KR20230164120A - 저온 난방 네트워크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건물의 난방열과 온수를 공급하기 위한 저온 난방 네트워크에 관한 것으로, 건물의 난방 회로의 난방 회로 리턴이 건물 스테이션의 히트펌프의 1차측에 연결되도록 하여 난방 회로 리턴으로부터 열을 추출하고 이 열을 추가 1차 열원으로서 실내 배출 공기에 더하여 히트펌프의 1차측으로 공급하는 것, 및/또는 전송 스테이션이 수용 열교환기를 가지는 1차측, 및 네트워크 열교환기의 리턴에서 제거된 열을 중간 저장소로 전달할 수 있는 전달 열교환기를 갖는 전달측을 포함한다.

Description

저온 난방 네트워크
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 건물의 난방열과 온수를 공급하기 위한 저온 난방 네트워크(Low-temperature heat network), 청구항 14의 전제부에 따른 건물 스테이션, 및 청구항 15의 전제부에 따른 저온 난방 네트워크를 운영하는 방법에 관한 것이다.
이러한 저온 난방 네트워크, 이를 위한 건물 스테이션 및 그러한 네트워크를 운영하는 방법은 일반적으로 알려져 있다.
본 개시의 범위 내에서, 공급될 각각의 건물에 여러 개의 건물 스테이션이 존재할 수 있으며, 이는 특히 별도로 공급될 건물 유닛, 예를 들어 아파트에 할당된다. 예를 들어, 공급될 건물은 단독 주택, 아파트 건물, 테라스 하우스, 주거용 건물 또는 별도로 공급될 여러 아파트가 있는 아파트 블록일 수 있다. 각 건물 단위, 예를 들어 각 아파트에는 자체 건물 스테이션이 할당될 수 있으며, 이를 아파트 스테이션이라고도 한다. 따라서, 본 개시의 맥락에서, 건물 스테이션은 공급될 건물의 단위가 아파트인 경우 홈 스테이션으로도 이해되어야 한다. 원칙적으로 건물 스테이션이 한 건물의 여러 유닛, 예를 들어 여러 아파트을 공급하는 것도 가능하다.
최근 몇 년 동안 재생 가능 에너지를 포함하는 등 건물의 열 공급에 에너지를 효율적으로 사용하는 데 진전이 있었지만, 그럼에도 불구하고 활용된 에너지 중 상당 부분이 여전히 사용되지 않은 상태로 남아 있다는 것은 분명하다. 아래에서 "열(heat)"이라는 용어가 사용된 경우 이는 "열 에너지(thermal energy)"로 이해되어야 한다.
건물, 예를 들어 아파트 또는 다른 건물 유닛에서 온수를 준비하기 위해 열 펌프에 의한 실내 배기 공기의 사용이 일반적으로 알려져 있다. 문제는 이러한 열 펌프가 허용 가능한 성능 값(COP = 성능 계수, "성능 계수"라고도 알려진 열 펌프의 품질 기준)을 달성하기 위해 다소 고정된 작동 지점에서 작동해야 한다는 것이고, 따라서 실내 배기 공기의 공급(즉, 체적 유량)을 요구 사항에 따라 늘릴 수 없으므로 이 점에서 규제할 수 없다. 실제로, 히트펌프가 실내 배기 공기로부터 충분한 열을 공급하지 못하는 경우, 충분한 양의 온수를 준비하기 위해 온수 저장 탱크(보일러)에 상당한 양의 전기 에너지가 공급된다. 이러한 단점은 건물이 다소 멀리 위치한 중앙 공급 센터에 의해 난방되고 작업 프로세스가 예를 들어 열병합 전력을 기반으로 하는 여러 건물에 공급되거나 예를 들어 가스 또는 펠릿 가열 시스템과 같은 자체 난방 시스템에 의해 난방되는지 여부에 관계없이 존재한다. 건물이 중앙 공급 장치를 통해 난방되는 경우 앞서 언급한 건물 스테이션의 열 펌프에 필요한 전기 에너지로 인해 에너지 균형이 좋지 않을 뿐만 아니라 특히 실제 작동 매체의 상대적으로 높은 온도로 인해 공급 센터, 네트워크 공급, 공급 센터와 전달 스테이션 사이의 네트워크 리턴에서 작업 과정에서 발생하는 폐열로 인해 추가 관련 손실이 발생한다. 실제로 이러한 온도는 네트워크 공급에서 80 내지 85°C, 네트워크 리턴에서 약 50°C일 수 있다. 따라서 네트워크 공급 및 리턴을 위한 라인의 단열이 비교적 양호하더라도 관련 경로 손실을 방지할 수 없다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 이러한 단점을 해결하는 것이다.
이 과제는 독립항 1, 14 및 15의 특징에 의해 해결된다.
따라서 본 발명은 히트펌프의 건물 스테이션에서 실내 배기 공기가 1차 열원으로 공급될 뿐만 아니라 가열 회로 리턴도 공급되어 히트펌프가 가열 회로 리턴에 함유된 열을 추가로 사용할 수 있다는 점에서 특징이 있다. 특히 겨울철에 실내 배출 공기의 온도가 너무 낮거나 온수 준비를 위한 최적의 COP를 제공하기 위한 실내 배출 공기의 충분히 큰 체적 공급을 제공할 수 없는 경우, 제어 유닛은 가열 회로 리턴을 추가 1차 열원으로 열교환기에 공급할 수 있다. 본 발명으로 인해, 제어 유닛은 한편으로는 실내 배기 공기와 다른 한편으로는 가열 회로 리턴인 서로 다른 1차 열원을 적절하게 조절하는 방식으로 각 가용성 및 요구 상황에 따라 히트펌프의 작동을 조절할 수 있다.
이 개념의 중요한 장점은 겨울철에 그렇지 않으면 사용하지 않는 가열 회로 리턴을 사용하여 실내 배기 공기로부터의 열 입력이 충분하지 않을 때 히트펌프를 최적 작동 점에서 작동시키기 위해 히트펌프를 주요 측면을 지지할 수 있으며 이로 인해 히트펌프에 가장 적합한 COP를 제공할 수 있다. 반면 여름철에는, 외부 공기(궁극적으로는 태양 에너지)로부터 충분한 열을 얻을 수 있으며, 이는 건물 외부의 신선한 공기 공급을 통해 건물 스테이션에 공급될 수 있으므로 더 따뜻한 배기 공기가 배출될 수 있다.
히트펌프의 1차측 열교환기를 위한 추가 1차 열원으로서 가열 회로 리턴의 본 발명의 사용은 온수 준비를 위해 추가적인 전기 에너지가 더 이상 필요하지 않거나 최소한으로 줄어들 수 있기 때문에 건물 스테이션에서 크게 향상된 에너지 균형으로 이어진다.
이 개념은 청구항 14(건물 스테이션), 청구항 1(난방 네트워크) 및 청구항 15(작동 방법)의 측면에 따라 독립적인 주제를 형성한다.
