EP4269881A1 - Anlage zur wärmeversorgung eines gebäudes - Google Patents

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EP4269881A1
EP4269881A1 EP23169830.9A EP23169830A EP4269881A1 EP 4269881 A1 EP4269881 A1 EP 4269881A1 EP 23169830 A EP23169830 A EP 23169830A EP 4269881 A1 EP4269881 A1 EP 4269881A1
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EP
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heat
return
flow
heat transfer
buffer storage
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Withdrawn
Application number
EP23169830.9A
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Theodor Ernst Seebacher
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    • F24D2220/08—Storage tanks

Definitions

  • the invention relates to a system for supplying heat to a building with a heat exchanger connected on the primary side to a flow and a return of a heat source and on the secondary side to a flow and a return of a heat transfer circuit, with heat release stations for consumers connected to the flow and return of the heat transfer circuit and with a buffer tank that is connected to the flow with a flow connection line and to the return line of the heat transfer circuit with a return connection line.
  • the buffer storage can advantageously compensate for differences in the heat given off to the heat release stations and the heat absorbed by the heat source, whereby the return temperature of the heat source can be kept low regardless of the respective heat requirements of the consumers by controlling the volume flows in the individual circuit sections.
  • the disadvantage is that due to a common hot water circuit for all consumers, the tapped hot water has to be cooled by adding cold water if hot water at a lower temperature is required.
  • the invention is therefore based on the object of designing a system for supplying heat to a building in such a way that, with an arrangement of several heat release stations each assigned to a consumer, advantageous operating conditions for the heat transfer circuit are achieved despite the resulting changing heat requirements can be ensured, particularly with regard to advantageous operating conditions for the heat source.
  • the invention solves the problem in that the flow connection line of the buffer storage is connected to the flow downstream of the heat transfer stations, that the buffer storage has a discharge line that opens into the return downstream of the return connection line and that the discharge line and the return connection line can be controlled depending on the flow and return temperatures of the heat transfer circuit as well as the return temperature of the heat source.
  • the heat transfer medium can be circulated bypassing the buffer storage, through the buffer storage or in a partial flow through the buffer storage, which is in connection with the heat exchanger, which can optionally be acted upon by the heat source and is connected on the secondary side to the flow and return of the heat transfer circuit in addition to a Circulation of the heat transfer medium heated to a target temperature creates the possibility of heating the heat transfer medium to a target temperature through the heat exchanger connected to the heat source, of supplying the heat transfer medium heated to the target temperature from the buffer storage to the heat transfer circuit or of at least partially heated heat transfer medium from the buffer storage to the return of the Heat transfer circuit to be mixed in order to heat the preheated heat transfer return in the heat exchanger connected to the heat source to the target temperature.
  • a heating circuit that can be switched in series with the flow of the heat source can be provided, which acts on the primary side of a heat exchanger integrated into the flow connection line of the buffer storage tank on the secondary side, with the help of which the heat transfer medium supplied to the buffer storage tank comes from the flow of the heat transfer circuit can be maintained at the target temperature.
  • the discharge line of the buffer storage can be connected by a switchable connecting line to an intermediate feed on the secondary side of the heat exchanger which can be acted upon by the heat source on the primary side, this results in particular advantages when the heat transfer medium is circulated via the flow and the flow connection line of the buffer storage or when the heat transfer circuit is supplied with heat exclusively via the buffer storage Control conditions.
  • the system shown comprises a heat source 1, for example a district heating network, and a heat exchanger 4 connected on the primary side to the flow 2 and the return 3 of a heat output circuit of the heat source 1, which is connected on the secondary side to the flow 5 and the return 6 of a heat transfer circuit.
  • a heat emission station 7 are connected in parallel to the flow 5 and the return 6, via which consumers are supplied with the appropriate heat energy.
  • the heat release stations 7 have a heat exchanger 8 for heating domestic water, in which the cold water supplied is in passage is heated.
  • heating circuits 9 that can be supplied with the heat transfer medium of the heat transfer circuit are indicated on the consumer side.
  • a buffer storage 10 is provided, which is connected to the flow 5 by a flow connection line 11 and to the return 6 of the heat transfer circuit through a return connection line 12 via a control valve 13.
