DK2375175T3 - Indretning og fremgangsmåde til varmeforsyning af bygninger - Google Patents

Description

Opfindelsen angår en indretning til varmeforsyning af bygninger. Opfindelsen angår endvidere en tilsvarende fremgangsmåde til varmeforsyning af bygninger med den kendetegnende del af den indledende del af fremgangsmådekrav 11. AT 400359 B viser et bufferlagervarmeanlæg til en opvarmningsanordning og brugsvandsbehandling ifølge den indledende del af krav 1, hvor brugsvandet kan opvarmes ved hjælp af en adskilt varmeveksler, der fødes af bufferlageret, og varmemediet til opvarmningsanordningen kan udtages af bufferlageret og returneres til bufferlageret. Opvarmningsfremløbet er derved tilsluttet over bufferlagerets midterhøjde, og opvarmningsmediet udtages til brugsvandvarmeveksleren på toppen af bufferlageret via en pumpe og føres tilbage til det nedre område af bufferlageret. En temperaturføler er indbygget i returledningen fra varmeveksleren til lageret. Pumpen til varmeveksleren reguleres afhængigt af den målte returløbstemperatur, hvorved det muliggøres også i overgangsperioden ved mindre varmeudtagning og uformindsket varmt-vandsudtagning at reducere energiforbrugene og den effekt, der stilles til rådighed af kedlen.

Til varmeforsyning af bygninger, f.eks. kontor- eller beboelsesbygninger, er det velkendt at udlede varme, der stilles til rådighed af en varmekilde, som er anbragt på et vilkårligt opstillingssted, ved hjælp af et varmebærermedium, der cirkuleres gennem et frem- og returløb, fra varmekilden og tilføres til en varmeafleder, der er anbragt fjernt fra varmekilden, hvor varmen til et ønsket formål udtages fra varmebærermediet ved varmeaflederen ved hjælp af varmevekslere, der på primærsiden gennemstrømmes af varmebærermediet og på sekundærsiden f.eks. er forbundet med mindst et forbrugskredsløb.

Solartermiske kollektorer og geotermiske indretninger kommer f.eks. på tale som varmekilder, men også fjernvarme og klassiske husfyringsanlæg, hvor der f.eks. konstant, periodisk eller ved behov cyklisk sker en kemisk forbrænding, der er tilvejebragt særskilt i forhold til varmegenereringen. Ved fjernvarmen kan der både være tale om kraft-varme-kobling, hvor varmen ved et nedre temperaturniveau af en termodynamisk kredsløbsproces, der f.eks. tjener til elektricitetsgenerering, stilles til rådighed for varmeforsyningen af bygninger, og om en procesvarmeudnyttelse, som det f.eks. kendes ved udnyttelse af overskudsvarme fra en industriel produktionsproces eller en anden proces, såsom affaldsforbrænding eller lignende, til varmeforsyning af bygninger. Også kombinationer af de beskrevne varmekilder og de der forløbende processer til varmegenerering er mulige, som det f.eks. kendes fra blokvarmekraftværker og brændselsceller.

Ved varmebærermediet er der i det mindste ved varmeforsyning af beboelsesbygninger normalt tale om vand, hvis anvendelsesområde er forudbestemt trykafhængigt i kraft af fryse-, koge-, sublimations- og dugpunktet.

Ved det ønskede formål kan der f.eks. være tale om opvarmning af et eller flere rum og/eller om opvarmning af brugs- eller drikkevand.

Varmevekslere, der er anbragt i et varmekredsløb, som er integreret direkte i primærkredsløbet, og er udformet som radiatorer eller gulvvarme kan tjene til opvarmning af rum, hvilke varmevekslere på primærsiden umiddelbart gennemstrømmes af varmebærermediet og på sekundærsiden i tilfælde af radiatorer er udsat for rumluften og afgiver den varme, der transporteres af varmebærermediet ved varmeovergang og stråling, eller i tilfælde af gulvvarme afgiver varmen, der transporteres af varmebærermediet, på sekundærsiden via varmeledning til gulvets omgivende materiale.

Til opvarmning af drikkevand anvendes generelt forbrugskredsløb, der er anbragt på sekundærsiden fra primærsiden varmevekslere, der gennemstrømmes af varmebærermediet. På sekundærsiden gennemstrømmes forbrugskredsløbenes varmevekslere af drikkevand, til hvilket drikkevand varmen, der afgives på primærsiden af varmebærermediet, afgives ved varmeovergang og varmeledning. Her skal der skelnes mellem opvarmning af friskvand og varmtvandscirkulation. Ved opvarmningen af friskvand udtages der ved forekommende forbrug koldt friskvand fra et eksempelvis offentligt drikkevandsnet, og det opvarmes til en ønsket temperatur. Ved varmtvandscirkulation cirkuleres drikkevand, der allerede har gennemgået en friskvandsopvarmning, konstant i bygningens eget varmtvandscirkulationsnet og holdes på en indstillet temperatur for i tilfælde af forbrug at kunne stille varmt vand til rådighed med det samme.

En ulempe ved de kendte varmeforsyningsindretninger er deres lastafhængige returløbstemperatur, især deres i det mindste periodisk høje returløbstemperatur. Hvis der f.eks. ikke forekommer noget varmvandsforbrug eller sker nogen opvarmning, er der en høj returløbstemperatur, hvorimod der er en lavere returløbstemperatur, når der sker en kraftig opvarmning og er et højt varmtvandsforbrug. Den nævnte ulempe medfører, at der på grund af fremløbstemperaturen, som på den ene side er begrænset pga. varmebæ-rermediets anvendelsesområde og på den anden side pga. det begrænsede temperaturniveau af den proces, der ligger til grund for varmekilden og stiller varmen til rådighed, med tiltagende returløbstemperatur bortledes mindre varme fra varmekilden, denne altså udnyttes dårligere og dens tab forøges og virkningsgraden dermed aftager. I tilfælde af kraft-varme-kobling og blokvarmekraftværker påvirker returløbstemperaturen desuden indirekte det nedre temperaturniveau af den termodynamiske kredsløbsproces og dermed virkningsgraden deraf, hvor virkningsgraden af den termodynamiske kredsløbsproces aftager ved ellers konstante betingelser med tiltagende returløbstemperatur. Endvidere medfører den nævnte ulempe, at varmetabene ved varmetransporten mellem varmekilden og varmeaflederen ligeledes tiltager med tiltagende returløbstemperatur, da varmetabene ved returløbet pga. varmeledning, stråling og varmeovergang eller konvektion er højere, desto højere temperaturniveau deraf. Derudover medfører en variabel returløbstemperatur en indskrænkning ved valg af mulige midler til varmetransporten. Varmerør er f.eks. kun betinget egnede til varmetransport mellem varmekilder og varmeledere med variabelt temperaturniveau.

