 37a . . . 37c in Ermetoverschraubungen, die einen einfachen Anschluß er­ möglichen. In diesem kleinen Kupferrohr kann sich das FDLE-Kondensat nicht entspannen und daher auch keinen Lärm verursachen. Wegen des kleinen Rohrquerschnittes der auch kleiner als 10 mm sein kann, erfolgt die Entwässerung relativ kontinuierlich, was ebenfalls zur Geräuscharmut beiträgt. Durch eine solche Kühlschlange kann man bei einem Dampfdruck von 10 bar pro Stunde bis zu 200 l Kon­ densat mit einer Temperatur von 150°C schicken. Die Kühl­ schlangen 37b, 37c in den Klarinetten 104, 105 sind an einem an einer Stirnseite der Klarinetten angeordneten Flansch anschließbar. Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich jeweils ein Blindflansch, so daß die Kühl­ schlangen 37b, 37c ggf. durch Vertauschen der beiden Flansche wahlweise von der einen oder der anderen Seite der Klarinetten angeschlossen werden können. In der Mitte jedes Blindflansches ist eine Gewindebohrung vorgesehen, die das Anbringen eines Sensors erlaubt. Die Kühlschlangen 37b, 37c sind so gestaltet, daß sie einem in das Innere der Klarinetten hineinragenden Meßstab eines Sensors nicht im Wege sind.

Dieses System der Ferndampfleitungsentwässerung ist in der Übergangszeit besonders vorteilhaft, wenn wenig oder gar keine Heizwärme benötigt wird. Auch dann steht Dampf­ druck in der Ferndampfleitung an, so daß ständig FDLE-Kondensat anfällt, das abgeführt werden muß. Mit der in dem FDLE-Kondensat enthaltenen Wärmeenergie kann bspw. die Warmwasserbereitungsanlage 7 betrieben werden. Primärsei­ tig werden hierzu keine Pumpen benötigt, weil das heiße FDLE-Kondensat von dem Dampfdruck durch die Kühlschlangen 37a . . . 37c gedrückt wird.

Neben den für das erste Ausführungsbeispiel geschil­ derten Funktionen sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel weitere unterschiedliche Vorgehensweisen beim Betrieb oder bei der Wartung der Wärmeübergabestation möglich.

Wenn die Modulbaugruppen 11 auch sekundärseitig parallel geschaltet sind, ist es möglich, wenigstens eine Modulbaugruppe 11 vorzuhalten, die mittels ihrer zugeord­ neten Absperrventile primär- und sekundärseitig abgetrennt bleibt. Beim Ausfall einer Modulbaugruppe wird die defekte Modulbaugruppe mit Hilfe der zugeordneten Absperrventile abgesperrt, während das vorgehaltene Modul durch ein öffnen der entsprechenden Absperrventile aktiviert wird. Die Wärmeübergabestation 1 kann dann unverzüglich mit der­ selben Wärmeübertragungsleistung weiter arbeiten. Durch Hinzufügen weiterer Modulbaugruppen 11 kann darüber hinaus die Nenn-Wärmeübertragungsleistung im Bedarfsfall ohne weiteres erhöht werden.

Selbstverständlich können die beiden in Fig. 1 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele auch kombiniert werden. Bspw. können drei von insgesamt fünf Modulbau­ gruppen 11 durch eine dem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechende Vorlauf- bzw. Rücklaufklarinette 104, 105 parallel geschaltet sein, um einen Wärmeverbraucher mit besonders großem Wärmebedarf zu versorgen, während die verbleibenden zwei anderen Modulbaugruppen 11 jeweils einen weiteren Wärmeverbraucher mit kleinerem Wärmebedarf bedienen.

Außerdem ist es möglich, daß bei jedem der genannten Ausführungsbeispiele ein einzelnes Wärmeübertragermodul 10 an die Stelle einer Modulbaugruppe 11 tritt.

Claims (32)

1. Wärmeübergabestation (1), insbesondere für indirekte Wärmeübergabe,
mit wenigstens einem primärseitig an eine Wärme­ trägervorlaufleitung (01) und eine Wärmeträgerrück­ laufleitung (02) angeschlossenen Wärmeübertrager (100), der für eine bestimmte Nenn-Wärmeübertragungs­ leistung ausgelegt ist und der aus primärseitig strö­ mungsmäßig parallel geschalteten Wärmeübertragermo­ duln (10) aufgebaut ist,
wobei jedes Wärmeübertragermodul (10) für eine Wärmeübertragungsleistung ausgelegt ist, die kleiner als die Nenn-Wärmeübertragungsleistung ist und
wobei die Wärmeübertragermoduln (10) einzeln austauschbar mit einem gemeinsamen Vorlaufverteil­ ermittel (8) sowie mit einem gemeinsamen Rücklauf­ sammlermittel (9) für den Wärmeträger verbunden sind.

2. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wärmeübertragermoduln (10) bau­ gleich sind.

3. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wärmeübertrager (100) jeweils grup­ penweise zu Modulbaugruppen (11) zusammengefaßte Wärmeübertragermoduln (10) enthält und die Modulbau­ gruppen (11) einzeln austauschbar mit dem Vorlaufver­ teiler- bzw. dem Rücklaufsammlermittel (8, 9) ver­ bunden sind.

4. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (29, 35, 88, 89) vorgesehen sind, mit denen die Wärmeübertragermoduln (10) oder die Modulbaugruppen (11) primärseitig und/oder sekun­ därseitig absperrbar sind.

5. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Moduln (10) oder Modul­ baugruppen (11) sekundärseitig mit getrennten Wärme­ verbrauchern (4, 6, 7) verbunden sind.

6. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragermoduln (10) oder die Modulbaugruppen (11) wenigstens gruppenweise sekundärseitig strömungsmäßig parallel geschaltet sind.

7. Wärmeübergabestation nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nenn-Wärmeübertragungsleis­ tung des Wärmeübertragers (100) kleiner ist als die Summe der Wärmeübertragungsleistungen der Wärmeüber­ tragermodule (10), die den Wärmeübertrager (100) bil­ den.

8. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wärmeübertragermoduln (10) voll­ ständig aus einem Material bestehen.

9. Wärmeübergabestation nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wärmeübertragermoduln (10) voll­ ständig aus Kupfer bestehen.

10. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wärmeübertragermodul (10) einen rohrförmigen äußeren Mantel (38) aufweist, der einen Innenraum (44) begrenzt durch den ein einen Wärme­ träger führendes inneres Rohr (62) führt und durch den ein zu erwärmendes Medium strömt.

11. Wärmeübergabestation nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das innere Rohr (62) zumindest abschnittsweise in Gestalt einer Wendel (66) in dem Innenraum (44) des äußeren Mantels (38) verläuft.

12. Wärmeübergabestation nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wendel (66) einen Verdrängungs­ körper (69) umgibt.

13. Wärmeübergabestation nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das innere Rohr (62) mit umlaufen­ den Rippen versehen ist.

14. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wärmeübertragermoduln (10) oder an den Modulbaugruppen (11) Anschlüsse (49, 57, 76, 84) angeordnet sind, die primär- und/oder sekun­ därseitig wartungsfreie Anschlüsse für den Wärmeträ­ ger bzw. das zu erwärmende Medium bilden.

15. Wärmeübergabestation nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anschlüsse (49, 57, 76, 84) dich­ tungslose Metallverbindungen bilden.

16. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der Wärmeübertragermo­ duln (10) oder an einer Modulbaugruppe (11) eine Impulsleitung (53) angeschlossen ist, die mit einem Wärmeträgerdruckregelventil (25) verbunden ist.

17. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das im wesentlichen waagerecht angeord­ nete Vorlaufverteilermittel (8) ein von der Wärmeträ­ gervorlaufleitung (01) weg gerichtetes Gefälle auf­ weist.

18. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Vorlaufverteilermittel (8) und/oder das Rücklaufsammlermittel (9) mit Meßmitteln (31, 32, 93, 94) zur Bestimmung von Kenngrößen versehen ist.

19. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rücklaufsammlermittel (9) mit einer Kühlschlange (37a) versehen ist.

20. Wärmeübergabestation nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wärmeübertragermoduln (10) oder Modulbaugruppen (11) mittels einem Sekundär-Vorlauf­ sammler (104) und einem Sekundär-Rücklaufsammler (105) sekundärseitig strömungsmäßig parallel geschal­ tet sind.

21. Wärmeübergabestation nach Anspruch 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sekundär-Vorlaufsammler (104) und/oder der Sekundär-Rücklaufsammler (105) mit einer Kühlschlange (37b, 37c) versehen sind/ist.

22. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens ein weiteres Wärmeübertra­ germodul (10′) vorgesehen ist, das primärseitig von einem heißen abzuführenden Medium und sekundärseitig von Rücklaufwasser eines Wärmeverbrauchers (4, 6, 7) durchströmt ist.

23. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wärmeübergabestation (1) von einer Wärmeisolation (103) umgeben ist.

24. Wärmeübergabestation nach Anspruch 23, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wärmeisolation (103) aus Iso­ liermatratzen besteht.

25. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine zentrale Regelungseinheit (102) zur Regelung der Wärmeübergabestation (1) vorgesehen ist.

26. Wärmeübertragermodul (10) für eine Wärmeübergabesta­ tion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25 mit einem rohrförmigen äußeren Mantel (38), der einen länglichen Innenraum (44) begrenzt, in welchem sich in Längsrichtung ein inneres Rohr (62) erstreckt, in das ein Wärmeträger ein- und ausleitbar ist und das auf seiner Außenseite von einem innerhalb des äußeren Mantels (38) strömenden zu erwärmenden Medium um­ strömt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Innenraum (44) im wesentlichen in ver­ tikaler Richtung erstreckt,
daß in das innere Rohr (62) an dessen oben liegenden Ende (63) Heizwasserdampf einleitbar und an dessen unten liegenden Ende (64) Kondensat ausleitbar ist, wobei der Durchmesser und die Steigung des inneren Rohres (62) so gewählt sind, daß die Grenzfläche zwischen Wasserdampf und Kondensat hinreichend klein ist, damit keine Dampfschläge auftreten,
und daß die Grenzfläche zwischen dem Wasserdampf und dem Kondensat an beliebiger Stelle zwischen dem oben und dem unten liegenden Ende (63, 64) dem inneren Rohres (62) zur Regulierung der Wärmeübertragungs­ leistung einstellbar ist.

27. Wärmeübertragermodul (10) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohr (62) zumindest abschnittsweise in Gestalt einer Wendel (66) in dem Innenraum (44) des äußeren Mantels (38) verläuft.

28. Wärmeübertragermodul (10) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (66) einen Verdrän­ gungskörper (69) umgibt.

29. Wärmeübertragermodul (10) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohr (62) mit umlau­ fenden Rippen versehen ist.

30. Wärmeübertragermodul (10) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragermodul (10) vollständig aus einem einzigen Material besteht.

31. Wärmeübertragermodul (10) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragermodul (10) vollständig aus Kupfer besteht.

32. Verwendung von einem oder mehreren primärseitig parallel geschalteten Wärmeübertragermodul(n) (10′) nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis 31 zur Wärmegewinnung aus dem Kondensat einer Ferndampflei­ tung (010).