  • the flow connection line 11 is connected to the flow 5 downstream of the heat release stations 7, so that when the heat release stations 7 are not or only partially connected to the heat transfer circuit, the heat transfer portion that does not flow via the return 6 can be fed to the buffer storage 10.
  • the buffer storage 10 is provided with a discharge line 14, which preferably extends from the flow connection line 11 and is connected via a control valve 15 to the return line 6 of the heat transfer circuit.
  • the discharge line 14 is also connected to a secondary-side intermediate feed 17 of the heat exchanger 4 by a connecting line 16, the heat transfer medium from the flow connection line 11 can therefore also be bypassed the buffer storage 10 via the discharge line 14 either to the return 6 or to the heat exchanger 4 via the intermediate feed 17 are supplied.
  • a control valve 18 is used to control the connecting line 16.
  • the flow connection line 11 is routed over the secondary side of an additional heat exchanger 19, the primary side of which is connected to a heating circuit 20, which is connected in series with the flow 2 of the heat source 1 and is controlled by means of a switching valve 21.
  • a heating circuit 20 which is connected in series with the flow 2 of the heat source 1 and is controlled by means of a switching valve 21.
  • the heat transfer medium flowing through the flow connection line 11 can be heated via the heat exchanger 19, for example to compensate for heat losses in the heat transfer circuit or to increase the charging temperature for the buffer storage.
  • the heat pumped with a circulation pump 23 through the heat transfer circuit flows in the heat exchanger 4 to the predetermined level
  • Temperature sensor 24 monitored target temperature heated heat transfer medium through the heat release stations 7 connected in parallel to the heat transfer medium circuit and through the return 6 with appropriately switched control valves 13 and 15 back to the heat exchanger 4.
  • the return temperatures monitored using the temperature sensors 25 and 26 in return 6 of the heat transfer medium circuit and in return 3 of the heat emission circuit of the heat source 1 are correspondingly low.
  • a temperature sensor 27 is provided for detecting the flow temperature of the flow 2 of the heat emission circuit of the heat source 1.
  • a partial flow of the heat transfer medium from the flow 5 of the heat transfer circuit can be supplied to the buffer storage 10 through the flow connection line 11 for charging the buffer storage 10 through the flow connection line 11, with the volume flow remaining the same During this charging process, cold heat transfer medium displaced from the buffer storage 10 is fed back to the return 6 through the return connection line 12 with a corresponding switching position of the control valve 13, so that the heat exchanger 4 is supplied with the entire cold volume flow from the return 6.
  • the state of charge of the buffer storage 10 is monitored by a temperature sensor 28 in the upper, warm area of the buffer storage 10 and by a temperature sensor 29 in the return connection line 12. If the buffer storage 10 is fully charged, which can be detected using the temperature sensor 29 in the return connection line 12, the temperature in the return 6 would increase with continued charging, with the result that not only the flow temperature of the heat transfer circuit, but also the return temperature of the heat output circuit of the heat source 1 detected by the temperature sensor 26 increases. In order to prevent this, the heat release circuit of the heat source 1 can be shut down by switching off the circulation pump 22 and the heating stations 7 can only be supplied with warm heat transfer medium from the buffer storage 10.
  • the discharge line 14 is connected to the heat exchanger 4 by means of the control valve 18 and the connecting line 16 and, via the heat exchanger, to the flow 5 of the heat transfer circuit, so that the circulation pump 23 draws the heat transfer fluid from the return through the return connection line 12 when the control valve 13 is in the appropriate switching position into the buffer storage 10 and thus displaces the warm heat transfer medium from the upper area of the buffer storage 10 into the discharge line 14 and in turn creates a circuit for the heat transfer medium.
  • the discharge line 14 can also be connected to the return line 6 of the heat transfer circuit via the control valve 14, a peak demand for heat can also be covered by the heat release stations with the help of the heated heat transfer medium from the buffer storage 10, because with the admixture of warm heat transfer medium to the cold heat transfer medium Return 6 the return temperature is raised and thereby greater thermal energy is available with the same heat applied to the heat exchanger 4 via the heat output circuit of the heat source 1.