En indretning til opvarmning af drikkevand i bygninger, der skal sikre en lav returløbstemperatur, kendes fra DE 10 2008 014 204 A1. Indretningen har et primærkredsløb, i hvilket der cirkulerer et varmebærermedium for at bortlede varme, der stilles til rådighed af en varmekilde fra denne og tilføre den til to forbrugskredsløb. Primærkredsløbet har et fremløb, der fører væk fra varmekilden, og et returløb, der fører hen til varmekilden. Fjernt fra varmekilden er der anbragt en første varmeveksler, et bufferlager, der er fyldt med og gennemstrømmes af varmebærermediet og en anden varmeveksler mellem frem- og returløbet i primærkredsløbet. Den første og anden varmeveksler gennemstrømmes i den forbindelse hver især af primærkredsløbets varme- bærermedium på deres primærsider. På sekundærsiden gennemstrømmes de to varmevekslere af forbrugskredsløbene. Et første forbrugskredsløb omfatter en varmtvandscirkulation. Et andet forbrugskredsløb omfatter en friskvandsopvarmning. Den anden varmeveksler er på sekundærsiden udelukkende forbundet med det andet forbrugskredsløb, hvorimod den første varmeveksler på sekundærsiden både er forbundet med det første og det andet forbrugskredsløb. Den anden varmeveksler tjener derved udelukkende til en foropvarmning af drikkevand, hvorimod den første varmeveksler tjener til en efteropvarmning af drikkevand. I primærkredsløbet er den første varmeveksler anbragt i serie i forhold til en parallelanordning af bufferlager og den anden varmeveksler. Den første varmeveksler er tilsluttet direkte til fremløbet, således at den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremløbet, altid først gennemstrømmer den første varmeveksler. Parallelt med den første varmeveksler ligger en bypass til iblanding af varmebærermedium, der allerede har gennemstrømmet den første varmeveksler, i fremløbet. En første regulerbar pumpe, der er anbragt foran den første varmeveksler, og/eller en regulerbar tovejsventil, der er anbragt i nævnte bypass, regulerer iblandingen. Et til- og afløb, der udmunder i bufferlagerets øvre, meget varme område, den første varmevekslers afløb og et koldt tilløb til den anden varmeveksler udmunder i hinanden. Ligeliges udmunder et til- og afløb i bufferlagerets nedre kolde område, et afløb af den anden varmeveksler og returløbet til varmekilden i hinanden. Foran den anden varmeveksler og parallelt med bufferlageret er der ligeledes anbragt en regulerbar pumpe. Den anden pumpe er reguleret således, at bufferlageret ved lavt varmeaftag på varmevekslernes sekundærsider oplades og aflades ved højt varmeaftag. Til dette transporterer den anden pumpe ved lavt varmeaftag på sekundærsiden af den anden varmeveksler en volumenstrøm, der er større end den volumenstrøm, der cirkulerer gennem frem- og returløbet. Til dette optager bufferlageret ved lavt varmeaftag primærkredsløbets meget varme varmebærermedium gennem forbrugskredsløbene og afgiver koldt varmebærermedium til returløbet. For i bufferlageret at sikre en temperaturlagdeling, der ved tilførsel af en volumenstrøm af meget varmt varmebærermedium sikrer afgivelse af en volumenstrøm af koldt varmebærermedium, er det tilvejebragt med så lidt turbulens som muligt at transportere det meget varme varmebærermedium ved tilsvarende transportmængde af den anden pumpe nedefra til bufferlageret og udtage koldt varmebærermedium foroven. På grund af den konstante gennemstrømning af den første varmeveksler og den valgfri gennemstrømning af den anden varmeveksler og/eller bufferlageret kan gennemstrømningsprincippet, der ligger til grund, beskrives som totrins, hvor følgende gælder: WT1 og (WT2 og/eller PU) med første varmeveksler WT1, anden varmeveksler WT2 og bufferlageret PU. Herved resulterer gennemstrømningsalternativerne WT1 og WT2 eller alternativt WT1 og PU eller alternativt WT1 og WT2 og PU og dermed i alt tre frihedsgrader ved udformning og drift. En ulempe ved dette er den svære udformning af en strømning med lav turbulens, da udmundingerne i bufferlageret principielt kan beskrives ved en kraftig tabs- og dermed turbulensbe-hæftet Carnot-Borda-udmunding. Derudover indstilles en gennemblanding pga. konvektion i det stående bufferlager i jordens gravitationsfelt uafhængigt af turbulensgraden. En yderligere ulempe resulterer af det valgte totrinsprincip, hvor den første varmeveksler altid først og derefter efter behov enten bufferlageret og/eller den anden varmeveksler gennemstrømmes. På grund af de nævnte ulemper kan sammenfattet især en lav returløbstemperatur ikke sikres tilfredsstillende ved lavt varmeaftag pga. forbrugskredsløbene. Det er endvidere en ulempe, at der ikke er tilvejebragt nogen opvarmning af rum.

Fra DE 20 2007 010 410 U1 kendes en indretning til drikkevandsopvarmning i bygninger, hvor opretholdelse af en temperaturlagdeling i et bufferlager skal sikres. Indretningen har et primærkredsløb, i hvilket der cirkulerer et varme-bærermedium for at bortlede varme, der stilles til rådighed af en første og en anden varmekilde fra denne og tilføre den til to forbrugskredsløb til drikkevandsopvarmning. Ved forbrugskredsløbene er der tale om en friskvandsopvarmning og om en varmtvandscirkulation. I primærkredsløbet er der indeholdt et bufferlager, der er fyldt med og gennemstrømmes af varmebærer-mediet. Ved den første varmekilde er der tale om et husfyringsanlæg, hvori der sker en forbrænding. Ved den anden varmekilde er der tale om en solar-termisk kollektor. Den første varmekilde er forbundet direkte med bufferlageret via frem- og returløbet, der gennemstrømmes af varmebærermediet, således at det konstant gennemblandes ved tilstrømning af fremløbet og returstrømning af returløbet. Den anden varmekilde har sit eget sekundærkredsløb, der tilfører varmen, som stilles til rådighed af den anden varmekilde, til bufferlageret via en bufferlager-varmeveksler, der er anbragt i bufferlageret.

Bufferlager-varmeveksleren er anbragt i bufferlagerets nedre kolde område, hvorimod fremløbet, der er forbundet med den første varmekilde, udmunder i bufferlagerets øvre meget varme område, og returløbet, der fører tilbage til den første varmekilde, udgår over bufferlagerets kolde område i nærheden af det øvre meget varme område deraf. Derved har returløbet til den første varmekilde et uhensigtsmæssigt højt temperaturniveau. En første og anden varmeveksler er anbragt seriekoblet parallelt med bufferlageret. Begge varmevekslere gennemstrømmes på primærsiden af varmebærermediet og på sekundærsiden i modstrømsprincippet af forbrugskredsløbenes drikkevand. På primærsiden er der anbragt en pumpe foran hver af de to varmevekslere. Udtagning af en volumenstrøm af meget varmt varmebærermedium, der gennemstrømmer den første varmeveksler, sker i bufferlagerets øvre meget varme område. Mellem de to varmevekslere er der på primærsiden en afgre-ning, der udmunder i bufferlagerets midterste område. Gennem denne afgre-ning kan den i det øvre meget varme område udtagede og efter gennemstrømning af den første varmeveksler nu koldere volumenstrøm igen tilføres helt eller delvist til bufferlageret. Pumpen foran den første varmeveksler er i permanent drift, hvorved volumenstrømmen, der kommer gennem den første varmeveksler, foregives. Mellem bufferlageret og pumpen, der er anbragt foran den første varmeveksler, er der parallelt med den første varmeveksler en bypass. Mellem bufferlageret, den første varmeveksler og nævnte bypass er der endnu foran pumpen anbragt en regulerbar flervejsventil. Ved regulering af flervejsventilen kan volumenstrømmen, der er udtaget af bufferlagerets øvre meget varme område og strømmer gennem den første varmeveksler, tilpasses efter behov. Ved regulering af transportmængden af pumpen foran den anden varmeveksler kan volumenstrømmen af varmebærermediet, der strømmer tilbage gennem afgreningen ind i bufferlagerets midterste område eller er udtaget derfra, indstilles. Den efter gennemstrømning af den anden varmeveksler kolde volumenstrøm tilføres igen til et nedre koldt område af bufferlageret. På grund af den konstante gennemblanding af bufferlageret gennem på den ene side frem- og returløb, der udmunder direkte i bufferlageret, og ved permanent udtagning og tilbageføring af volumenstrømmen, der strømmer gennem den første varmeveksler på den på den anden side, og den yderligere valgfri gennemstrømning af den anden varmeveksler kan gennemstrømningsprincippet, der ligger til grund for primærkredsløbet, beskrives ved: (PU og WT1) eller (PU og WT1 og WT2) med første varmeveksler WT1, anden varmeveksler WT2 og bufferlageret PU. Herved resulterer gennemstrømningsalternativerne PU og WT1 og valgfrit PU og WT1 og WT2, hvilket svarer til to frihedsgrader ved udformning og drift. På sekundærsiden er der tilvejebragt en varmtvandscirkulationspumpe i varmtvandscirkulationen samt en første og anden regulerbar tovejsventil. Varmtvandscirkulationspumpen er anbragt i serie i forhold til den første varmeveksler. Den første tovejsventil er på sekundærsiden anbragt i serie i forhold til den anden varmeveksler, og den anden tovejsventil i en afgrening, der danner en bypass på sekundærsiden til den anden varmeveksler. Ved regulering af den første og anden tovejsventil kan gennemstrømningsmængden af varmtvandscirkulationen på sekundærsiden indstilles gennem den anden varmeveksler. En ulempe ved dette er bl.a., at der ikke er tilvejebragt nogen opvarmning af rum. En yderligere ulempe er at, den første varmekildes returløb, fordi det er i nærheden af bufferlagerets meget varme område, har en høj returløbstemperatur, hvorved de førnævnte ulemper optræder i det mindste for den første varmekilde. En yderligere ulempe opstår pga. den konstante udtagning af en meget varm volumenstrøm gennem pumpen, der er anbragt foran den første varmeveksler, i det øvre meget varme område af bufferlageret. Ved tilbageføring i det midterste og/eller nedre varme eller kolde område af bufferlageret sker der udover gennemblandingen, der allerede sker gennem den konstante til- og frastrøm gennem frem- og returløbet, en yderligere konstant gennemblanding af bufferlageret. En temperaturlagdeling i bufferlageret kan derved ikke opretholdes.

