EP1566618B1 - Überwachungssystem für ein Fernwärmeverteilungssystem - Google Patents

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EP1566618B1
EP1566618B1 EP05001110A EP05001110A EP1566618B1 EP 1566618 B1 EP1566618 B1 EP 1566618B1 EP 05001110 A EP05001110 A EP 05001110A EP 05001110 A EP05001110 A EP 05001110A EP 1566618 B1 EP1566618 B1 EP 1566618B1
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EP
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sensor
district heating
electronics
monitoring system
heating system
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Bernd Brandes
Fritz Kamkalow
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Brandes Bernd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
    • F17D5/06—Preventing, monitoring, or locating loss using electric or acoustic means

Definitions

  • the invention relates to a monitoring system for a district heating distribution network, which is provided with a plurality of control electronics, which are controlled and interrogated by a central unit at the connection points of the district heating distribution network, with a plurality of sensor electronics, the measurement wires of measuring wires inserted into the insulation material of the pipes of the district heating distribution network and / or detect measuring elements.
  • connection points To transmit the heat energy between a district heating distribution network and the heating circuit in each building home stations (connection points) are used, in which the energy exchange between the heating circuit and the district heating circuit via heat exchangers.
  • the control of this process via district heating which is provided with a control electronics.
  • This control electronics can be controlled and queried by a central unit.
  • These regulators have different signal inputs, which can be used to measure different measurands, such as temperatures, and signal outputs, via which pumps and valves are controlled and output via the data to the central unit.
  • the control panel is usually connected to a process visualization, which graphically represents the operating status of the individual controllers and the house stations connected to them.
  • the pipes of a district heating distribution network are regularly provided with measuring leads and / or measuring elements whose measured values are detected by a sensor electronics (see eg DE-3930530).
  • the measurement wires are interconnected to larger monitoring sections and from monitored a continuous monitoring device.
  • Larger networks use centralized systems consisting of a centralized unit and locally distributed meters, each of which monitors specific monitoring sections for moisture and locates the site of damage.
  • the measured value output, the message output as well as the parameterization of the individual devices are carried out from a central device. These central devices are usually equipped with display devices for the graphical representation of the system status and the incoming messages.
  • the invention has for its object to provide a monitoring system for a provided with a controller electronic district heating distribution network, which allows for the absence of a separate transmission system for the measured values of the sensor electronics a simple, accurate localization of a damaged site.
  • each of the sensor electronics for determining the measured values detected by them is set to an electronic controller associated with one of the connection points, and the measuring wires and / or measuring elements extend from the sensor electronics connected thereto to a connection point adjacent to the respective connection point.
  • the measured values transmitted by the sensor electronics to the associated control electronics are preferably the insulation resistance of the thermal insulation, other electrical parameters influenced by moisture in the thermal insulation (voltages, currents in amplitude and / or signal form), or the resistance value of the measuring arm.
  • the measuring elements may be formed as a measuring loop, which is formed by a sensor wire and a scrubluminatader.