  • the heat transfer medium can be supplied via the flow 5, the flow connection line 11 and the extraction line 14 connected to the intermediate feed 17 of the heat exchanger 4 by means of the connecting line 16 are circulated, namely with the help of a circulation pump 30 provided in the flow connection line 11.
  • the unavoidable heat losses can advantageously be compensated for by the additional heat exchanger 19 by replacing the heating circuit 20 with a corresponding one while the circulation pump 22 of the heat dissipation circuit is running Control of the control valve 21 is switched on.
  • the temperature of the heat transfer medium at the secondary side outlet of the heat exchanger 19 is monitored by means of a temperature sensor 31. With the help of the additional heat exchanger 19, the charging temperature for the buffer storage 10 can also be raised if necessary.

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Abstract

Es wird eine Anlage zur Wärmeversorgung eines Gebäudes mit einem primärseitig an einen Vorlauf (2) und einen Rücklauf (3) einer Wärmequelle (1) und sekundärseitig an einen Vorlauf (5) und einen Rücklauf (6) eines Wärmeträgerkreises angeschlossen Wärmetauschers (4), mit an den Vorlauf (5) und den Rücklauf (6) des Wärmeträgerkreises angeschlossenen Wärmeabgabestationen (7) für eine Warmwasserbereitung und/oder für eine Heizung und mit einem Pufferspeicher (10) beschrieben, der mit einer Vorlaufanschlussleitung (11) an den Vorlauf (5) und mit einer Rücklaufanschlussleitung (12) an den Rücklauf (6) des Wärmeträgerkreises angeschlossen ist. Um vorteilhafte Wärmebedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass die Vorlaufanschlussleitung (11) des Pufferspeichers (10) stromabwärts der Wärmeübertragungsstationen (7) an den Vorlauf (5) angeschlossen ist, dass der Pufferspeicher (10) eine stromabwärts der Rücklaufanschlussleitung (12) in den Rücklauf (6) mündende Entladeleitung (14) aufweist und dass die Entladeleitung (14) und die Rücklaufanschlussleitung (12) in Abhängigkeit von der Vorlauf- und der Rücklauftemperatur des Wärmeträgerkreises sowie der Rücklauftemperatur der Wärmequelle (1) ansteuerbar sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Wärmeversorgung eines Gebäudes mit einem primärseitig an einen Vorlauf und einen Rücklauf einer Wärmequelle und sekundärseitig an einen Vorlauf und einen Rücklauf eines Wärmeträgerkreises angeschlossen Wärmetauschers, mit an den Vorlauf und den Rücklauf des Wärmeträgerkreises angeschlossenen Wärmeabgabestationen für Verbraucher und mit einem Pufferspeicher, der mit einer Vorlaufanschlussleitung an den Vorlauf und mit einer Rücklaufanschlussleitung an den Rücklauf des Wärmeträgerkreises angeschlossen ist.
  • Um eine vom Wärmebedarf der einzelnen Verbraucher für eine Warmwasserbereitung und eine Heizung weitgehend unabhängige, niedrige Rücklauftemperatur der Wärmequelle, insbesondere ein Fernheizwerk oder ein Heizkessel, zu ermöglichen und damit die Voraussetzungen für einen günstigen Wirkungsgrad zu schaffen, ist es bekannt ( EP 2 375 175 A2 ), mithilfe eines primärseitig an den Vor- und Rücklauf der Wärmequelle angeschlossenen Wärmetauschers einen sekundärseitig an diesen Wärmetauscher angeschlossenen Wärmeträgerkreis zum Laden eines Pufferspeichers zu betreiben. Der Wärmeträger aus dem Pufferspeicher wird im Kreislauf durch einen Wärmetauscher einer Wärmeabgabestation geführt, um Kaltwasser auf eine Solltemperatur zu erwärmen und das erwärmte Wasser einem Warmwasserkreis zur Verfügung zu stellen, an den Warmwasserverbraucher angeschlossen sind. Damit Wärmeverluste im Warmwasserkreis ausgeglichen werden können, ist an den Pufferspeicher ein zusätzlicher Heizkreis angeschlossen, der einen in den Warmwasserkreis eingebundenen Wärmetauscher beaufschlagt. Außerdem kann der Pufferspeicher als Wärmequelle für einen Heizkreis genützt werden.