Formålet med opfindelsen er at udvikle en indretning til varmeforsyning af bygninger, der både er egnet til opvarmning af drikkevand og fortrinsvis også til opvarmning af rum, og som sikrer en lav returløbstemperatur.

Formålet opfyldes ved en indretning til varmeforsyning af bygninger med den kendetegnende del af krav 1. Følgelig er der tilvejebragt en indretning til varmeforsyning af bygninger, der omfatter et primærkredsløb, som gennemstrømmes af et varmebærermedi-um, med et fremløb og et returløb, der er forbundet med en varmekilde. I primærkredsløbet er der anbragt mindst et bufferlager, der er fyldt med og gennemstrømmes af varmebærermediet, til mellemlagring af varme, der optages af varmekilden gennem primærkredsløbet. I primærkredsløbet er der endvidere tilvejebragt en første varmeveksler og en anden varmeveksler. Den første varmeveksler og den anden varmeveksler gennemstrømmes på primærsiden af varmebærermediet. Den første varmeveksler er på sekundærsiden forbundet med et første forbrugskredsløb. Den anden varmeveksler er på sekundærsiden forbundet med et andet forbrugskredsløb. Begge varmevekslere er anbragt uden for bufferlageret. Mindst en del af den varme, der stilles til rådighed af varmekilden og optages af primærkredsløbet, tilføres til det første forbrugskredsløb og til det andet forbrugskredsløb. Bufferlageret udligner en eventuelt forekommende forskel mellem varme, der optages af primærkredsløbet og i det mindste momentant afgives til forbrugskredsløbene, ved konstant varmeoptag af primærkredsløbet eller varmeaftag af primærkredsløbet fra varmekilden. Der er fortrinsvis tilordnet mindst en første pumpe eller en anden pumpe til den første og anden varmeveksler for at kunne regulere volumenstrømme, der strømmer gennem den første og anden varmeveksler på primærsiden. Alternativt eller som supplement til pumperne kan der også være tilvejebragt ventiler, der regulerer volumenstrømmene. Den anden varmeveksler er anbragt parallelt med bufferlageret. Et tilog afløb, der er forbundet med et koldt område af bufferlageret, et afløb af den anden varmeveksler og returløbet udmunder i hinanden. I kraft af denne anordning kan volumenstrømmen, der strømmer gennem den anden varmeveksler, ved forudbestemt volumenstrøm, der strømmer gennem frem- og returløbet, tilpasses til et momentant varmebehov på sekundærsiden af den anden varmeveksler. Hvis den til dette på primærsiden nødvendige volumenstrøm gennem den anden varmeveksler er større end den volumenstrøm, der strømmer gennem frem- og returløbet, kan den overskydende volumenstrøm strømme tilbage gennem bufferlageret. Hvis den nødvendige volumenstrøm derimod er mindre end den volumenstrøm, der strømmer gennem frem- og returløbet, kan den ikke nødvendige volumenstrøm gennem bufferlageret strømme forbi den anden varmeveksler. En meget varm volumenstrøm, der kommer fra fremløbet, strømmer mod et øvre meget varmt område af bufferlageret, eller fremløbet udmunder direkte i det øvre meget varme område af bufferlageret. Til frem- og/eller returløbet er der fortrinsvis tilordnet en tredje pumpe og/eller en regulerbar ventil, ved hjælp af hvilken en volumenstrøm, der strømmer gennem frem- og returløbet, kan indstilles og dermed forudbe stemmes. Volumenstrømme af varmebærermedium, der på primærsiden strømmer gennem den første og/eller anden varmeveksler, udtages af det meget varme område af bufferlageret. Til regulering af volumenstrømme, der strømmer gennem den første eller anden varmeveksler, kan der være tilvejebragt fortrinsvis regulerbare pumper, som hver især f.eks. er tilordnet til varmevekslerne, og som transporterer de tilsvarende volumenstrømme fra det meget varme område af bufferlageret.

Med indretningen ifølge opfindelsen kan der realiseres et gennemstrømningsprincip, der på baggrund af en konstant gennemblanding, der kun sker i det øvre meget varme område bufferlageret, og den ellers fakultative gennemstrømning af bufferlageret, den første varmeveksler og anden varmeveksler kan beskrives ved (WT2 og/eller PU) eller (WT1 og ((WT2 og/eller PU)) med første varmeveksler WT1, anden varmeveksler WT2 og bufferlageret PU, hvorved der resulterer i alt seks frihedsgrader ved udformning og drift i kraft af gennemstrømningsalternativerne WT2 eller alternativt PU eller alternativt WT2 og PU eller alternativt WT1 og WT2 eller alternativt WT1 og PU eller alternativt WT1 og WT2 og PU.

Fordele ved opfindelsen i forhold til den kendte teknik er bl.a., at der i kraft af den fakultative gennemstrømning af bufferlager, første varmeveksler og anden varmeveksler tilvejebringes en flerhed af yderligere frihedsgrader ved udformning og dimensionering af en indretning til varmeforsyning af bygninger, takket være hvilke frihedsgrader de ønskede fordele, der er forbundet med opfyldelsen af formålet med opfindelsen, nemlig at sikre en lav returløbstemperatur og opretholde en temperaturlagdeling i bufferlageret, kan opnås. Idet bufferlageret ikke direkte gennemstrømmes og gennemblandes fuldstændigt, kan en gennemblanding af bufferlageret f.eks. forhindres særligt virkningsfuldt ved tilsvarende valg af varmebehovsafhængige cirkulationshastigheder i forbrugs- og/eller varmekredsløb, og en særligt god adskilles eller lagdeling af temperaturtrin i bufferlageret sikres i bufferlageret ved samtidig lav returløbstemperatur.

Fortrinsvis iblandes en volumenstrøm, der kommer ud af den første varmeveksler, i en meget varm volumenstrøm, der kommer fra fremløbet, og tilfø res sammen med denne til det meget varme område af bufferlageret. Herved kan der i det øvre meget varme område af bufferlageret indstilles et temperaturniveau, der ligger under fremløbstemperaturen. På den måde kan tab af bufferlageret, der sker pga. varmeledning, varmeovergang og stråling, sammenlignet med et bufferlager, i hvis meget varme område der er fremløbs-temperatur, reduceres.