기본적으로 첫 번째 측면과 독립적이지만 특히 유리하게 그것과 결합될 수 있는 본 발명의 추가 측면에 따르면, 건물 스테이션의 네트워크 열 교환기의 리턴으로부터 추가 열이 추출되어 난방에 사용되는 것이 제공되고 열 버퍼를 가열하는데 사용된다. 한편으로 이는 네트워크 공급에서 더 많은 에너지가 이 버퍼를 가열하는 데 사용된다는 것을 의미한다. 다른 한편으로는, 이는 전달 스테이션과 공급 센터 사이의 네트워크 리턴에 이전보다 훨씬 낮은 온도를 부여하는 것을 가능하게 한다. 이전에 네트워크 리턴은 일반적으로 약 50°C 범위의 온도를 가지고, 다른 알려진 저온 난방 네트워크에서는 여전히 약 10°C 범위의 온도를 가지지만, 본 발명에 의해, 네트워크 리턴의 작동 매체는 약 2 내지 4°C 온도 또는 그보다 낮은 온도를 갖는다. 이는 네트워크 리턴의 열 손실이 크게 줄어들거나 해당 상황에 따라 네트워크 리턴을 사용하여 열이 생성될 수도 있음을 의미한다. 예를 들어, 네트워크 리턴의 작동 매체는 특히 지층에 의해, 공급 센터로 이동하는 도중에, 특히 네트워크 리턴의 라인을 전형적으로 묻혀 있는 주변 토양에 의해, 가열될 수 있으며, 예를 들어 대략 초기 2 내지 4°C에서 약 8 내지 9°C 사이로 가열될 수 있다. 이로 인해 네트워크 리턴 라인의 단열이 불필요해지고 이미 상당한 비용 절감 효과가 있다는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 네트워크 리턴을 위한 라인이 네트워크 공급을 위한 라인에 가깝게 배치되어 그곳에서 발생하는 열 손실이 네트워크 리턴을 가열하는 데 적어도 부분적으로 사용되는 방식으로 훨씬 더 최적화가 이루어질 수 있으며, 이는 발명 덕분에 "냉각"되었으므로 더 이상 실제로 손실을 나타내지 않는다.
본 발명 덕분에 공급 센터의 네트워크 리턴의 온도가 비교적 낮기 때문에 공급 센터의 작업 과정에서 발생하는 폐열, 예를 들어 열병합 발전 공정을 형성하는 공급 센터에서 작동 공정의 배출 가스로부터 얻어지는 폐열을 통해, 효과적인 열 생성을 사용할 수 있다는 추가 이점이 있다. 예를 들어, 현재 이러한 배출 가스의 온도는 최대 100°C, 적어도 35°C 이상이다. 열 교환기를 사용하면 작업 공정에서 발생하는 폐열을 사용할 수 있고 네트워크로 다시 공급할 수 있다. 예를 들어, 열병합 발전 공정에서 발생하는 배출 가스의 온도를 12 내지 15°C까지 낮출 수 있으며, 즉, 공급 센터의 작동 공정에서 발생하는 폐열을 실질적으로 완전히 사용할 수 있다. 이는 결국 공급 센터에서 네트워크 공급을 가열하는 데 사용되는 에너지를 줄여 1차 에너지 비율을 감소시킨다.
이미 언급한 바와 같이, 본 발명의 이러한 두 번째 측면은 건물의 가열 회로 리턴으로부터 열을 제거함으로써, 지금까지보다 더 낮은 온도, 즉 예를 들어 약 20 내지 22°C 또는 그보다 더 낮은, 예를 들어 약 15°C의 온도로 건물 리턴으로서 전달 스테이션, 즉 중간 저장소에 도달하기 때문에 첫 번째 측면과 결합하여 특히 유리하다. 이는 네트워크 열 교환기의 리턴으로부터 열을 추출하고 추가로 이 열을 중간 저장소에 공급하는 역할을 하는 전달 스테이션의 열 펌프에 대한 에너지 사용을 유리하게 줄인다. 또한, 특히 건물 리턴의 온도가 네트워크 열교환기의 리턴의 온도와 적어도 대략적으로 일치하는 경우, 특히 효율적으로 작동할 수 있으며, 즉 네트워크 열교환기는 특히 우수한 전달 품질을 갖는다.
간단히 말해서, 본 발명은 - 건물 스테이션과 관련하여 - 가열 회로의 리턴이 온수 준비를 더욱 효율적으로 만드는 데 사용된다는 점과, - 전달 스테이션과 관련하여 - 네트워크 열교환기의 리턴이 중간 저장소의 가열을 더 효율적으로 만들고 추가적인 이점을 달성하기 위해 사용된다는 점에서 특징이 있으며, 특히 네트워크 리턴 온도의 감소로 인해 공급 센터로의 경로에서 에너지가 생성될 수 있고 공급 센터로부터의 폐열로부터, 즉 네트워크 공급을 가열하기 위한 공급 센터에서의 에너지 사용을 최소화한 결과이다.
본 발명의 두 가지 측면의 조합은 위에 설명된 바와 같이 훨씬 더 많은 시너지 효과를 가져오며, 이는 재생 에너지 사용을 넘어서 최소한의 에너지 사용으로 저온 난방 네트워크를 작동할 수 있게 한다.
본 개시내용의 맥락에서 "공급" 또는 "리턴" 또는 "회로" 또는 "저장소"에 대한 언급이 있는 경우, 각각의 맥락에 따라 이는 각각의 유체 작동 매체, 특히 물을 포함하고, 또는 이 작동 매체가 흐르거나 이 작동 매체가 수용되는 라인이나 컨테이너를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 유리한 발전은 종속항, 설명 및 도면에 명시되어 있다.
본 발명에 따른 건물 스테이션은 전체적으로 취급될 수 있고 특히 욕실이나 화장실과 같은 건물 유닛의 습한 영역에 설치될 수 있는 운반 가능한 장치의 형태로 제공될 수 있다. 열 펌프와 온수 저장 탱크(보일러)는 현재 알려진 장치와 마찬가지로 구조적 및 기능적 유닛으로 결합될 수 있다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따르면, 건물 스테이션에는 공급된 외부 공기와 실내 배기 공기 사이의 열 교환이 일어나고, 적어도 두 개의 다른 회로 구성으로 열 펌프와 함께 작동될 수 있는 추가적인 환기 열 교환기가 제공될 수 있으며, 여기서 겨울철 스위칭 구성에서는 실내 배출 공기가 외부 공기와의 열교환을 위해 열 펌프로 유입되기 전에 환기 열 교환기로 공급되고, 여름철 스위칭 구성에서는 실내 배출 공기가 먼저 열 펌프로 공급된 후 환기 열 교환기로 공급되어 외부 공기를 냉각시킨다.
열 펌프 외에 기본적으로 알려진 환기 열 교환기라는 하나의 구성 요소만 제공하면 건물 스테이션은 임의의 외부 온도, 즉 외부 공기의 임의의 온도에 대해 최적의 기능을 수행할 수 있다. 외부 공기는 실내 배출 공기로 가열되거나 냉각될 수 있다. 어떤 경우든, 실내 배출 공기는 열 펌프의 흡입 열 교환기를 통해 유도되고 에너지 목적으로 사용되는 실내 배출 공기로서 건물 스테이션 외부로 유도되어 환경, 즉 건물 외부로 방출된다. 이를 통해 외부 공기의 온도 제어(냉각 또는 가열) 및 건물 스테이션이 설치된 건물의 환기가 동시에 가능해진다.
이는 겨울철에 매우 잘 밀폐된 창문으로 인해 환기가 필요하여 실내의 습기가 제거될 때 가열된 실내 공기를 외부로 전달하기 위해 열 펌프와 함께 작동하는 알려진 개념에서 필요한 추가적인 환기 시스템이 필요하지 않음을 의미한다. 이러한 공지된 환기 시스템에서는 외부로 유도되는 따뜻한 실내 공기로부터의 열 회수가 제공되지만, 이는 그다지 효율적이지 않다.
특히 환기 열 교환기와 열 펌프는 하나의 유닛으로 결합된다.
서로 다른 회로 구성 사이의 스위칭을 가능하게 하기 위해 전환 가능한 밸브가 제공되는 것이 바람직하다. 이러한 밸브는 건물 스테이션의 제어 유닛을 통해 제어할 수 있다.