  • Durch den Pufferspeicher können Unterschiede hinsichtlich der an die Wärmeabgabestationen abgegebenen Wärme und der von der Wärmequelle aufgenommenen Wärme vorteilhaft ausgeglichen werden, wobei durch eine Steuerung der Volumenströme in den einzelnen Kreislaufabschnitten die Rücklauftemperatur der Wärmequelle unabhängig vom jeweiligen Wärmebedarf der Verbraucher niedrig gehalten werden kann. Nachteilig ist allerdings, dass aufgrund eines gemeinsamen Warmwasserkreislaufs für alle Verbraucher das gezapfte Warmwasser durch Zumischen kalten Wassers gekühlt werden muss, wenn Warmwasser mit niedrigerer Temperatur benötigt wird.
  • Zur Warmwasserversorgung eines Gebäudes ist es darüber hinaus bekannt ( DE 10 2019 107 246 A1 ), mithilfe eines primärseitig in einen von einer Wärmequelle gespeisten Wärmeträgerkreis eingebundenen Wärmetauscher Kaltwasser zu erwärmen und das erwärmte Wasser einem Warmwasserkreis zuzuführen, an den die Verbraucher angeschlossen sind. Zum Ausgleich auftretender Wärmeverluste enthält der Warmwasserkreis einen zusätzlichen Wärmetauscher, der primärseitig an den Vorlauf des Wärmeträgerkreises angeschlossen ist, mit seinem Rücklauf aber in einen Pufferspeicher mündet, der zwischen dem Vorlauf und dem Rücklauf des Wärmeträgerkreises angeordnet ist. Da zum Ausgleich des Wärmeverlustes im Warmwasserkreis vergleichsweise geringe Wärmemengen benötigt werden, kann die Restwärme aus dem in den Warmwasserkreis eingebundenen zusätzlichen Wärmetauscher im Pufferspeicher gesammelt werden, um sie bei Bedarf dem Wärmeträgerkreis wieder aus dem Pufferspeicher zuführen können. Die Nachteile, die sich aus einem für alle Verbraucher gemeinsamen Warmwasserkreis ergeben, bleiben jedoch bestehen.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Wärmeversorgung eines Gebäudes so auszugestalten, dass bei einer Anordnung von mehreren je einem Verbraucher zugeordneten Wärmeabgabestationen trotz des dadurch bedingten wechselnden Wärmebedarfs vorteilhafte Betriebsbedingungen für den Wärmeträgerkreis sichergestellt werden können, und zwar insbesondere im Hinblick auf vorteilhafte Betriebsbedingungen für die Wärmequelle.
  • Ausgehend von einer Anlage der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Vorlaufanschlussleitung des Pufferspeichers stromabwärts der Wärmeübertragungsstationen an den Vorlauf angeschlossen ist, dass der Pufferspeicher eine stromabwärts der Rücklaufanschlussleitung in den Rücklauf mündende Entladeleitung aufweist und dass die Entladeleitung und die Rücklaufanschlussleitung in Abhängigkeit von der Vorlauf- und der Rücklauftemperatur des Wärmeträgerkreises sowie der Rücklauftemperatur der Wärmequelle ansteuerbar sind.