En særligt fordelagtig udførelsesform af opfindelsen tilvejebringer, at volumenstrømmen, der kommer ud af den anden varmeveksler: • såfremt denne er mindre end den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremløbet, kan blandes med den kolde volumenstrøm, der strømmer til returløbet, således at en resterende volumenstrøm, der resulterer af forskellen mellem den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremløbet, og den kolde volumenstrøm, der kommer ud fra den anden varmeveksler, løber gennem bufferlageret, der er anbragt parallelt med den anden varmeveksler, fra det meget varme til det kolde område og derved oplader bufferlageret ved tilførsel af varmt var-mebærermedium og samtidig afgivelse af koldt varmebærermedium, eller • - såfremt denne er større end den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremløbet, afgrenes fra den kolde volumenstrøm, der strømmer til returløbet, således at en resterende volumenstrøm, der resulterer af forskellen mellem den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremløbet, og den kolde volumenstrøm, der kommer ud fra den anden varmeveksler, løber gennem bufferlageret, der er anbragt parallelt med den anden varmeveksler, fra det kolde til det meget varme område og derved aflader bufferlageret.

Ifølge en særligt foretrukket udførelsesform er der tilvejebragt et varmekreds-løb, der er integreret i primærkredsløbet og gennemstrømmes af varmebæ-rermediet, til opvarmning af rum. En opvarmning af rum sker således ved hjælp af varmekredsløbet, der er integreret i primærkredsløbet og gennemstrømmes af varmebærermediet, og som f.eks. kan omfatte radiatorer og/eller gulvvarme. Muligheden for en yderligere opvarmning af rum, der er nem at realisere, samtidig med at der sikres lave returløbstemperaturer i primærkredsløbet opstår direkte ved udførelsesformen af indretningen ifølge opfindelsen til varmeforsyning af bygninger med gennemstrømningsprincippet, der kan betegnes som i det mindste toenhalvtrins.

Fortrinsvis udtages en volumenstrøm af varmebærermedium til varmekreds-løbet fra bufferlageret fra dets øvre meget varme område og/eller dets mellemste varme område og tilføres igen til et område af bufferlageret, der ligger under det område, som udtagningen skete fra, efter gennemløb af varme-kredsløbet og efterfølgende afkøling. Opvarmningen af rum sker herved ved en direkte udtagning af varmebærermedium fortrinsvis af det meget varme og/eller varme område af bufferlageret på et egnet første temperaturniveau og tilbageføring af varmebærermediet til det varme område af bufferlageret på et andet kan temperaturniveau, der ift. det første temperaturniveau er lavere. Især anvendelse af et bufferlager, der er anbragt i primærkredsløbet, hvori der er lagvise forskellige temperaturniveauer, giver mulighed for på særligt nem måde at tilslutte et varmekredsløb i primærkredsløbet.

En fordelagtig udførelsesform af opfindelsen tilvejebringer, at det andet forbrugskredsløb udmunder i det første forbrugskredsløb. Ved det første forbrugskredsløb kan der f.eks. være tale om et forbrugskredsløb til varmt-vandscirkulation og ved det andet forbrugskredsløb om et forbrugskredsløb til friskvandsopvarmning.

En særligt fordelagtig udførelsesform af opfindelsen tilvejebringer et sekundærkredsløb, der er anbragt mellem varmekilden og primærkredsløbet, og i hvilket et andet varmebærermedium cirkulerer. Herved kan varmen, der stilles til rådighed af varmekilden, afgives fra sekundærkredsløbet til primærkredsløbet ved hjælp af en tredje varmeveksler, der er anbragt i sekundærkredsløbet fjernt fra varmekilden og i primærkredsløbet mellem retur- og fremløbet, og derfra i det mindste delvist videregives til forbrugskredsløbene. Herved kan f.eks. fjernvarme og/eller vedvarende energikilder, der er placeret på fjerntliggende opstillingssteder, anvendes som varmekilder. Desuden muliggør udførelsesformen med sekundærkredsløb en særligt nem integrering af flere alternative eller samtidigt anvendelige varmekilder.

Der er fortrinsvis anbragt radialdiffusorer i det mindste til volumenstrømmene, der strømmer ind i bufferlageret med forskellige temperaturer, i forskelligt varme områder af bufferlageret, således at hver volumenstrøm kommer ind i bufferlageret gennem en radialdiffusor. Radialdiffusorer har den fordel, at en volumenstrøm, der kommer ind i bufferlageret gennem dem, kun giver meget lidt turbulens, således at en temperaturlagdeling kan indstilles og opretholdes på bedst mulig måde.

Alternativt eller yderligere kan bufferlageret omfatte mindst to beholdere, der er i forbindelse med hinanden via en forbindelsesledning, til opretholdelse af og sikring af en bufferlagerlagdeling i det kolde, varme og meget varme område med forskellige temperaturniveauer. Hvis der f.eks. er tilvejebragt to beholdere, hvoraf den første omfatter et koldt nedre område af bufferlageret, og den anden omfatter et øvre meget varmt område af bufferlageret, og hvoraf den første med sit øvre område er forbundet med et nedre område af den anden via en forbindelsesledning, indstilles der i jordens gravitationsfelt i den første beholder en temperaturlagdeling koldt - varmt, hvorimod der i den anden beholder indstilles en temperaturlagdeling varmt - meget varmt.

Den foreliggende opfindelse omfatter ikke kun en indretning, men også en fremgangsmåde til varmeforsyning af bygninger med den kendetegnende del af krav 11, hvor et primærkredsløb med et fremløb og et returløb, der er forbundet med en varmekilde, gennemstrømmes af et varmebærermedium. I primærkredsløbet befinder der sig mindst et bufferlager, en første varmeveksler og en anden varmeveksler. Varmevekslerne gennemstrømmes på primærsiden af varmebærermediet. Endvidere er den første varmeveksler på sekundærsiden forbundet med et første forbrugskredsløb, mens den anden varmeveksler på sekundærsiden er forbundet med et andet forbrugskredsløb. Den anden varmeveksler er anbragt parallelt med bufferlageret. Et til- og afløb, der er forbundet med et koldt område af bufferlageret, et afløb af den anden varmeveksler og returløbet udmunder i hinanden. Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er det tilvejebragt, at en meget varm volumenstrøm, der kommer fra fremløbet, strømmer til et meget varmt område af bufferlageret, og volumenstrømme, der på primærsiden strømmer gennem den første varmeveksler og/eller den anden varmeveksler, udtages af det meget varme område af bufferlageret.

Opfindelsen vil i det følgende blive uddybet nærmere ved hjælp af udførel- seseksempler, der er vist på tegningen. Deri betegner ens henvisningstal de samme elementer eller elementer, der fungerer på samme måde. For fagmanden er det tænkeligt, at der kan laves modifikationer eller ændringer af de foretrukne udførelseseksempler ifølge opfindelsen, uden at forlade beskyttelsesomfanget af genstandene, der er beskyttet i kravene.

Her viser:

Fig. 1 en skematisk gengivelse af opbygningen af en indretning ifølge opfindelsen til varmeforsyning af bygninger ifølge et første udførelseseksempel; og

Fig. 2 en skematisk gengivelse af opbygningen af en indretning ifølge opfindelsen til varmeforsyning af bygninger ifølge et andet udførelseseksempel.

En indretning 01 til varmeforsyning af bygninger, der er vist helt eller delvist i fig. 1 og 2 og er egnet både til drikkevandsopvarmning og til opvarmning af rum, har et primærkredsløb 02, der gennemstrømmes af et varmebærerme-dium, med et fremløb 03 og et returløb 04. Fremløbet 03 og returløbet 04 er indirekte eller direkte forbundet med en varmekilde 05. I primærkredsløbet 02 er der tilvejebragt mindst et bufferlager 06, der er fyldt med og gennemstrømmes af varmebærermediet, til mellemlagring af varme, der optages af varmekilden 05 gennem primærkredsløbet 02. I primærkredsløbet 02 er der endvidere anbragt en første varmeveksler 07 og en anden varmeveksler 08. Den første varmeveksler 07 og den anden varmeveksler 08 gennemstrømmes på primærsiden af varmebærermediet. Den første varmeveksler 07 og den anden varmeveksler 08 gennemstrømmes på sekundærsiden af drikkevand, der skal opvarmes. Den første varmeveksler er herved tilvejebragt på sekundærsiden til et første forbrugskredsløb 09, der er udformet som varmtvandscirkulation. Den anden varmeveksler er på sekundærsiden tilvejebragt til et andet forbrugskredsløb 10, der er udformet som friskvandsopvarmning. Det andet forbrugskredsløb 10 udmunder i det første forbrugskredsløb 09 for at kunne udligne et der forekommende varmtvandsud-tag.