본 발명의 유리한 진보에서는 건물 스테이션의 실내 배출 공기로부터 열이 제거될 뿐만 아니라, 열 펌프의 1차측 열교환기에 의해 실내 배출 공기가 동시에 제습된다. 열 펌프의 1차측 열교환기에서 나오는 더 차갑고 더 건조한 실내 배출 공기는 건물 배출 공기로 건물 밖으로 배출될 수 있다. 이것은 겨울에 이루어진다. 그러나 여름에는 위에서 이미 설명한 바와 같이 본 발명의 가능한 추가 실시예에 따라 하류 공기-공기 열 교환기를 통해 열 펌프의 1차측 열 교환기에 의해 냉각된 실내 배출 공기가 건물 외부로부터 흡입된 신선한 공기(외부 공기)를 따뜻하게 하는데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로 여름철에 유리한 실내 온도 제어가 가능하다. 냉각 요구 사항과 사용 가능한 태양 에너지(후자는 열 펌프에서 사용할 수 있는 따뜻한 외부 공기 형태)가 유리하게 일치한다. 결과적으로, 추가 열원 없이, 특히 공급 센터의 추가 에너지 없이 온수를 준비할 수 있다.
본 발명의 추가 가능한 실시예에 따르면, 유체 작동 매체, 특히 물, 특히 네트워크 공급용, 네트워크 리턴용, 건물 공급용 및/또는 건물 리턴용 라인은 전기 전도체 또는 전기 에너지 전달을 위한 전기 전도체의 캐리어로 동시에 설계될 수 있다. 전기 저항으로 인한 열 손실은 해당 라인에 흐르는 작동 매체를 가열하는 데 사용될 수 있다. 그렇지 않으면 손실될 열의 사용은 본 발명의 추가 가능한 시너지 효과를 나타낸다.
다른 곳에서 더 자세히 설명된 바와 같이, 전달 스테이션에는 외부 소스, 예를 들어 광전지 시스템에 의해 또는 공급 센터로부터의 전기 에너지로 작동될 수 있는 적어도 하나의 전기 버퍼가 추가로 제공될 수 있다. 이 전기 버퍼는 전달 스테이션 및/또는 건물 스테이션 또는 전달 스테이션에 연결된 여러 걸물 스테이션에, 특히 야간에, 전기 에너지를 공급할 수 있다. 위에서 언급한 공급 (E, J) 및/또는 리턴(F, K)은 적절하게 설계된 경우 이 전기 버퍼의 전기적 연결에 사용될 수 있다.
본 발명의 가능한 추가 실시예에 따르면, 건물 스테이션의 온수 탱크에 할당되는 추가 열교환기가 제공될 수 있으며, 가용성 및 요구되는 상황에 따라 온수 저장 탱크로부터의 열을 건물 공급 또는 가열 회로 공급에 사용할 수 있도록 하고/하거나 건물 공급으로부터의 열을 온수 저장 탱크에 사용할 수 있도록 하기 위해, 이것은 제어 유닛을 통해 건물 공급 및/또는 가열 회로 공급에 연결될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전달 스테이션에 제어 유닛이 제공되는 것이 바람직하고, 이에 의해 건물 공급과 건물 리턴이 열 버퍼에 연결되고 이는 건물 스테이션의 제어 유닛과 함께 작동하도록 설계되고, 이것은 각각의 가용성 및 요구 상황에 따라 적어도 전달 스테이션 및 이 전달 스테이션에 연결된 각 건물 스테이션과 관련하여 난방 네트워크의 작동을 제어하는 건물 스테이션의 단위이다.
각 건물 스테이션과 관련하여, 두 제어 유닛은 건물 스테이션이 속하는 건물에 대한 원하는 열 공급과 관련하여 해당 건물 스테이션의 모든 것을 기록하고, 모니터링하고, 제어하고 조절하는 전체 제어 시스템으로 볼 수 있다.
특히, 본 명세서에 개시된 장치 및 제어 장치의 상호 작용은 특히 아래에서 더 자세히 설명되는 도면에서 볼 수 있듯이 건물 또는 아파트와 같은 건물 단위에 매우 효율적이고 주로 태양 에너지로 구동되는 열 공급을 가능하게 한다. 이러한 맥락에서 낮 동안 생성된 과잉 태양 에너지는 전기 버퍼와 열 펌프, 온수 탱크 및 건물 공급의 로컬 배치를 통해 연결된 각 건물 스테이션에 모두 저장할 수 있다는 점도 강조되어야 한다.
본 발명에 따른 난방 네트워크 또는 건물 스테이션에 존재하는 설명된 시설과 관련하여 설명된 건물 스테이션의 가능한 개발은 또한 본 발명에 따른 건물 스테이션 또는 각각의 장치의 추가 개발로 간주된다. 제어 관련 또는 제어를 요구하거나 가능하게 하는 측면 행위 - 또한 본 발명에 따른 방법의 추가 개발로서 개시된다.
본 발명은 도면을 참조하여 아래에서 예로서 설명된다. 도면은 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 저온 난방 네트워크의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 저온 난방 네트워크의 추가 세부사항을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a는 도 2의 아파트 스테이션(건물 스테이션)을 확대하여 도시한 도면이다.
도 2b는 도 2의 전송 스테이션을 확대하여 도시한 도면이다.
도 2c는 도 2의 건물 스테이션의 추가 세부사항을 개략적으로 도시한 도면이다.
처음에 이미 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 저온 난방 네트워크는 하나 이상의 건물 스테이션(1)(여기서는 아파트 스테이션이라고도 함), 복수의 건물 스테이션(1)에 할당된 공급 센터(3), 및 건물 스테이션(1)과 공급 센터(3) 사이에 있는 전송 스테이션(2)을 포함한다.
본 발명은 본 발명에 따른 하나 이상의 건물 스테이션(1) 외에, 적어도 하나의 전송 스테이션(2)과 적어도 하나의 공급 센터(3)를 포함하는 건물 스테이션(1) 및 저온 난방 네트워크 모두에 관한 것이다.
예를 들어 아파트(이하 간단히 건물)의 욕실이나 화장실에 이동 가능한 장치의 형태로 설치되는 본 발명에 따른 건물 스테이션(1)에는 흡입되는 실내 배출 공기(A)가 공급되고, 건물 스테이션(1)은 건물에서 배출되는 사용된 건물 배출 공기(B)를 에너지로 사용한다. 이에 대한 자세한 내용은 다른 곳에서 더 자세히 논의한다. 건물 스테이션(1)은 건물에 온수(C)를 공급하고 제어 유닛(SE)(도 2a)를 통해 건물의 난방 회로(D)를 공급하는 데 사용된다. 난방 회로(D)는 난방 회로 공급(DVL) 및 난방 회로 리턴(DRL)을 포함한다.
건물 스테이션은 건물 공급(E)과 건물 리턴(F)에 의해 전송 스테이션(2)에 연결된다.
전송 스테이션(2)은 네트워크 공급(J)와 네트워크 리턴(K)을 통해 공급 센터(3)에 연결된다. 네트워크 공급(J)의 작은 화살표는 문제의 공급 라인 주변 토양에 열 손실이 발생함을 나타낸다. 네트워크 리턴(K)의 리턴 라인을 향해 반대 방향으로 향하는 작은 화살표는 처음에 설명된 네트워크 리턴(K)의 작동 매체의 낮은 온도로 인해 이 작동 매체가 주변 토양으로부터 열을 받는다는 것을 나타낸다. 적어도 부분적으로 발산되는 열, 즉 네트워크 공급(J)에서 발생할 수 있는 손실 열이 흡수될 수 있다.
전송 스테이션(2)의 경우, 태양 에너지(H)는 예를 들어 광전지 시스템(PV)을 통해 직접적으로 또는 간접적으로 사용될 수 있다. 이를 위해, 전송 스테이션(2)에는 전기 버퍼(미도시), 즉 태양광 발전 시스템(PV) 및 태양 에너지에 의해 공급될 수 있는 배터리가 제공된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 전송 스테이션(2)의 전기 버퍼는 공급 센터(3)로부터 전기를 공급받을 수도 있다. 전기 버퍼는 특히 야간에 건물 스테이션(1)과 전송 스테이션(2)의 시설에 전력을 공급하는 데 사용된다. 이미 다른 곳에서 언급했듯이 개별 공급(E, J) 및/또는 리턴(F, K)에 대한 라인을 사용하여 이 전기 버퍼를 전기적으로 연결할 수 있다.