  • Zufolge dieser Maßnahmen kann der Wärmeträger unter Umgehung des Pufferspeichers, durch den Pufferspeicher oder in einem Teilstrom durch den Pufferspeicher im Kreislauf geführt werden, was im Zusammenhang mit dem wahlweise von der Wärmequelle beaufschlagbaren, sekundärseitig an den Vorlauf und den Rücklauf des Wärmeträgerkreises angeschlossenen Wärmetauscher neben einer Kreislaufführung des auf eine Solltemperatur erwärmten Wärmeträgers die Möglichkeit schafft, den Wärmeträger durch den an die Wärmequelle angeschlossenen Wärmetauscher auf eine Solltemperatur zu erwärmen, den auf Solltemperatur erwärmten Wärmeträger aus dem Pufferspeicher dem Wärmeträgerkreis zuzuführen oder einen zumindest zum Teil erwärmten Wärmeträger aus dem Pufferspeicher dem Rücklauf des Wärmeträgerkreises zuzumischen, um den in dieser Weise vorgewärmten Wärmeträgerrücklauf im an die Wärmequelle angeschlossenen Wärmetauscher auf Solltemperatur zu erwärmen. Mit diesen unterschiedlichen Kreislaufführungen des Wärmeträgers gelingt es allenfalls in Verbindung mit einer entsprechenden Steuerung der Volumenströme die Vorlauftemperatur des Wärmeträgerkreises entsprechend einer vorgegebenen Solltemperatur zu regeln, und zwar unter Wärmebedingungen im Bereich des an die Wärmequelle angeschlossenen Wärmetauschers, die eine vorteilhaft niedrige Rücklauftemperatur für die Wärmequelle sichern. Hierfür werden die Entladeleitung und die Rücklaufanschlussleitung des Pufferspeichers abhängig von der Vorlauf- und der Rücklauftemperatur des Wärmeträgerkreises sowie der Rücklauftemperatur der Wärmequelle angesteuert, wobei der Pufferspeicher mit überschüssigen Wärmemengen geladen wird.
  • Um im Wärmeträgerkreis auftretende Wärmeverluste einfach ausgleichen zu können, kann ein in Reihe mit dem Vorlauf der Wärmequelle schaltbarer Heizkreis vorgesehen werden, der einen sekundärseitig in die Vorlaufanschlussleitung des Pufferspeichers eingebundenen Wärmetauscher primärseitig beaufschlagt, mit dessen Hilfe der dem Pufferspeicher zugeführte Wärmeträger aus dem Vorlauf des Wärmeträgerkreises auf der Solltemperatur gehalten werden kann.
  • Ist die Entladeleitung des Pufferspeichers durch eine schaltbare Verbindungsleitung an eine sekundärseitige Zwischenanspeisung des primärseitig von der Wärmequelle beaufschlagbaren Wärmetauschers anschließbar, so ergeben sich insbesondere bei einer Kreislaufführung des Wärmeträgers über den Vorlauf und die Vorlaufanschlussleitung des Pufferspeichers oder bei der Wärmeversorgung des Wärmeträgerkreises ausschließlich über den Pufferspeicher vorteilhafte Steuerungsbedingungen.
  • In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es wird eine erfindungsgemäße Anlage zur Wärmeversorgung mehrerer Verbraucher in einem schematischen Blockschaltbild gezeigt.
  • Die dargestellte Anlage umfasst eine Wärmequelle 1, beispielsweise ein Fernwärmenetz, und einen primärseitig an den Vorlauf 2 und den Rücklauf 3 eines Wärmeabgabekreises der Wärmequelle 1 angeschlossenen Wärmetauscher 4, der sekundärseitig an den Vorlauf 5 und den Rücklauf 6 eines Wärmeträgerkreises angeschlossen ist. An den Vorlauf 5 und den Rücklauf 6 sind mehrere Wärmeabgabestationen 7 parallel angeschlossen, über die Verbraucher mit entsprechender Wärmeenergie versorgt werden. Zu diesem Zweck weisen die Wärmeabgabestationen 7 eine Wärmetauscher 8 für eine Brauchwassererwärmung auf, in dem das zugeführte Kaltwasser im Durchlauf erwärmt wird. Außerdem sind verbraucherseitig mit dem Wärmeträger des Wärmeträgerkreises beaufschlagbare Heizkreise 9 angedeutet.