Mindst en del af den varme, der stilles til rådighed af varmekilden 05 og optages af primærkredsløbet 02, tilføres til det første forbrugskredsløb 09 og til det andet forbrugskredsløb 10. Bufferlageret 06 udligner en eventuelt forekommende forskel mellem varme, der optages af primærkredsløbet 02 og i det mindste momentant afgives til forbrugskredsløbene 09, 10, ved konstant varmeoptag af primærkredsløbet 02 fra varmekilden 05.

Der kan være tilordnet en pumpe 11 og alternativt eller yderligere en tovejsventil 13, der eventuelt reguleres af en temperaturregulator 12, der er anbragt på sekundærsiden af den første varmeveksler 07, til den første varmeveksler 07. Ved pumpen 11 er der tale om den indledningsvist beskrevne første pumpe 11, der er tilordnet til den første varmeveksler 07. De samme eller lignende midler kan ligeledes være tilordnet til den anden varmeveksler 08. På den måde kan volumenstrømmene, der strømmer gennem den første varmeveksler 07 og eventuelt gennem den anden varmeveksler 08 på primærsiden reguleres.

Den anden varmeveksler 08 er anbragt parallelt med bufferlageret 06. Et tilog afløb 14, der er forbundet med et koldt område af bufferlageret 06, et afløb 15 af den anden varmeveksler 08 og returløbet 04 udmunder i hinanden. Herved kan volumenstrømmen, der strømmer gennem den anden varmeveksler 08, ved forudbestemt volumenstrøm, der strømmer gennem fremlø-bet 03 og returløbet 04, tilpasses til et momentant varmebehov på sekundærsiden af den anden varmeveksler 08. Ved stor varmtvandsaftapning optræder der f.eks. et stort varmebehov til friskvandsopvarmning på sekundærsiden af den anden varmeveksler 08, svarende til en stor påkrævet volumenstrøm på primærsiden gennem den anden varmeveksler 08.

Hvis den nødvendige volumenstrøm på primærsiden gennem den anden varmeveksler 08 er større end den volumenstrøm, der strømmer gennem fremløbet 03 og returløbet 04, kan den overskydende volumenstrøm strømme tilbage gennem bufferlageret 06. Herved er volumenstrømmen, der strømmer ud af den anden varmeveksler 08, større end den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremløbet 03, og den kolde volumenstrøm, der bortledes gennem returløbet 04. Derfor sker der en afgrening af volumenstrømmen, der strømmer ud af den anden varmeveksler 08, fra den kolde volumenstrøm, der strømmer til returløbet 04, gennem til- og afløbet 14, der er forbundet med det kolde område af bufferlageret 06. Herved løber en resterende volumenstrøm, der resulterer af forskellen mellem den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremløbet 03, og den kolde volumenstrøm, der kommer ud fra den anden varmeveksler 08, gennem bufferlageret 06, der er anbragt parallelt med den anden varmeveksler 08, fra det kolde til det meget varme område. Den på sekundærsiden af den anden varmeveksler 08 nødvendige yderligere meget varme volumenstrøm udtages herved samtidigt fra det øvre, meget varme område af bufferlageret 06, således at bufferlageret 06 aflades ved tilførsel af koldt varmebærermedium til det nedre kolde område og udtagning af meget varmt varmebærermedium af det øvre meget varme område.

Hvis den nødvendige volumenstrøm på primærsiden gennem den anden varmeveksler 08 derimod er mindre end volumenstrømmen gennem fremløbet 03 og returløbet 04, f.eks. fordi der kun sker en lille varmtvandsaftapning, så iblandes den kolde volumenstrøm, som kommer fra den anden varmeveksler, i den kolde volumenstrøm, der strømmer til returløbet 04. Herved løber en resterende volumenstrøm, der resulterer af forskellen mellem den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremløbet 03, og den kolde volumenstrøm, der kommer ud fra den anden varmeveksler 08, gennem bufferlageret 06, der er anbragt parallelt med den anden varmeveksler 08, fra det meget varme til det kolde område. Derved oplades bufferlageret 06 ved tilførsel af meget varmt varmebærermedium til det øvre meget varme område ved samtidig afgivelse af koldt varmebærermedium fra det nedre kolde område.

Hvis volumenstrømmen, der strømmer gennem fremløbet 03 og returløbet 04, og den på primærsiden af den anden varmeveksler 08 nødvendige volumenstrøm balancerer, sker der ingen udveksling af varmebærermedium hen over hele højden af bufferlageret 06.

Hvis der derimod ikke sker nogen varmtvandsaftapning, optræder der på sekundærsiden af den anden varmeveksler 08 ikke noget varmebehov, og ingen volumenstrøm, der på primærsiden strømmer gennem den anden varmeveksler 08, er nødvendig. I dette tilfælde kan den ikke nødvendige volumenstrøm løbe gennem bufferlageret 06 forbi den anden varmeveksler 08. Derved sker en kraftig opladning af bufferlageret 06 ved tilstrømning af den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremløbet 04, til det øvre meget varme område af bufferlageret 06 og samtidig udtagning af en identisk kold volumenstrøm, der strømmer tilbage gennem returløbet 04, fra det nedre kolde område af bufferlageret 06.

Den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremløbet 03, strømmer mod et øvre meget varmt område af bufferlageret 06, hvor fremløbet udmunder direkte i det øvre meget varme område af bufferlageret. Til fremløbet 03 og/eller returløbet 04 kan der være tilordnet en pumpe 16 og alternativt eller yderligere en regulerbar ventil 17, ved hjælp af hvilken en volumenstrøm, der strømmer gennem fremløbet 03 og returløbet 04, kan indstilles og dermed forudbestemmes. Ved pumpen 16 er det tale om den indledningsvist nævnte tredje pumpe 16, der er tilordnet til fremløbet 03 og returløbet 04. En volumenstrøm, der kommer ud af den første varmeveksler 07, iblandes i en meget varm volumenstrøm, der kommer fra fremløbet 03, og tilføres sammen med denne til det meget varme område af bufferlageret 06.

Volumenstrømme, der på primærsiden strømmer gennem den første varmeveksler 07 og/eller anden varmeveksler 08, udtages af det meget varme område af bufferlageret 06.

Der kan være integreret mindst et varmekredsløb 18 i primærkredsløbet 02, der gennemstrømmes af varmebærermediet, til opvarmning af rum. Varme-kredsløbet 18 består af opvarmningsfremløbet 19 og opvarmningsreturløbet 20 samt af derimellem anbragt radiatorer og/eller varmesløjfer, f.eks. gulvvarme. En volumenstrøm af varmebærermedium til varmekredsløbet 18 udtages fra bufferlageret 06, fortrinsvis fra dets øvre meget varme område, og tilføres igen til et område af bufferlageret 06, der ligger under det meget varme område, efter gennemløb af varmekredsløbet 18 og efterfølgende afkøling. I bufferlageret 06 kan det være anbragt radialdiffusorer 21 til de indkommende volumenstrømme med forskellige temperaturer i forskelligt varme områder af bufferlageret 06. Herved kan hver volumenstrøm komme ind i bufferlageret i et område, der svarer til dens temperatur.