공급 센터(3)로부터 전기 에너지(I)를 전송 스테이션(2)에 공급하고, 전송 스테이션(2)에 의해 전기 에너지(G)를 건물 스테이션(1)에 공급하는 것은 이미 위에서 설명한 바와 같이 관련 공급(J 또는 E) 및/또는 리턴(K)의 라인을 통해 이루어질 수 있다. 그러면 별도의 전기 라인이 생략될 수 있으며, 이는 도 2에 표시되고 이에 따라 도 2a 및 2b에서도 H 및 I의 점선으로 표시되어 있다.
도 2a에서 볼 수 있듯이 건물 공급(E)와 건물 리턴(F)에 연결된 제어 유닛(SE)은 특히 적절한 밸브 액츄에이터의 도움을 받아 개별 작동 매체 공급을 분배하고 조정하여 영향을 미치는 데 사용된다. 난방 회로 공급(DVL)과 난방 회로 리턴(DRL)도 제어 유닛(SE)에 연결된다. 본 발명에 따르면, 실내 배출 공기(A)뿐만 아니라 난방 회로 리턴(DRL)도 제어 유닛(SE), 즉 히트펌프(WP1)의 1차 측에 서로 연결되고 직렬로 연결된 실내 배출 공기(A)를 위한 공기-냉매 열교환기(WT1) 및 냉매-물 열교환기(WT2)를 통해, 1차 열원으로 히트펌프(WP1)에 공급될 수 있다. 제어 유닛(SE)은 필요에 따라 난방 회로 리턴(DRL)을 여기에 공급할 수 있다. 이는 두 개의 서로 다른 1차 열원, 즉 실내 배출 공기(A)와 난방 회로 리턴(DRL)이 히트펌프(WP1)의 1차 회로로 공급될 수 있음을 의미한다.
히트펌프(WP1)의 출력 열교환기(WT3)는 건물의 온수 공급(C)을 위한 작동 매체(냉매)를 통해 온수 탱크(WW)의 작동 매체, 특히 물을 가열한다. 필요한 경우 추가 열 교환기(WT4)를 사용하여 제어 유닛(SE)을 통해 온수 탱크(WW)에 열을 공급할 수도 있다. 이 추가 열 교환기(WT4)의 가능한 통합 및 사용에 대해서는 도입부의 관련 정보를 참조하면 된다.
본 발명에 따른 난방 회로 리턴(DRL)으로부터 히트펌프(WP1)의 1차측으로의 추가 열 공급을 제외하고(여기서는 추가적인 1차측 열 교환기(WT2)를 통해), 건물 스테이션(1)의 이러한 구조는 기본적으로 알려져 있다.
추가 세부사항 및 특히 개별 회로 또는 공급 및 리턴의 가능한 온도 또는 온도 범위와 관련하여, 도면의 라벨을 포함하여 본 개시내용의 나머지 부분도 참조된다. 이는 전송 스테이션(2) 및 공급센터(3)과 관련된 내용에도 적용된다.
2개의 환기 열교환기(WTP)가 도 2 및 2a에 도시되어 있다. 실제로, 환기 열교환기(WTP), 즉 공기-공기 열 교환기 하나만 제공되며, 이는 도 2c와 관련하여 아래에서 더 자세히 설명될 것이다. 이와 관련하여 2개의 환기 열 교환기(WTP)를 사용한 도 2 및 2a의 단순화된 표현은 하나의 환기 열교환기(WTP)와 히트펌프(WP1)로 구현될 수 있는 2개의 가능한 서로 다른 회로 구성을 예시하기 위한 것일 뿐이다.
도 2c는 환기 열교환기(WTP)와 히트펌프(WP1)의 열교환기(WT1)의 두 가지 다른 회로 구성의 배치를 도시한 것으로, 이에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다. 단순화를 위해 각 공기 또는 구성 요소는 아래에 참조 기호로만 표시된다(A = 실내 배출 공기 등, 참조 기호 목록 참조). 선이 점선으로 표시되는지 여부는 여기서 중요하지 않다.
WTP의 2차측을 통해 "M"에서 "N"까지의 경로는 항상 동일하게 유지된다. 이는 항상 신선한 외부 공기(M)이며, WTP에서 가열되거나(겨울) 냉각되어(여름) 공급 공기(N)로 실내로 전달된다.
반면에 "A"는 항상 "사용된"(CO2 및 습기 포함, 즉 그에 따라 농축된) 실내 배출 공기이며, 실내(건물) 배출 공기(사용된 공기)가 "B"를 통해 나가기 때문에 처음에는 밸브 V1 내지 V3에 의해 방향이 변경되는 방식에 관계없이 항상 이 "구조"이다.
실내 배출 공기 "A"도 항상 WP1의 WT1을 통해 이동한다.
"기본 위치" = 겨울철 작동:
"A"는 V1을 통해 WTP의 1차 측으로 위로 유도되고 열교환 과정을 통해 더 차가운 외부 공기 "M"을 가열한다. 이 에너지 인자에 의해 냉각된 "A"는 WTP를 떠나 V3를 통해 WP1의 WT1로 공급된다. "A"는 최종적으로 냉각 및 제습한 상태로 두고 V2를 직선 경로로 외부로 통과하여 배출 공기 "B"가 된다.
여름철 작동:
"A"는 전환된 V1을 다시 통과하고 "A"(아래쪽 방향)는 라인을 통해 이제 두 경로, 즉 "6시"(하단)와 "3시“(오른쪽), "9시“(왼쪽), "12시“(위)가 되는 역시 전환된 V3으로 연결된다. 이는 이제 "A"가 WP1의 WT1으로 직접 이동하고 그곳에서 냉각되어 V2를 통해 WT1을 떠난다는 의미이다. 이 V2도 전환되어 이제 추가 라인을 통해 "A"를 WTP로 연결한다. WTP에서는 이제 (여름철) 더 따뜻해진 외부 공기 "M"이 이제 1차 측면과 열교환 과정을 통해 냉각된 "A"로 냉각된다. 반면 "A"는 이제 열을 흡수하고 WTP를 예열한 상태로 두고 V3와 "9시"(왼쪽) 및 "12시"(위) 경로를 통해 "B"로 이동하고 건물 스테이션으로부터의 배출 공기 "B"로 다시 사용되고 건물에서 방출된다.
공기의 제습은 항상 WP1의 WT1에서 이루어진다. 즉, 두 회로 구성 모두에서 여름에는 외부 공기 M도 WTP에서 제습된다.
위에서 설명한 공급 경로는 다음과 같이 간략하게 요약될 수 있다.
여름:
A(따뜻함) -> V3 -> WT1(냉각 및 제습) -> V2 -> WTP((i) M의 열 흡수 및 (ii) 제습) -> 1V3 -> B(건물에서 나온 냉각 및 제습된 실내 배출 공기).
M(따뜻함) -> WTP(열 방출 및 제습) -> N(= 냉각된 신선한 공기, "실내 온도 조절").
겨울:
A(따뜻함) -> WTP(M의 예열을 통한 냉각) -> V3 -> WT1(냉방 및 제습) -> B(건물에서 나오는 냉각 및 제습된 실내 배출 공기).
M(차가움) -> WTP(A에 의한 예열) -> N(= 예열된 신선한 공기).