  • Zwischen dem Vorlauf 5 und dem Rücklauf 6 des Wärmeträgerkreises ist ein Pufferspeicher 10 vorgesehen, der durch eine Vorlaufanschlussleitung 11 mit dem Vorlauf 5 und durch eine Rücklaufanschlussleitung 12 über ein Steuerventil 13 mit dem Rücklauf 6 des Wärmeträgerkreises verbunden ist. Die Vorlaufanschlussleitung 11 ist stromabwärts der Wärmeabgabestationen 7 an den Vorlauf 5 angeschlossen, sodass bei nicht oder nur teilweise an den Wärmeträgerkreis angeschlossenen Wärmeabgabestationen 7 der nicht über den Rücklauf 6 strömende Wärmeträgeranteil dem Pufferspeicher 10 zugeführt werden kann. Der Pufferspeicher 10 ist mit einer vorzugsweise von der Vorlaufanschlussleitung 11 ausgehenden Entladeleitung 14 versehen, die über ein Steuerventil 15 mit dem Rücklauf 6 des Wärmeträgerkreises verbunden ist. Da die Entladeleitung 14 außerdem durch eine Verbindungsleitung 16 an einer sekundärseitigen Zwischenanspeisung 17 des Wärmetauschers 4 angeschlossen ist, kann der Wärmeträger aus der Vorlaufanschlussleitung 11 demnach auch unter einer Umgehung des Pufferspeichers 10 über die Entladeleitung 14 entweder dem Rücklauf 6 oder dem Wärmetauscher 4 über die Zwischenanspeisung 17 zugeführt werden. Zur Ansteuerung der Verbindungsleitung 16 dient ein Steuerventil 18.
  • Die Vorlaufanschlussleitung 11 ist über die Sekundärseite eines zusätzlichen Wärmetauschers 19 geführt, dessen Primärseite an einen Heizkreis 20 angeschlossen ist, der in Reihe mit dem Vorlauf 2 der Wärmequelle 1 geschaltet ist und mittels eines Schaltventils 21 angesteuert wird. Mit der Ansteuerung des Heizkreises 20 durch das Schaltventil 21 kann somit der durch die Vorlaufanschlussleitung 11 strömende Wärmeträger über den Wärmetauscher 19 erwärmt werden, um beispielsweise Wärmeverluste im Wärmeträgerkreis auszugleichen oder die Ladetemperatur für den Pufferspeicher anzuheben.
  • Wird bei kaltem Pufferspeicher 10 zur Abdeckung des Wärmebedarfs in den Wärmeübergabestationen 7 die gesamte unter Volllast der Kreislaufpumpe 22 durch den Wärmeabgabekreis der Wärmequelle 1 verfügbare Wärmemenge benötigt, strömt der mit einer Kreislaufpumpe 23 durch den Wärmeträgerkreis gepumpte, im Wärmetauscher 4 auf die vorgegebene, durch einen Temperaturfühler 24 überwachte Solltemperatur erwärmte Wärmeträger durch die parallel an den Wärmeträgerkreis angeschlossenen Wärmeabgabestationen 7 und durch den Rücklauf 6 bei entsprechend geschalteten Steuerventilen 13 und 15 zurück zum Wärmetauscher 4. Die mithilfe der Temperaturfühler 25 und 26 überwachten Rücklauftemperaturen im Rücklauf 6 des Wärmeträgerkreises und im Rücklauf 3 des Wärmeabgabekreises der Wärmequelle 1 sind entsprechend niedrig. Für die Erfassung der Vorlauftemperatur des Vorlaufs 2 des Wärmeabgabekreises der Wärmequelle 1 ist ein Temperaturfühler 27 vorgesehen.
  • Wird die durch den Wärmeabgabekreis der Wärmequelle 1 verfügbare Wärmemenge in den Wärmeabgabestationen 7 nur zum Teil benötigt, kann bei gleichbleibendem Volumenstrom ein Teilstrom des Wärmeträgers aus dem Vorlauf 5 des Wärmeträgerkreises zum Laden des Pufferspeichers 10 durch die Vorlaufanschlussleitung 11 dem Pufferspeicher 10 zugeführt werden, wobei der bei diesem Ladevorgang aus dem Pufferspeicher 10 verdrängte, kalte Wärmeträger durch die Rücklaufanschlussleitung 12 bei einer entsprechenden Schaltstellung der Steuerventils 13 dem Rücklauf 6 wieder zugeführt wird, sodass der Wärmetauscher 4 mit dem gesamten, kalten Volumenstrom aus dem Rücklauf 6 beaufschlagt wird.