  • the district heating distribution network consists of tubes 18, which leads to connection points 10. At the connection points are arranged regulators, which are provided with pumps and / or valves, which are controlled by a controller electronics 14. This controller electronics is controlled and queried by a central unit 12.
  • the monitoring system furthermore has a plurality of sensor electronics 16 which detect measured values of the sensors 20 which consist of measuring leads and / or measuring elements introduced into the insulating material of the tubes 18 of the district heating distribution network 20.
  • Each of the sensor electronics 16 is set up to transmit the measured values acquired by them to the controller electronics 14 associated with the connection point.
  • the sensors 20 extend from the sensor electronics 16 connected to them to a connection point 10 adjacent to the respective connection point 10.
  • the proposed training can be carried out with very simple devices complete monitoring even complex district heating networks.
  • the infrastructure which is already available for the control system (ie for the controllers) is used:
  • a query of the measured values of the sensor electronics that is, e.g. a query of the insulation resistance of the pipe section between the requested controller electronics and the adjacent connection point. Since in each case only relatively short sections are queried, it is also possible to keep a differentiated statement about the network status, for example, to detect multiple errors.
  • a further advantage is that with extensions or densifications of the district heating distribution network increasingly differentiated statement is possible, since the junction of each queried controller electronics and the adjacent junction are known, the respectively queried sensor loop is known.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Überwachungssystem für ein Fernwärmeverteilnetz, das mit einer Mehrzahl von an den Anschlussstellen des Fernwärmeverteilnetzes angeordneten, von einer Zentraleinheit gesteuerten und abgefragten Reglerelektroniken versehen ist, mit einer Mehrzahl von Sensorelektroniken, die Messwerte von in das Isolationsmaterial der Rohre des Fernwärmeverteilnetzes eingebrachten, Messadern und/oder Messelementen erfassen.
  • Zur Übertragung der Wärmeenergie zwischen einem Fernwärmeverteilnetz und dem Heizkreislauf in den einzelnen Gebäuden werden Hausstationen (Anschlussstellen) verwendet, in denen der Energieaustausch zwischen dem Heizkreislauf und dem Fernwärmekreislauf über Wärmetauscher erfolgt. Die Steuerung dieses Prozesses erfolgt über Fernheizregler, die mit einer Regelelektronik versehen ist. Diese Regelelektronik kann von einer Zentraleinheit gesteuert und abgefragt werden.
  • Diese Regler verfügen über verschiedene Signaleingänge, über die verschiedene Messgrößen, beispielsweise Temperaturen erfasst werden können und über Signalausgänge, über die Pumpen und Ventile angesteuert werden und über die Daten an die Zentraleinheit ausgegeben werden.
  • Die Zentrale ist zumeist mit einer Prozessvisualisierung verbunden, die in graphischer Form den Betriebszustand der einzelnen Regler und der daran angeschlossenen Hausstationen darstellt.
  • Die Rohre eines Fernwärmeverteilnetzes sind regelmäßig mit Messadern und/oder Messelementen versehen, deren Messwerte von einer Sensorelektronik erfasst werden (siehe z.B. DE-3930530). Dabei werden die Messadern zu größeren Überwachungsabschnitten zusammengeschaltet und von einem Dauerüberwachungsgerät überwacht. Bei größeren Netzen werden zentralisierte Systeme verwendet, die aus einem Zentralgerät und örtlich verteilten Messgeräten bestehen, die jeweils bestimmte Überwachungsabschnitte auf Feuchtigkeit überwachen und eine Lokalisierung der Schadensstelle ermöglichen. Die Messwertausgabe, die Meldeausgabe sowie die Parametrierung der Einzelgeräte erfolgt von einem Zentralgerät aus. Auch diese Zentralgeräte sind meist mit Anzeigeeinrichtungen zur graphischen Darstellung des Anlagestatus und der auflaufenden Meldungen ausgerüstet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Überwachungssystem für ein mit einer Reglerelektronik versehenes Fernwärmeverteilnetz zu schaffen, das bei Verzicht auf eine gesondertes Übertragungssystem für die Messwerte der Sensorelektroniken eine einfache, genaue Lokalisierung einer Schadensstelle ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass jede der Sensorelektroniken zur Ermittlung der von ihnen erfassten Messwerte an eine einer der Anschlussstellen zugehörigen Reglerelektronik eingerichtet ist und die Messadern und/oder Messelementen von der mit ihr verbundenen Sensorelektronik zu einer der jeweiligen Anschlussstelle benachbarten Anschlussstelle verlaufen.