이 구성의 또 다른 장점은 WTP를 떠난 후 (외기에서 흡수된 열에도 불구하고) V3의 "A"가 항상 약간 더 시원하다는 것이다(실내를 벗어난 직후의 값과 비교할 때). 이는 그 디자인과 V3의 동일한 전환 플랩에 있는 각 공기의 경로에 의한 것이고, 이에 의해 통과하는 실내 배출 공기 "A“로부터 열을 추출될 수 있으며 이것은 냉각 성능에는 "자연스러운" 물리적 한계가 있기 때문에 WT1 및 WP1의 냉각 성능에 도움을 준다.
도 2b에 따른 전송 스테이션(2)은 기본 구조 측면에서도 알려져 있다. 네트워크 공급(J)은 네트워크 열 교환기(WT7)을 통해 중간 저장 장치(ZS)를 가열하고, 이는 건물 리턴(F) 및 건물 공급(E)과 함께 공급 또는 네트워크 회로로부터 유체적으로 분리된 건물 회로를 형성한다. 네트워크 공급(J) 및 네트워크 열 교환기(WT7)는 네트워크 열 교환기(WT7)의 리턴(L)이 이어지는 네트워크 리턴(K)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 네트워크 열 교환기(WT7)의 리턴 라인(L)은 또한 추가 히트 펌프(WP2)를 통해 중간 저장 탱크(ZS)를 가열하는데 사용된다. 네트워크 열교환기(WT7)의 리턴(L)은 히트펌프(WP2)의 출력측 열교환기(WT6)에 의해 중간 저장소(ZS)를 가열하기 위해 이 히트펌프(WP2)의 1차측 열교환기(WT5)로 공급된다. 중간 저장소(ZS)의 매체 및 이에 따른 건물 회로의 매체는 언급한 바와 같이 일반적으로 알려진 방식으로 공급 또는 네트워크 시스템 물(즉, 네트워크 공급(J), 네트워크 열교환기(WT7) 및 네트워크 리턴(K)이 있는 네트워크 회로로부터)로부터 알려진 건물 시스템 물이라고도 하고, 이는 유체적으로 분리된다.
히트펌프(WP2)의 1차측 열교환기(WT5)는 네트워크 열교환기(WT7)의 리턴(L)에서 열을 추가로 제거함으로써, 네트워크 리턴(K)은 이미 언급한 저온, 예를 들어 2 내지 4℃를 갖게 된다. 이는 이미 다른 곳에서 언급한 추가 이점을 가져온다.
저온 난방 네트워크가 작동하는 동안 네트워크 회로의 작동 매체는 네트워크 공급(J)을 통해 전송 스테이션(2)에 있는 관리, 공급 또는 제어 장치(SE)로 공급되고, SE는 네트워크 열교환기(WT7)의 레벨(중간 레벨 또는 높은 레벨)을 결정하고, 높은 온도 레벨의 매체가 열을 방출하기 위해 중간 저장소(ZS)로 공급된다. 가능한 작동 상황에서 네트워크 열교환기(WT7)의 출구, 즉 리턴 라인(L)에서, 작동 매체의 최저 온도 레벨이 대략 건물 리턴 라인(F)의 작동 매체 온도 수준이다. 히트 펌프(WP2)의 1차측 열 교환기(WT5)와 출력측 열 교환기(WT6) 형태의 소위 복열 장치를 통해 네트워크 작동 매체에서 추가 열이 제거되어 네트워크 리턴(K)의 온도가 약 2 내지 4°C가 된다(따라서 환경 영향(예: 주변 토양)으로부터 열을 생성하기 위한 흡수 가능한 온도 수준)이고 추출된 열은 열 교환기(WT6)를 통해 중간 저장소(ZS)에 공급된다.
이미 다른 곳에서 언급한 바와 같이, 전송 스테이션(2)에는 건물 공급(E)과 열 버퍼(ZS)가 있는 건물 리턴(F)이 연결되어 있고 제어 장치(SE)와 함께 이를 수행하도록 설계된 제어 장치(SE)가 제공된다. 네트워크 공급(J)이 이어지는 건물 스테이션(1) 및 제어 유닛(SE)의 난방 네트워크의 작동은 - 적어도 전송 스테이션(2) 및 연결된 건물 스테이션(1)에 기초하여 - 각각의 가용성 및 통제할 요구 상황에 따라 제어된다.
중간 저장소(ZS)에서 가열된 작동 매체를 사용하여 네트워크 회로와 분리되어 건물 공급(E)를 통해 건물의 제어 장치(SE)에 공급되는 회로를 나타내는, 건물 회로에 관한 한, 제어 장치(SE)는 보일러(WW)(온수 저장 장치)에서 온수 준비를 보장하고 난방 회로(D)를 통해 건물을 난방한다. 난방 회로 리턴(DRL)은 히트 펌프(WP1)의 1차측에 있는 추가 열 교환기(WT2)를 통해 제어 장치(SE)를 통해 측정된다. 실내 배출 공기(A)를 위한 열 교환기(WT1), 추가 열교환기(WT2), 히트펌프(WP1) 및 그 출력 열교환기(WT3)을 포함하는 작동 매체 회로는 이에 따라 난방 회로 리턴(DRL)으로부터의 열 비율로 보충되고, 작동에 필요한 히트펌프(WP1)는 가능한 최상의 COP로 최적의 작동점에서 필요하다.
도 2a, 2b 및 2c (따라서 도 2에서도 마찬가지임)는 점선으로 구분된 영역으로 표시되며, 이는 기본적으로 알려진 건물 스테이션 또는 전송 스테이션의 구조에 본 발명에 의해 추가되었다. 위에서 설명한 장점과 시너지 효과를 얻을 수 있게 되는데, 이에 대해서는 아래에서 다시 정리한다.
전체적으로 볼 때 본 발명에 따른 저온 난방 네트워크의 특별한 이점은 다음과 같은 다수의 개별적인 이점과 시너지 효과를 사용하고 묶는 데 있다.
공급센터
공급 센터(3)에는 종래 기술에 비해 사용 가능한 1차 에너지의 비율이 상당히 높다. 사용된 1차 에너지는 그곳에서 완전히 활용된다. 또한, 난방 네트워크를 운영하는 데 필요한 전기와 공급되는 열을 동시에 공급 센터(3)에서 생성할 수 있으며, 필요하다면 이것이 가능한 것이 유리하다. 궁극적으로 이는 기존 발전으로 인한 손실을 완전히 없앨 수 있음을 의미한다. 또한 "차가운" 네트워크 리턴(K) 덕분에 공급 센터(3)의 폐열(작업 공정에서 발생하는 배기 가스)과 함께 빠져나가는 에너지 손실이 네트워크 리턴(K) 및 네트워크 공급(J)에서 작동 매체로 거의 완전히 전달될 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따르면, 공급 센터(3)는 다음과 같은 특징을 갖는다:
- 필요에 따른 에너지만 생산
- 전기와 열을 동시에 생산
- 배기열의 완전한 활용
- “발전”과 “열생산” 분율은 각각의 필요에 따라 서로 독립적으로 규제될 수 있음
- 이로 인해 1차 에너지가 거의 완벽하게 효율적으로 사용됨
전기 전도체로서의 작동 매체 라인(파이프)
건물 스테이션(1)에 공급하기 위해 사용되는 유체 작동 매체용 라인은 - 이미 다른 곳에서 언급한 바와 같이 - 건물 스테이션(1)에 전력을 공급하기 위한 전기 전도체로서 동시에 사용될 수 있다. 이는 추가 전력선이 필요하지 않다는 것을 의미한다. 이는 전기 저항으로 인한 전도 손실이 완전히 손실되는 것이 아니지만, 낮은 "작동 온도"로 인해 유체 작동 매체에 열로 공급될 수 있음을 의미한다. 작업 매체의 라인을 형성하는 파이프는 비교적 큰 라인 단면을 가지고 있다. 이는 안전 전압, 특히 비교적 높은 전류를 사용하는 직접 전원 공급 장치에 사용할 수 있다. 이를 통해 변환 손실을 방지하고 복잡한 안전 장치를 생략할 수 있다.