Ved den i fig. 1 viste indretning 01 til varmeforsyning af bygninger er primærkredsløbet 02 fremløb 03 og returløb 04 indirekte forbundet med en ikke nærmere vist varmekilde. Et sekundærkredsløb 22 er anbragt mellem varmekilden og primærkredsløbet 02, i hvilket et andet varmebærermedium cirkulerer. Ved sekundærkredsløbet 22 kan der være tale om f.eks. et fjernvarmenet. Herved afgives varmen, der stilles til rådighed af varmekilden, fra sekundærkredsløbet 22 til primærkredsløbet 02 ved hjælp af en tredje varmeveksler 23, der er anbragt i sekundærkredsløbet 22 fjernt fra varmekilden 05 og i primærkredsløbet 02 mellem returløbet 04 og fremløbet 03, og videregives derfra i det mindste delvist til forbrugskredsløbene 09, 10. En temperaturregulator 24 kan være tilvejebragt til regulering af en gennemstrømningsmængdebegrænser 25, der er anbragt i sekundærkredsløbet 22, og dermed tilpasse varmen, der transporteres i sekundærkredsløbet 22, til primærkredsløbets 02 faktiske varmebehov. Her kan det tages i betragtning, at bufferlageret 06 ved vedvarende lav varmeudtagning fra primærkredsløbet 02 før eller senere er fuldt og ikke kan optage yderligere varme. Ved en drosling af gennemstrømningsmængden på primærsiden af den tredje varmeveksler 23 kan varmetilførslen begrænses eller indstilles, således at tab pga. unødig varmetransport i sekundærkredsløbet 22 kan forhindres.

Ved den i fig. 1 viste indretning 01 til varmeforsyning af bygninger sker en efteropvarmning af bufferlageret 06 via det eksempelvis som fjernvarmetilslutning udformede sekundærkredsløb 22, så snart en temperatursensor 26 af temperaturregulatoren 24, der er anbragt i det øvre meget varme område af bufferlageret 06, underskrider en indstillingsværdi på f.eks. 70° C. En reguleringsindretning af temperaturregulatoren 24, f.eks. en topunktsregulator, åbner gennemstrømningsmængdebegrænseren 25, der er udformet som magnetventil, på primærsiden af den tredje varmeveksler 23 i sekundærkredsløbet 22. Samtidig kan pumpen 16 i primærkredsløbet 02 på sekundærsiden af den tredje varmeveksler 23 tilkobles. Volumenstrømmen på primærsiden af den tredje varmeveksler 23 er forudbestemt af fjernvarmetilslutningens indstillelige mængdebegrænsning. For på primærsiden ved udgangen af den tredje varmeveksler 23 i sekundærkredsløbet 22 at opnå lave temperaturer skal volumenstrømmene på primærsiden og på sekundærsiden af den tredje varmeveksler 23 være lige store. Volumenstrømmen, der løber gennem fremløbet 03 og returløbet 04 af primærkredsløbet 02 på sekundærsiden gennem den tredje varmeveksler 23, kan indstilles via pumpen 16 og/eller den regulerbare ventil 17. Ved ladning af bufferlageret 06 med volumenstrømmen, der med en temperatur på ca. 90° C strømmer ud af fremløbet 03, sker en gennemblanding i det øvre meget varme område af bufferlageret 06, da vandet, der med en temperatur på ca. 90° C strømmer ud af fremløbet 03 og ind i bufferlageret 06, gennemblandes med vandet i bufferlageret 06, der har en temperatur på ca. 60° C. Samtidig udtages en volumenstrøm, der strømmer gennem den første varmeveksler 07 og/eller den anden varmeveksler 08, direkte af det øvre meget varme område af bufferlageret 06. Opvarmning af den øvre zone af bufferlageret 06 sker efter gennemblan-dingsprincippet fra ca. 60° C til 70° C. Alternativt kan fremløbet 03 også før indføring i bufferlageret 06 blandes til den ønskede temperatur på ca. 70° C ved hjælp af en iblandingskobling.

En så ensartet lille gennemblanding som muligt inden for bufferlagerets 06 lagdelte temperaturområder kan opnås ved hjælp af en ladeindretning. Denne omfatter eksempelvis radialdiffusorer 21, der er anbragt i forskelligt varme områder af bufferlageret 06, til volumenstrømmene, der strømmer ind med forskellige temperaturer. En volumenstrøm, der strømmer ud af en radialdif-fusor 21, fordeles ensartet over den udstrømningstværsnit, der f.eks. ligger ved omfanget, hvorved turbulens, der forårsages af hastighedsforskelle i udstrømningsretningen, undgås. Efteropvarmningen af bufferlageret 06 afsluttes, så snart den i det øvre område af bufferlageret 06 anbragte temperatursensor 26 underskrider en indstillingsværdi på f.eks. 70° C plus en reguleringsdifference på f.eks. 2K.

Koldt friskvand, der udtages fra et eksempelvis offentligt drikkevandsnet, opvarmes ved hjælp af forbrugskredsløbet 10, der på sekundærsiden er forbundet med den anden varmeveksler 08 og er tilvejebragt til friskvandsopvarmning, til en ønsket temperatur på eksempelvis 60° C. Den anden varmeveksler 08 kan herved være en bestanddel af et såkaldt friskvandsmodul. Sådanne friskvandsmoduler omfatter udover en eller flere varmevekslere 08 endvidere mindst en pumpe og/eller en reguleringsventil og fås færdigkonfi-gurerede. Alternativt til friskvandsmodulet kan der også anvendes et lagerop ladningssystem. Det dertil hørende drikkevandslager skal i det tilfælde være mindre end bufferlageret.

Det første forbrugskredsløb 09, der på sekundærsiden er forbundet med den første varmeveksler 07, tjener til varmtvandscirkulation. I det første forbrugskredsløb 09 cirkuleres drikkevand, der allerede har gennemgået en friskvandsopvarmning, konstant i f.eks. bygningens eget varmtvandscirkulations-net og opvarmes fra 55° C til en indstillet temperatur på ligeledes 60° C for i tilfælde af aftapning af varmt vand at kunne stille varmt vand til rådighed fra starten af. Den første varmeveksler 07 gennemstrømmes på sekundærsiden fortrinsvis konstant med høj hastighed, således at risikoen for tilkalkning reduceres. Volumenstrømmen, der på primærsiden løber gennem den første varmeveksler 07, reguleres f.eks. af den omdrejningstalvariabelt regulerbare første pumpe 11 eller alternativt eller yderligere ved hjælp af den regulerbare ventil 13 uden hjælpeenergi på en sådan måde, at udstrømningstemperaturen på sekundærsiden af den første varmeveksler 07, der er forbundet med det første forbrugskredsløb 09, er 60° C.

Volumenstrømmen, der strømmer gennem den første varmeveksler 07, tilblandes fortrinsvis den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremlø-bet 03, før den strømmer ind i bufferlageret 06. På den måde opnås der udover et lavere meget varmt temperaturniveau i bufferlageret 06, der sammenlignet med et højere meget varmt temperaturniveau medfører mindre varmetab, endvidere en mindre gennemblanding, end det ville være tilfældet ved to volumenstrømme, der uafhængigt af hinanden strømmer ind i bufferlageret 06. Resultatet er en bedre temperaturlagdeling i bufferlageret 06.

Ved drift med lille belastning, hvor der kun sker en lille aftapning af varmt vand og der er et konstant varmebehov til varmtvandscirkulationen, har volumenstrømmen, der med ca. 70° C udtages af det øvre meget varme område af bufferlageret 06, efter den er strømmet igennem den første varmeveksler 07, stadig en temperatur på 60° C. Herved resulterer en indstrømningstemperatur på den volumenstrøm, der er sammensat af volumenstrømmen fra fremløbet 03 og volumenstrømmen gennem den første varmeveksler 07 i bufferlageret 06, hvilket ved drift med lille belastning sikrer en kontinuerlig ladning af bufferlageret 06. I perioder med højt varmtvandsbehov, hvor der sker en aftapning af varmt vand, udtages en stor volumenstrøm af varmebærermedium af det øvre meget varme område af bufferlageret 06, der på primærsiden strømmer gennem den anden varmeveksler 08. På den måde aflades bufferlageret 06.