  • Bei dem von den Sensorelektroniken an die zugehörigen Reglerelektroniken übermittelten Messwerte handelt es sich vorzugsweise um den Isolationswiderstand der Wärmedämmung, andere durch Feuchtigkeit in der Wärmedämmung beeinflusste elektrischen Parameter (Spannungen, Ströme in Amplitude und/oder Signalform), oder den Widerstandswert der Messadem.
  • Die Messelemente können als Messschleife ausgebildet sein, die durch eine Fühlerader und einer Rückführader gebildet ist.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert.
  • Das Fernwärmeverteilnetz besteht aus Rohren 18, das zu Anschlussstellen 10 führt. An den Anschlussstellen sind Regler angeordnet, die mit Pumpen und/oder Ventilen versehen sind, die über eine Reglerelektronik 14 gesteuert werden. Diese Reglerelektronik wird von einer Zentraleinheit 12 gesteuert und abgefragt.
  • Das Überwachungssystem weist weiter eine Mehrzahl von Sensorelektroniken 16 auf, die Messwerte der Sensoren 20 erfassen, die aus in das Isolationsmaterial der Rohre 18 des Fernwärmeverteilnetzes eingebrachten Messadern und/oder Messelementen bestehen 20.
  • Jede der Sensorelektroniken 16 ist zur Übermittlung der von ihnen erfassten Messwerte an die der Anschlussstelle zugehörigen Reglerelektronik 14 eingerichtet. Dabei verlaufen die Sensoren 20 von der mit ihr verbundenen Sensorelektronik 16 zu einer der jeweiligen Anschlussstelle 10 benachbarten Anschlussstelle 10.
  • Durch die vorgeschlagene Ausbildung kann mit sehr einfachen Geräten eine vollständige Überwachung auch komplexer Fernwärmenetze durchgeführt werden. Es wird die ohnehin für die Leittechnik (also für die Regler) vorhandene Infrastruktur genutzt: Bei der Abfrage der einzelnen Reglerelektroniken 14 durch die Zentraleinheit 12 erfolgt auch eine Abfrage der Meßwerte der Sensorelektroniken, also z.B. eine Abfrage des Isolationswiderstands des Rohrabschnitts zwischen der abgefragten Reglerelektronik und der benachbarten Anschlussstelle. Da jeweils nur relativ kurze Abschnitte abgefragt werden, ist es auch möglich, differenzierte Aussage über den Netzzustand zu halten, beispielsweise Mehrfachfehler zu erkennen.
  • Vorteilhaft ist weiter, dass bei Erweiterungen oder Verdichtungen des Fernwärmeverteilnetzes eine zunehmend differenzierte Aussage möglich ist, da die Anschlussstelle der jeweils abgefragten Reglerelektronik und die benachbarte Anschlussstelle bekannt sind, ist auch die jeweils abgefragte Sensorschleife bekannt.
  • Zusatzkosten im Bereich des Reglers entstehen praktisch nicht, diese sind bereits heute mit einer ausreichenden Anzahl von Messeingängen versehen, die Sensorelektronik muss an diese Schnittstelle einfach angesteckt werden. Für die Parametrierung stellt die Überwachung lediglich einen zusätzlichen Messwert dar, der in der Zentraleinheit 12 anzuzeigen ist.

Claims (2)

  1. Überwachungssystem für ein Fernwärmeverteilnetz, das mit einer Mehrzahl von jeweils an den Anschlussstellen (10) des Fernwärmeverteilnetzes angeordneten, von einer Zentraleinheit (12) gesteuerten und abgefragten Reglerelektroniken (14) versehen ist,
    mit einer Mehrzahl von Sensorelektroniken (16), die einen Messwert einer in das Isolationsmaterial der Rohre (18) des Fernwärmeverteilnetzes eingebrachten, aus einer Fühlerader und einer Rückführader bestehenden Sensorschleife (20) erfassen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    jede der Sensorelektroniken (16) zur Übermittlung der von ihnen erfassten Messwerte an die einer der Anschlussstellen zugehörigen Reglerelektronik (14) eingerichtet ist und
    die Sensorschleifen (20) von der mit ihr verbundenen Sensorelektronik (16) zu der der jeweiligen Anschlussstelle (10) benachbarten Anschlussstelle (10) verlaufen.
  2. Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von den Sensorenelektroniken (16) an die Reglerelektroniken (14) übermittelte Messwert ein Widerstandswert ist.
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