태양에너지 우선 활용
일반적으로, 본 발명에 따른 저온 난방 네트워크는 태양에너지의 직접적이고 우선적인 이용을 가능하게 한다. 한편, 태양 에너지는 광전지를 사용하는 전송 스테이션(2)의 전기 버퍼를 위한 작동 전류 및 충전 전류로 직접 사용될 수 있다. 따라서 이 전기 버퍼는 작동 전류 버퍼라고도 한다. 개별 건물 스테이션(1)에 사용되는 히트펌프(WP1)의 최적 작동점 덕분에 비교적 낮은 태양광 작동 전류와 최적의 사용 온도 수준으로 효율적으로 작동할 수 있다. 낮 동안 생성된 과잉 태양 에너지는 전송 스테이션(2)에 전기, 즉 전기 완충 저장고 및 열, 즉 열 완충(ZS)에 일시적으로 저장될 수 있다. 초과된 태양 에너지는 기존 네트워크를 통해 재분배되거나 다른 곳에 임시로 저장될 수 있다. 중간 저장을 위한 이러한 기존 옵션은 태양 에너지 공급이 장기간에 걸쳐 "확장"될 수 있음을 의미하므로 궁극적으로 열 공급은 본질적으로 태양 에너지에서 CO2 중립 방식으로 제공될 수 있다. PV 태양광 발전 시스템에서 제공되는 전력 덕분에, 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 추가적인 1차 에너지의 사용 없이, 히트 펌프와 환기 열 교환기를 결합하여 여름에 공기를 냉각하고 동시에 온수를 준비할 수 있다.
하나의 장치 - 다양한 기능
건물 또는 건물 단위(예: 아파트)에서 이전에는 여러 개의 서로 다른 장치를 통해서만 가능했던 여러 기능을 단일 장치(건물 스테이션(1))로 수행할 수 있으며, 즉, 자세히 설명된 열 펌프와 환기 열교환기의 조합이며, 환기, 회복, 냉각, 온수 준비 및 난방 에너지 공급과 같은 세부 사항이 있다. 따라서 본 발명은 추가적인 장치를 절약한다. 또한, 환기나 냉각으로 인한 에너지 손실도 없다. 특히, 냉각 목적(상온 제어)을 위해 추가적인 1차 에너지를 사용할 필요가 없다는 점이 강조되어야 한다.
손실을 최소화하는 난방 네트워크
일반적으로, 본 발명에 따른 저온 난방 네트워크는 무엇보다도 에너지 손실이 최소화되고 기존 열이 최대로 사용될 수 있으며, 특히 주변 토양으로부터 열을 흡수할 수 있는 "차가운" 네트워크 리턴(K)에 의해 부분적으로 회수될 수 있다는 사실을 특징으로 한다. 따라서 네트워크 리턴(K)은 완전히 손실이 없다.
이미 다른 곳에서 언급했듯이 네트워크 리턴(K)에 대한 라인을 더 이상 절연할 필요가 없다. 네트워크 공급(J)만 절연하면 된다. 이는 파이프만 단열하는 데 필요한 노력의 측면에서 50%의 비용 절감을 의미한다.
에너지 손실의 최소화는 또한 무엇보다도 본 발명에 따르면 종래의 가열 네트워크에 비해 상당히 낮은 유동 온도(특히 50℃ 미만)가 사용된다는 사실로부터 발생한다.
"차가운" 네트워크 리턴(K) 덕분에 재생 에너지, 태양 에너지 및 손실 에너지의 사용 범위가 크게 확장되었다.
전송 스테이션
전송 스테이션(2)에 관한 한, 이는 에너지 손실을 방지하기 위한 수압 분리 장치와 회수 장치를 동시에 나타낸다. 전송 스테이션(2)에 본 발명에 따라 제공된 장치(WP2)가 있는 열 교환기(WT5)를 통해, 전송 스테이션(2)은 난방 네트워크를 통해 연결된 각 건물의 열 에너지 손실을 적극적으로 방지한다. 더욱이, 전송 스테이션(2)은 공급될 건물에 대한 열 회로를 형성하는 동시에 - 특히 리턴 측에서 - 수력-열 형태로 열 네트워크로부터 분리되어 해당 건물의 열 회로가 난방 네트워크에 비해 손실 없이 유지된다.
또한, 본 발명에 따른 전송 스테이션(2)의 구조는 이를 열 완충 저장소(ZS)로 사용하는 것을 가능하게 한다. 또한, 전송 스테이션(2)은 전기 버퍼의 배치 및 연결을 가능하게 한다.
전송 스테이션(2)에서 히트펌프(WP2)를 사용하면 난방 네트워크의 리턴, 즉 네트워크 열 교환기(WT7)의 리턴(L)로부터 열을 얻을 수 있어 이러한 회복을 통해 열을 건물의 난방 회로로 다시 가져올 수 있다.
태양 에너지를 사용하는 방법
본 발명에 따르면, 태양 에너지는 태양광 발전 시스템(PV)에 의해 사용되며 여름철에는 따뜻한 외부 공기에 의해 사용된다. 이 개념은 열 태양열 집열기를 통해 가능한 한 많은 태양 에너지를 수집하려는 시도가 이루어진 다른 개념에 비해 결정적인 이점을 가지고 있다. 왜냐하면 열 태양열 집열기는 기본적으로 무한히 큰 가용 태양열 저장고를 사용하기 위한 합리적인 노력으로는 충분히 큰 크기를 가질 수 없기 때문이다. 반면에, 태양 에너지에 의해 가열된 외부 공기는 무기한으로 이용 가능하며, 다음과 같은 경우 건물 스테이션(1)의 히트펌프(WP1)를 사용하여 필요에 따라 무한한 저장소로 사용할 수 있다. 이는 본 발명에 의해 보장됩니다. 히트펌프(WP1)은 항상 최적의 작동 지점에 있으며 최상의 COP로 작동할 수 있으며 히트펌프(WP1)를 작동시키는데 추가적 1차 에너지가 필요치 않다. 후자는 PV 태양광 발전 시스템을 통해 태양 에너지에서 얻은 전기를 사용하여 보장된다.
그리고 항상 최적 범위에서 유지되는 위에서 언급한 WP1의 작동점 덕분에, 태양광 확산 복사는 PV 태양광 발전 시스템의 크기가 적절하게 조정되더라도 필요한 "최소 작동 전류"를 제공하기에 충분하다. 이는 이러한 유형의 알려진 구성과 비교하여 태양 에너지 점유율의 "사용 범위"를 크게 확장한다.