For bedre forståelse er der nedenfor som eksempel angivet forventelige volumen- og varmestrømme til en beboelsesbygning med tyve boligenheder uden for opvarmningsperioden, typisk om sommeren, hvor der ikke sker nogen opvarmning af rum.

Ved dette taleksempel er der for forenklingens skyld ikke taget hensyn til bufferlagerets, rørledningernes og andre komponenters varmetab.

Til opvarmning af det øvre meget varme område af bufferlageret 06 fra f.eks. 60° C til indstillingsværdien på 70° C er det tilvejebragt at blande volumenstrømmen på 60° C, der strømmer ud af den første varmeveksler 07, med den meget varme volumenstrøm på 90° C, der kommer fra fremløbet 03, og tilføre den således opnåede volumenstrøm til det meget varme område af bufferlageret 06, f.eks. gennem radialdiffusoren 21, der er anbragt i det øvre meget varme område af bufferlageret 06. For at dække forbrugskredsløbenes 09, 10 varmebehov i henhold til ovennævnte taleksempel kræves en volumenstrøm på (4,2+1,8)/3 m3/d = 2,0 m3/d, der løber gennem returløbet 04 og fremløbet 03. Hvis varmtvandscirkulationens volumenstrøm, der i det første forbrugskredsløb 09 på sekundærsiden løber gennem den første varmeveksler 07, er højere end vist i ovennævnte taleksempel, kan varmtvandscir-kulationen i perioder med højt varmtvandsbehov frakobles via et tidskoblingsur eller en reguleringsindretning f.eks. op til otte timer om dagen.

Varmeforsyningen af et eller flere varmekredsløb 18 kan ske direkte fra bufferlageret 06. Herved skal varmekredsløbets 18 udformningstemperatur og temperaturerne i de forskellige områder i bufferlageret 06 tages i betragtning. I taleksemplet må udformningstemperaturen ikke underskride 70° C. Op-varmningsfremløbets 19 temperatur kan reguleres via to trevejsblandere eller en flervejsblander 27. Ved flervejsblanderen 27 blandes opvarmningsfremlø-bet 19, der udtages fra det midterste varme område af bufferlageret 06, med opvarmningsreturløbet 20 til den ønskede temperatur. Dette er særligt fordelagtigt, da det midterste varme område i bufferlageret 06, der også kan betegnes som overgangsområde mellem det nedre kolde område og det øvre meget varme område, anvendes og temperaturen sænkes svarende til opvarmningsreturløbets 20 temperatur. Hvis temperaturen i det midterste område af bufferlageret 06 ikke længere er tilstrækkelig, kan der via den tredje iblandingstilslutning 28 af flervejsblanderen 27 udtages 70° C meget varmt varmebærermedium fra det øvre meget varme område af bufferlageret 06 og iblandes opvarmningsfremløbet 19. I opvarmningstilløbet 19 er der anbragt en pumpe 29 efter flervejsblanderen 27, således at sammensætningen af volumenstrømmen, der transporteres fra pumpen 29, kan reguleres via flervejsblanderen 27. Hvis varmekredsløbets 18 udformningstemperatur ligger over 70° C, kan der ske en tilslutning direkte ved fremløbet 03, hvor den derfra kommende volumenstrøm har en temperatur på 90° C. I det tilfælde kan bufferlagerladningen ske med en konstant regulering.

Indretningen 01 ifølge opfindelsen til varmeforsyning af bygninger kan også tilvejebringe andre varmekilder 05, f.eks. sådanne hvis virkningsgrad tiltager med dalende returløbstemperaturer. Sådanne varmekilder er eksempelvis brændværdiindretninger eller -varmekedler, f.eks. baseret på en forbrænding af olie, gas eller biomasse, eller blokvarmekraftværker, og også solartermi-ske kollektorer.

Ved den i fig. 2 viste udførelsesvariant er primærkredsløbets 02 fremløb 03 og returløb 04 direkte forbundet med varmekilden 05, således at varmekilden 05 er integreret i primærkredsløbet 02. Ved varmekilden 05 af den i fig. 2 viste indretning 01 til varmeforsyning af bygninger er der f.eks. tale om en brændværdikedel 30. Efteropvarmningen af bufferlageret 06 ved hjælp af brændværdikedlen 30 sker, så snart temperatursensoren 26 af temperaturregulatoren 24, der er anbragt i det øvre meget varme område af bufferlageret 06, underskrider en indstillingsværdi på f.eks. 70° C. En reguleringsindretning, der er forbundet med temperaturregulatoren 24, sætter derefter brændværdikedlen 30 i drift. Så snart brændværdikedlen 30 har nået en temperatur på 90° C, tilkobles pumpen 16. Den regulerbare ventil 17 regulerer ved tilkoblet tredje pumpe 16 volumenstrømmen via fremløbet 03 og returløbet 04. Der kan ligeledes anvendes en omdrejningstalreguleret pumpe 16. I det tilfælde kan den regulerbare ventil 17 undværes. Især ved anvendelse af en brændværdikedel 30 som varmekilde 05 tjener fremløbstempera-turen med en indstillingsværdi på f.eks. 90° C som føringsstørrelse til volumenstrømmen gennem fremløbet 03 og returløbet 04. Ved brændværdikedlen 30 kan en moduleret brænder undværes. Der kan anvendes en billig indretning med kun et belastningstrin. Både ved den i fig. 1 og ved den i fig. 2 viste indretning 01 til varmeforsyning af bygninger muliggør bufferlageret 06, der ved drift med lille belastning oplades og i perioder med højt varmtvandsbehov aflades igen, en mellemlagring af varmen, der optages i primærkredsløbet 02, og afgivelse deraf til et ønsket formål på et senere tidspunkt. Ved den i fig. 01 viste indretning 01 til varmeforsyning af bygninger afgiver sekundærkredsløbet 22 varmen til primærkredsløbet 02, hvorimod primærkredsløbet 02 ved den i fig. 2 viste indretning 01 til varmeforsyning af bygninger optager varmen direkte fra varmekilden 05. En indstrømning i bufferlageret 06 med lav turbulens kan opnås ved hjælp af yderligere ledeplader og/eller indbyggede dele i bufferlageret 06, såsom f.eks. ved hjælp af de viste radialdiffusorer 21. Yderligere eller alternativt er et bufferlager tænkeligt, der omfatter beholder, der er adskilt fra hinanden og er i forbindelse med hinanden via forbindelsesledninger. Hver beholder indbefatter derved en gruppe forskellige temperaturniveauer og/eller temperaturområder af varmebærermediet, der er indeholdt i bufferla geret 06. Der kan f.eks. være tilvejebragt to beholdere, i hvilke lagdelingerne kold - varm eller varm - meget varm er fremherskende. Tre beholdere er ligeledes tænkelige, der er anbragt i serie, og som er i forbindelse med hinanden via forbindelsesledninger, der er anbragt mellem nabeliggende beholdere, og hvoraf hver beholder har et af områderne koldt - varmt - meget varmt.

Det er vigtigt at fremhæve, at der ved varmebærermediet, der cirkulerer i primærkredsløbet 02, fortrinsvis er tale om vand.

Fordele, der kan opnås med opfindelsen, er bl.a.: • Anvendelse af enkle reguleringskomponenter, der kun kræver lidt vedligeholdelse, og som fungerer uden hjælpeenergi. Dette medfører lave investerings- og driftsomkostninger og giver en høj driftssikkerhed. • Den første varmeveksler, der er tilvejebragt på sekundærsiden til varmtvandscirkulation, kan være kontinuerligt i drift i 24 t/d og drives også på primærsiden med lave temperaturer. Derved er det kun en lille risiko for tilkalkning, da der ikke er nogen reguleringsbetingede temperaturpeaks og ingen stilstandsperioder. • Bufferlageret oplades ved lille belastning, f.eks. om natten, og aflades ved spidsbelastning, hvor der f.eks. er perioder med stor varmtvands-aftapning, f.eks. om morgenen.