  • Der Ladezustand des Pufferspeichers 10 wird durch einen Temperaturfühler 28 im oberen, warmen Bereich des Pufferspeichers 10 und durch einen Temperaturfühler 29 in der Rücklaufanschlussleitung 12 überwacht. Ist der Pufferspeicher 10 durchgeladen, was anhand des Temperaurfühlers 29 in der Rücklaufanschlussleitung 12 erfasst werden kann, so würde bei einer fortgesetzten Ladung die Temperatur im Rücklauf 6 mit der Folge ansteigen, dass nicht nur die Vorlauftemperatur des Wärmeträgerkreises, sondern auch die mit dem Temperaturfühler 26 erfasste Rücklauftemperatur des Wärmeabgabekreises der Wärmequelle 1 ansteigt. Um dies zu verhindern, kann der Wärmeabgabekreis der Wärmequelle 1 durch ein Abschalten der Kreislaufpumpe 22 stillgelegt und die Wärmestationen 7 ausschließlich mit warmem Wärmeträger aus dem Pufferspeicher 10 beaufschlagt werden. Zu diesem Zweck wird die Entladeleitung 14 mittels des Steuerventils 18 und die Verbindungsleitung 16 an den Wärmetauscher 4 und über der Wärmetauscher an den Vorlauf 5 des Wärmeträgerkreises angeschlossen, sodass die Kreislaufpumpe 23 den Wärmeträger aus dem Rücklauf bei entsprechender Schaltstellung des Steuerventils 13 durch die Rücklaufanschlussleitung 12 in den Pufferspeicher 10 fördert und damit den warmen Wärmeträger aus dem oberen Bereich des Pufferspeichers 10 in die Entladeleitung 14 verdrängt und sich wiederum ein Kreislauf für den Wärmeträger einstellt.
  • Da die Entladeleitung 14 über das Steuerventil 14 auch mit dem Rücklauf 6 des Wärmeträgerkreises verbunden werden kann, kann mithilfe des erwärmten Wärmeträgers aus dem Pufferspeicher 10 auch ein Spitzenbedarf an Wärme durch die Wärmeabgabestationen gedeckt werden, weil mit der Zumischung von warmem Wärmeträger zum kalten Wärmeträger des Rücklaufs 6 die Rücklauftemperatur angehoben wird und dadurch bei gleicher Wärmebeaufschlagung des Wärmetauschers 4 über den Wärmeabgabekreis der Wärmequelle 1 eine größere Wärmeenergie zur Verfügung steht.
  • Um auch bei einem fehlenden Wärmebedarf einen auf die vorgegebene Solltemperatur erwärmten Wärmeträger für die Wärmeabgabestationen 7 zur Verfügung stellen zu können, kann der Wärmeträger über den Vorlauf 5, die Vorlaufanschlussleitung 11 und die mittels der Verbindungsleitung 16 an die Zwischenanspeisung 17 des Wärmetauschers 4 angeschlossene Entnahmeleitung 14 im Kreislauf geführt werden, und zwar mithilfe einer in der Vorlaufanschlussleitung 11 vorgesehenen Kreislaufpumpe 30. Die dabei unvermeidbaren Wärmeverluste können vorteilhaft durch den zusätzlichen Wärmetauscher 19 ausgeglichen werden, indem der Heizkreis 20 bei laufender Kreislaufpumpe 22 des Wärmeabgabekreises durch eine entsprechende Ansteuerung des Steuerventils 21 eingeschaltet wird. Die Temperatur des Wärmeträgers am sekundärseitigen Ausgang des Wärmetauschers 19 wird mittels eines Temperaturfühlers 31 überwacht. Mithilfe des zusätzlichen Wärmetauschers 19 kann auch im Bedarfsfall die Ladetemperatur für den Pufferspeicher 10 angehoben werden.