1 건물 스테이션
2 전송 스테이션
3 공급 센터
A 실내 배출 공기
B 건물 배출 공기
M 외부 공기
N 실내 공급 공기(신선한 공기)
C 온수 공급
D 난방 회로
DVL 난방 회로 공급
DRL 난방 회로 리턴
E 건물 공급
F 건물 리턴
G 전기에너지
H 태양에너지
I 전기에너지
J 네트워크 공급
K 네트워크 리턴
L 네트워크 열교환기 리턴
SE 제어 유닛
WW 온수 탱크
WP1 건물 스테이션의 히트펌프
WTP 건물 스테이션의 환기 열교환기
WP2 전송 스테이션의 히트펌프
WT1 열교환기
WT2 열교환기
WT3 열교환기
WT4 열교환기
WT5 열교환기
WT6 열교환기
WT7 네트워크 열교환기
PV 태양광 발전 시스템
ZS 중간 저장소
V1 밸브
V2 밸브
V3 밸브

Claims (22)

  1. 난방 및 온수용 열을 건물에 공급하기 위한 저온 난방 네트워크에 있어서,
    - 공급 센터(3),
    - 공급될 건물에 설치될 수 있는 적어도 하나의 건물 스테이션(1),
    - 상기 공급 센터(3)와 상기 건물 스테이션(1) 사이의 전송 스테이션(2),
    - 상기 공급 센터(3)에서 상기 전송 스테이션(2)으로 이어지는 네트워크 공급(J) 및 상기 전송 스테이션(2)에서 상기 공급 센터(3)로 이어지는 네트워크 리턴(K), 이에 의해 상기 공급 센터(3)에서 작업 공정, 특히 열병합 발전 공정을 통해 상기 네트워크 리턴(K)이 가열되어 상기 전송 스테이션(2)에 대한 네트워크 공급(J)으로 제공됨,
    - 상기 전송 스테이션(2)에서 상기 건물 스테이션(1)으로 이어지는 건물 공급(E) 및 상기 건물 스테이션(1)에서 상기 전송 스테이션(2)으로 이어지는 건물 리턴(F)을 포함하고,
    상기 전송 스테이션(2)은 상기 건물 공급(E)과 상기 건물 리턴(F)이 연결되는 열 버퍼(ZS), 및 상기 네트워크 공급이 연결되는 네트워크 열교환기(WT7)를 포함하고, 상기 네트워크 공급(J)이 상기 네트워크 열교환기(WT7)의 입력 측에 연결되고 리턴(L)이 상기 네트워크 리턴(K)로 이어지며, 열이 상기 네트워크 열교환기(WT7)를 통해 상기 네트워크 공급(J)으로부터 상기 건물 공급(E)을 위한 중간 저장소(ZS)로 전달되고,
    상기 건물 스테이션(1)은
    - 상기 건물 공급(E) 및 상기 건물 리턴(F)에 연결되고 난방 회로(D)의 난방 회로 공급(DVL) 및 난방 회로 리턴(DRL)에 연결되는 제어 유닛(SE),
    - 상기 건물에 온수를 공급하는 온수 탱크(DHW), 및
    - 상기 건물로부터 실내 배출 공기(A)가 1차 열원으로서 공급될 수 있는 열교환기(WT1)를 갖는 1차측, 및 상기 실내 배출 공기(A)에서 추출된 열을 상기 온수 탱(WW)로 전달할 수 있는 출력 열교환기(WT3)를 갖는 출력측을 포함하는 히트펌프(WP1)을 포함하고,
    - 상기 건물 스테이션(1)에서 상기 건물의 상기 난방 회로(D)의 상기 난방 회로 리턴(DRL)은, 상기 난방 회로 리턴(DRL)에서 열을 제거하고 상기 실내 배출 공기(A)에 더하여 상기 제거된 열을 추가적인 1차 열원으로 상기 히트펌프(WP1)의 상기 1차측에 공급하도록, 상기 히트펌프(WP1)의 상기 1차측에 연결되고/연결되거나,
    - 상기 전송 스테이션(2)은 상기 네트워크 열교환기(WT7)의 상기 리턴(L)과 상기 네트워크 리턴(K)에 스위칭되는 수용 열교환기(WT5)를 갖는 1차측, 및 상기 네트워크 열교환기(WT7)의 상기 리턴(L)에서 제거된 열을 상기 중간 저장소(ZS)로 전달할 수 있는 전달 열교환기(WT6)를 갖는 전달측을 포함하는 히트펌프(WP2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 난방 네트워크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 건물 스테이션(1)에서 상기 건물의 상기 난방 회로(D)의 상기 난방 회로 리턴(DRL)은 상기 제어 유닛(SE)을 통해 상기 히트펌프(WP1)의 상기 1차측에 연결되는 저온 난방 네트워크.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 건물 스테이션(1)에서 상기 난방 회로 리턴(DRL)은 상기 실내 배출 공기(A)를 위해 상기 수용 열교환기(WT1)에 연결되고/연결되거나, 상기 히트펌프(WP1)의 상기 1차측의 다른 수용 열교환기(WT2)에 연결되는 저온 난방 네트워크.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 추가 수용 열교환기(WT2)는 상기 배출 실내 공기(A)를 위해 상기 수용 열교환기(WT1)에 직렬로 연결되는 저온 난방 네트워크.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건물 스테이션(1)의 상기 제어 유닛(SE)은 상기 히트펌프(WP1)의 작동을 조절하도록 구성되는 저온 난방 네트워크.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 히트펌프(WP1)의 작동의 조절은 한편으로는 실내 배출 공기(A)이고 다른 한편으로는 난방 회로 리턴(DRL)인 온수 탱크(WW)를 가열하기 위한 서로 다른 1차 열원의 분배는 각각의 가용성 및 필요 상황에 따라 달라지는 저온 난방 네트워크.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건물 스테이션(1)에 추가 환기 열교환기(WTP)가 구비되고, 상기 추가 환기 열교환기(WTP)에서 공급된 외부 공기(M)와 상기 실내 배출 공기(A) 사이의 열교환이 발생하고, 상기 추가 환기 열교환기(WTP)는 상기 히트펌프(WP1)과 함께 적어도 두 개의 서로 다른 회로 구성에서 작동할 수 있고,
    겨울철 스위칭 구성에서는 상기 실내 배출 공기(A)가 상기 외부 공기(M)를 가열하기 위해 상기 히트펌프(WP1)로 유입되기 전에 상기 환기 열교환기(WTP)로 공급되고,
    여름철 스위칭 구성에서는 상기 실내 배출 공기(A)는 상기 히트펌프(WP1)으로 먼저 공급된 후 상기 외부 공기(M)를 냉각하기 위해 상기 환기 열교환기(WTP)로 공급되는 저온 난방 네트워크.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건물 스테이션(1)은 상기 히트펌프(WP1)로 공급되는 상기 실내 배출 공기(A)를 제습하고 건물 배출 공기(B)로 건물 외부로 배출하도록 구성되고, 상기 실내 배출 공기는 상기 1차 열교환기(WT1)을 통해 상기 히트펌프(WP1)로부터 열이 제거되고 또한 제습되는 저온 난방 네트워크.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급 센터(3)에서, 상기 작동 공정으로부터의 열 외에, 상기 작동 공정 중 생성되는 폐열이, 특히 상기 작동 프로세스를 형성하는 열병합 발전 프로세스의 배출 가스로부터 획득되는 폐열이 상기 네트워크 리턴(K)으로 공급되는 저온 난방 네트워크.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    유체 작동 매체, 특히 물을 위해 제공되는 적어도 하나의 라인, 특히 상기 네트워크 공급(J), 상기 네트워크 리턴(K), 상기 건물 공급(E) 및/또는 상기 건물 리턴(F)을 위해 제공되는 라인은 동시에 전기 전도체 또는 전기 에너지 전달을 위한 전기 전도체의 캐리어로 구성되는 저온 난방 네트워크.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건물 스테이션(1)에서 상기 온수 탱크(WW)는 추가 열교환기(WT4)를 위해 할당되고, 이는 상기 제어 유닛(SE)을 통해 상기 건물 공급(E) 및/또는 상기 난방 회로 공급(DVL)에 연결되어 각 가용성 및 요구되는 상황에 따라 상기 온수 저장 탱크(WW), 상기 건물 공급(E) 또는 상기 난방 회로 공급(DVL) 및/또는 상기 건물 공급(E)으로부터 열을 회수하는 저온 난방 네트워크.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기 버퍼가 상기 전송 스테이션(2)에 추가적으로 제공되고, 특히 상기 전기 버퍼는 광전지 시스템 및/또는 상기 공급 센터(3)에 의해 전기 에너지를 공급받을 수 있는 저온 난방 네트워크.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    제어 유닛(SE)이 상기 전송 스테이션(2)에 제공되고, 상기 제어 유닛(SE)을 통해 상기 건물 공급(E)과 상기 건물 리턴(F)이 상기 열 버퍼(ZS)에 연결되고, 상기 제어 유닛(SE)은 상기 건물 스테이션(1)의 상기 제어 유닛(SE)과 함께 이를 수행하도록 구성되어 각 가용성 및 요구 상황에 따라 난방 네트워크의 작동을 제어하는 저온 난방 네트워크.