Beispielsweise bei einer Verwendung von Fernwårme als Wårmequelle fCihrt dies zu einer besseren Auslastung wåhrend der Nacht und zu einer Verringe-rung von Lastspitzen am Morgen. • En mulig afbrydelse af varmtvandscirkulationen i eksempelvis otte timer i perioder med stor aftapning af varmt vand, hvilket f.eks. kan reguleres særligt nemt ved hjælp af et tidskoblingsur, medfører f.eks. ved anvendelse af fjernvarme som varmekilde til en yderligere reduktion af belastningspeaks om morgenen. • En legionellakobling er ikke påkrævet, da der ikke er nogen opbevaring af varmt drikkevand.

Opfindelsen kan især anvendes til erhverv indenfor området af fremstilling af varmeanlæg til varmeforsyning af bygninger.

Henvisningstalliste 01 Indretning til varmeforsyning af bygninger 02 Primærkredsløb 03 Fremløb 04 Returløb 05 Varmekilde 06 Bufferlager 07 Første varmeveksler 08 Anden varmeveksler 09 Første forbrugskredsløb 10 Andet forbrugskredsløb 11 Pumpe 12 Temperaturregulator 13 Tovejsventil 14 Til- og afløb 15 Afløb 16 Pumpe 17 Ventil 18 Varmekredsløb 19 Opvarmningsfremløb 20 Opvarmningsreturløb 21 Radialdiffusor 22 Sekundærkredsløb 23 Tredje varmeveksler 24 Temperaturregulator 25 Gennemstrømningsmængdebegrænser 26 Temperatursensor 27 Flervejsblander 28 Iblandingstilslutning 29 Pumpe 30 Brændværdikedel

Claims (11)

1. Indretning (01) til varmeforsyning af bygninger, omfattende - et primærkredsløb (02), der kan gennemstrømmes af et varmebærermedi-um, med et fremløb (03) og et returløb (04), der er forbundet med en varmekilde (05), - hvor der i primærkredsløbet (02) er anbragt mindst et bufferlager (06) og en første varmeveksler (07) og en anden varmeveksler (08), og hvor den anden varmeveksler (08) er anbragt uden for bufferlageret (06), - hvilke varmevekslere (07, 08) på primærsiden kan gennemstrømmes af varmebærermediet, og hvoraf den første varmeveksler (07) på sekundærsiden er forbundet med et første forbrugskredsløb (09), og den anden varmeveksler (08) på sekundærsiden er forbundet med et andet forbrugskredsløb (10), - hvor den anden varmeveksler (08) er anbragt parallelt med bufferlageret (06), og et til- og afløb (14), der er forbundet med et koldt område af bufferlageret (06), et afløb (15) af den anden varmeveksler (08) og returløbet (04) munder ud i hinanden, - kendetegnet ved, at - den første varmeveksler (07) er anbragt uden for bufferlageret (6), - en meget varm volumenstrøm, der kommer fra fremløbet (03), kan strømme til et meget varmt område af bufferlageret (06), og volumenstrømme, der på primærsiden kommer gennem den første varmeveksler (07) og den anden varmeveksler (08), kan udtages af det varme område af bufferlageret (06).

2. Indretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at en volumenstrøm, der kommer ud af den første varmeveksler (07), kan blandes med en meget varm volumenstrøm, der kommer fra fremløbet (03), og sammen med denne kan tilføres til det meget varme område af bufferlageret (06).

3. Indretning ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at volumenstrømmen, der kan komme ud af den anden varmeveksler (08): - såfremt denne er mindre end den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremløbet (03), kan blandes med den kolde volumenstrøm, der strømmer til returløbet (04), således at en resterende volumenstrøm, der resulterer af forskellen mellem den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremlø- bet (03), og den kolde volumenstrøm, der kommer ud fra den anden varmeveksler (08), løber gennem bufferlageret (06), der er anbragt parallelt med den anden varmeveksler (08), fra det meget varme til det kolde område og derved oplader bufferlageret (06) ved tilførsel af meget varmt varmebærer-medium og samtidig afgivelse af koldt varmebærermedium, eller - såfremt denne er større end den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremløbet (03), kan forgrenes fra den kolde volumenstrøm, der strømmer til returløbet (04), således at en resterende volumenstrøm, der resulterer af forskellen mellem den meget varme volumenstrøm, der kommer fra fremløbet (03), og den kolde volumenstrøm, der kommer ud fra den anden varmeveksler (08), løber gennem bufferlageret (06), der er anbragt parallelt med den anden varmeveksler (08), fra det kolde til det meget varme område og derved aflader bufferlageret (06).

4. Indretning ifølge krav 1,2 eller 3, kendetegnet ved mindst et varmekreds-løb (18), der er integreret i primærkredsløbet (02) og kan gennemstrømmes af varmebærermediet.

5. Indretning ifølge krav 4, kendetegnet ved, at en volumenstrøm til varme-kredsløbet (18) kan udtages fra bufferlageret (06) fra dets øvre meget varme område og/eller dets mellemste varme område og tilføres til bufferlageret (06) igen til et område, der ligger under det område, som udtagningen skete fra, efter gennemløb af varmekredsløbet (18).

6. Indretning ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at det andet forbrugskredsløb (10) munder ud i det første forbrugskredsløb (09).

7. Indretning ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved et første forbrugskredsløb (09) til varmtvandscirkulation og et andet forbrugskredsløb (10) til opvarmning af friskvand.

8. Indretning ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved et sekundærkredsløb (22), der er anbragt mellem varmekilden (05) og primærkredsløbet (02), og i hvilket et andet varmebærermedium kan cirkuleres, hvor varmen, der stilles til rådighed af varmekilden (05), ved hjælp af en tredje varmeveksler (23), der er anbragt i sekundærkredsløbet (22) fjernt fra varmekilden (05) og i primærkredsløbet (02) mellem returløbet (04) og fremløbet (03), kan afgives af sekundærkredsløbet (22) til primærkredsløbet (02).

9. Indretning ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at der i det mindste til de volumenstrømme, der kommer ind i bufferlageret (06) med forskellige temperaturer, er anbragt radialdiffusorer (21) i forskelligt varme områder af bufferlageret (06).

10. Indretning ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at bufferlageret (06) omfatter mindst to beholdere, der er i forbindelse med hinanden via en forbindelsesledning.

11. Fremgangsmåde til varmeforsyning af bygninger, hvor - et primærkredsløb (02) med et fremløb (03) og et returløb (04), der er forbundet med en varmekilde (05), gennemstrømmes af et varmebærermedium, - hvor der i primærkredsløbet (02) er anbragt mindst et bufferlager (06) og en første varmeveksler (07) og en anden varmeveksler (08), og hvor den anden varmeveksler (08) er anbragt uden for bufferlageret (06), - hvilke varmevekslere (07, 08) på primærsiden gennemstrømmes af varme-bærermediet, og hvoraf den første varmeveksler (07) på sekundærsiden er forbundet med et første forbrugskredsløb (09), og den anden varmeveksler (08) på sekundærsiden er forbundet med et andet forbrugskredsløb (10), - hvor den anden varmeveksler (08) er anbragt parallelt med bufferlageret (06), og et til- og afløb (14), der er forbundet med et koldt område af bufferlageret (06), et afløb (15) af den anden varmeveksler (08) og returløbet (04) munder ud i hinanden, kendetegnet ved, at - den første varmeveksler (07) er anbragt uden for bufferlageret (6), - en meget varm volumenstrøm, der kommer fra fremløbet (03), strømmer til et meget varmt område af bufferlageret (06), og volumenstrømme, der på primærsiden kommer gennem den første varmeveksler (07) og den anden varmeveksler (08), udtages af det meget varme område af bufferlageret (06).