Claims (3)

  1. Anlage zur Wärmeversorgung eines Gebäudes mit einem primärseitig an einen Vorlauf (2) und einen Rücklauf (3) einer Wärmequelle (1) und sekundärseitig an einen Vorlauf (5) und einen Rücklauf (6) eines Wärmeträgerkreises angeschlossen Wärmetauschers (4), mit an den Vorlauf (5) und den Rücklauf (6) des Wärmeträgerkreises angeschlossenen Wärmeabgabestationen (7) für eine Warmwasserbereitung und/oder für eine Heizung und mit einem Pufferspeicher (10), der mit einer Vorlaufanschlussleitung (11) an den Vorlauf (5) und mit einer Rücklaufanschlussleitung (12) an den Rücklauf (6) des Wärmeträgerkreises angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlaufanschlussleitung (11) des Pufferspeichers (10) stromabwärts der Wärmeübertragungsstationen (7) an den Vorlauf (5) angeschlossen ist, dass der Pufferspeicher (10) eine stromabwärts der Rücklaufanschlussleitung (12) in den Rücklauf (6) mündende Entladeleitung (14) aufweist und dass die Entladeleitung (14) und die Rücklaufanschlussleitung (12) in Abhängigkeit von der Vorlauf- und der Rücklauftemperatur des Wärmeträgerkreises sowie der Rücklauftemperatur der Wärmequelle (1) ansteuerbar sind.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Reihe mit dem Vorlauf (2) der Wärmequelle (1) schaltbarer Heizkreis (20) vorgesehen ist, der einen sekundärseitig in die Vorlaufanschlussleitung (11) des Pufferspeichers (10) eingebundenen Wärmetauscher (19) primärseitig beaufschlagt.
  3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladeleitung (14) des Pufferspeichers (10) durch eine schaltbare Verbindungsleitung (16) an eine sekundärseitige Zwischenanspeisung (17) des primärseitig von der Wärmequelle (1) beaufschlagbaren Wärmetauschers (4) anschließbar ist.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1475571A1 (de) * 2003-05-08 2004-11-10 Vertrieb und Grosshandel von Heizungs-, Sanitär- und Elektroerzeugnissen Verfahren und Einrichtung zur lastabhängigen Steuerung des Volumenstromes in einem Heizkreis einer nach dem Durchlaufprinzip arbeitenden Einrichtung zur Warmwasseraufbereitung
EP2375175A2 (de) 2010-04-07 2011-10-12 Fachhochschule München Vorrichtung zur Wärmeversorgung von Gebäuden
EP2778541A1 (de) * 2013-03-15 2014-09-17 GEWOFAG Gebäude Service GmbH Schaltung zur Senkung der primären Rücklauftemperatur in Fernwärmeanlagen
DE102019000430A1 (de) * 2019-01-22 2020-07-23 Franz Schneider Verfahren zur Erreichung sehr niedriger Rücklauftemperaturen mittels einer Wärmepumpe, Heizanordnung zur Durchführung des Verfahrens, sowie System für Wärme- und Kälteverteilnetze
DE102019107246A1 (de) 2019-03-21 2020-09-24 Stadtwerke Esslingen am Neckar GmbH & Co. KG Vorrichtung zur Erzeugung von Warmwasser für Gebäude

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015118826A1 (de) * 2015-11-03 2017-05-04 Solvis GmbH Anordnung und Verfahren zur Bereitstellung von warmem Trinkwasser mit einem Wärmeübertrager
FR3074264B1 (fr) * 2017-11-28 2019-11-22 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Systeme de chauffage d’eau sanitaire

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1475571A1 (de) * 2003-05-08 2004-11-10 Vertrieb und Grosshandel von Heizungs-, Sanitär- und Elektroerzeugnissen Verfahren und Einrichtung zur lastabhängigen Steuerung des Volumenstromes in einem Heizkreis einer nach dem Durchlaufprinzip arbeitenden Einrichtung zur Warmwasseraufbereitung
EP2375175A2 (de) 2010-04-07 2011-10-12 Fachhochschule München Vorrichtung zur Wärmeversorgung von Gebäuden
EP2778541A1 (de) * 2013-03-15 2014-09-17 GEWOFAG Gebäude Service GmbH Schaltung zur Senkung der primären Rücklauftemperatur in Fernwärmeanlagen
DE102019000430A1 (de) * 2019-01-22 2020-07-23 Franz Schneider Verfahren zur Erreichung sehr niedriger Rücklauftemperaturen mittels einer Wärmepumpe, Heizanordnung zur Durchführung des Verfahrens, sowie System für Wärme- und Kälteverteilnetze
DE102019107246A1 (de) 2019-03-21 2020-09-24 Stadtwerke Esslingen am Neckar GmbH & Co. KG Vorrichtung zur Erzeugung von Warmwasser für Gebäude

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