  14. 난방용 열과 온수를 건물에 공급하기 위한 건물 스테이션(1)에 있어서,
    특히 청구항 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 저온 난방 네트워크를 위한 것이고,
    상기 건물 스테이션(1)은 공급될 건물에 설치될 수 있고 건물 공급(E) 또는 건물 리턴(F)을 통해 건물에 속하는 공급 장치 또는 건물에 할당된 외부 공급 장치에 연결될 수 있고,
    상기 건물 스테이션(1)은
    - 상기 건물 공급(E) 및 상기 건물 리턴(F)에 연결되고 난방 회로(D)의 난방 회로 공급(DVL) 및 난방 회로 리턴(DRL)에 연결되는 제어 유닛(SE),
    - 상기 건물에 온수를 공급하는 온수 탱크(DHW), 및
    - 상기 건물로부터 실내 배출 공기(A)가 1차 열원으로서 공급될 수 있는 열교환기(WT1)를 갖는 1차측, 및 상기 실내 배출 공기(A)에서 추출된 열을 상기 온수 탱(WW)로 전달할 수 있는 출력 열교환기(WT3)를 갖는 출력측을 포함하는 히트펌프(WP1)을 포함하고,
    - 상기 건물 스테이션(1)에서 상기 건물의 상기 난방 회로(D)의 상기 난방 회로 리턴(DRL)은, 상기 난방 회로 리턴(DRL)에서 열을 제거하고 상기 실내 배출 공기(A)에 더하여 상기 제거된 열을 추가적인 1차 열원으로 상기 히트펌프(WP1)의 상기 1차측에 공급하도록, 상기 히트펌프(WP1)의 상기 1차측에 연결되는 것을 특징으로 하는 건물 스테이션.
  15. 건물에 난방을 위한 열 및 온수를 공급하는 저온 난방 네트워크, 특히 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 저온 난방 네트워크를 운영하는 방법에 있어서,
    상기 난방 네트워크는
    - 공급 센터(3),
    - 공급될 건물에 설치될 수 있는 적어도 하나의 건물 스테이션(1),
    - 상기 공급 센터(3)와 상기 건물 스테이션(1) 사이의 전송 스테이션(2),
    - 상기 공급 센터(3)에서 상기 전송 스테이션(2)으로 이어지는 네트워크 공급(J) 및 상기 전송 스테이션(2)에서 상기 공급 센터(3)로 이어지는 네트워크 리턴(K), 이에 의해 상기 공급 센터(3)에서 작업 공정, 특히 열병합 발전 공정을 통해 상기 네트워크 리턴(K)이 가열되어 상기 전송 스테이션(2)에 대한 네트워크 공급(J)으로 제공됨,
    - 상기 전송 스테이션(2)에서 상기 건물 스테이션(1)으로 이어지는 건물 공급(E) 및 상기 건물 스테이션(1)에서 상기 전송 스테이션(2)으로 이어지는 건물 리턴(F)을 포함하고,
    상기 전송 스테이션(2)은 상기 건물 공급(E)과 상기 건물 리턴(F)이 연결되는 열 버퍼(ZS), 및 상기 네트워크 공급이 연결되는 네트워크 열교환기(WT7)를 포함하고, 상기 네트워크 공급(J)이 상기 네트워크 열교환기(WT7)의 입력 측에 연결되고 리턴(L)이 상기 네트워크 리턴(K)로 이어지며, 열이 상기 네트워크 열교환기(WT7)를 통해 상기 네트워크 공급(J)으로부터 상기 건물 공급(E)을 위한 중간 저장소(ZS)로 전달되고,
    상기 건물 스테이션(1)은
    - 상기 건물 공급(E) 및 상기 건물 리턴(F)에 연결되고 난방 회로(D)의 난방 회로 공급(DVL) 및 난방 회로 리턴(DRL)에 연결되는 제어 유닛(SE),
    - 상기 건물에 온수를 공급하는 온수 탱크(DHW), 및
    - 상기 건물로부터 실내 배출 공기(A)가 1차 열원으로서 공급될 수 있는 열교환기(WT1)를 갖는 1차측, 및 상기 실내 배출 공기(A)에서 추출된 열을 상기 온수 탱(WW)로 전달할 수 있는 출력 열교환기(WT3)를 갖는 출력측을 포함하는 히트펌프(WP1)을 포함하고,
    상기 방법은
    - 난방 회로 리턴(DRL)에서 열이 제거되고 상기 제거된 열이 추가 1차 열원으로서 실내 배출 공기(A)와 함께 상기 히트펌프(WP1)의 1차측에 공급되고/되거나,
    - 상기 네트워크 열교환기(WT7)의 상기 리턴(L)에서 열이 제거되고 상기 제거된 열이 상기 네트워크 공급(J)의 열과 더불어 상기 전송 스테이션(2)의 중간 저장소(ZS)에서 활용될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전송 스테이션(2)의 히트펌프(2)에 의해 상기 네트워크 열교환기(WT7)의 상기 리턴(L)으로부터 열이 제거되는 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 히트펌프(WP1)의 작동은 상기 건물 스테이션(1)의 제어 유닛(SE)에 의해 조절되는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어 유닛(SE)에 의해 상기 히트펌프(WP1)의 작동을 제어할 때, 한편으로는 실내 배출 공기(A)이고 다른 한편으로는 난방 회로 리턴(DRL)인 온수 탱크(WW)를 가열하기 위한 서로 다른 1차 열원의 분배는 각각의 가용성 및 필요 상황에 따라 달라지는 방법.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건물 스테이션(1)에 추가 환기 열교환기(WTP)가 구비되고, 상기 추가 환기 열교환기(WTP)에서 공급된 외부 공기(M)와 상기 실내 배출 공기(A) 사이의 열교환이 발생하고, 상기 추가 환기 열교환기(WTP)와 상기 히트펌프(WP1)는 상기 외부 공기(M)의 온도에 따라 적어도 두 개의 서로 다른 회로 구성에서 작동할 수 있고,
    겨울철 스위칭 구성에서는 상기 실내 배출 공기(A)가 상기 외부 공기(M)를 가열하기 위해 상기 히트펌프(WP1)로 유입되기 전에 상기 환기 열교환기(WTP)로 공급되고,
    여름철 스위칭 구성에서는 상기 실내 배출 공기(A)는 상기 히트펌프(WP1)로 먼저 공급된 후 상기 외부 공기(M)를 냉각하기 위해 상기 환기 열교환기(WTP)로 공급되는 방법.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건물 스테이션(1)에서 상기 히트펌프(WP1)로 공급되는 상기 실내 배출 공기(A)를 제습하고 건물 배출 공기(B)로 건물 외부로 배출하도록 구성되고, 상기 실내 배출 공기는 상기 1차 열교환기(WT1)을 통해 상기 히트펌프(WP1)로부터 열이 제거되고 또한 제습되는 방법.
  21. 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크 열교환기(WT7)의 리턴(L)으로부터 열을 제거함으로써 상기 네트워크 리턴(K)의 온도는 상기 네트워크 리턴(K)이 상기 전송 스테이션(2)으로부터 상기 공급 센터(3)로의 경로에서 주변 영향에 의해 가열될 수 있는 정도로 줄어드는 방법.
  22. 제15항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급 센터(3)에서, 상기 작동 공정에서 발생하는 열 외에, 이 작업 공정에서 발생하는 폐열, 특히 작업 공정을 형성하는 열병합 발전의 배출 가스로부터 얻어진 폐열이 상기 네트워크 리턴(K)으로 공급되는 방법.
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