NO133829B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til drift av varmekraftverk eller varmeleverende verk med tilsluttede oppvarmningsvann-nett.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte

til drift av varmekraftverk eller verk med

tilsluttede oppvarmningsvann-nett.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den

oppgave å skaffe en fremgangsmåte av

den angitte art som tillater en betydelig

innsparing av varmeenergi og en bedre

sentral styring av hele oppvarmningsvann-nettet.

For å belyse oppfinnelsen skal der i det

etterfølgende først forklares en del be-greper som er av betydning for oppfinnelsen.

A. Varmebehov.

Hittil har man ved beregning eller konstruksjon av varmekraftverk eller verk med

tilsluttede oppvarmningsvann-nett vært av

den oppfatning at der ved værelsesoppvarmning ikke består noen vesentlig forskjell mellom det teoretiske maksimale

varmebehov og det maksimale varmebehov

som opptrer i praksis. Den erkjennelse at

denne oppfatning ikke er riktig og fører til

gale slutninger, utgjør allerede et vesentlig grunnlag for oppfinnelsen. Av denne

grunn skal der i det etterfølgende bli for-klart hva denne forskjell mellom det teoretiske og det riktige .varmebehov beror, på.

For fastlegningen av det maksimale

varmebehov, som tjener til dimensjonering

av oppvarmningsanleggene, gjelder der i

alle land bestemte regler som bygger på et

nokså enhetlig grunnlag. For Tyskland er disse regler f.eks. sammenfattet i en stan-dard som bærer betegnelsen DIN 4701.

DIN 4701 oppdeler varmebehovet under kuldespissen som følger:

Her betyr km det midlere gjenn<p>mgangstall i kcal/m2h ° C, F den varmeavgivende flate i m<2>, t; værelsetemperaturen i ° C og ta ute-temperaturen i ° C.

Til dette transmisjonsvarmetap kommer der tillegg som er avhengig av driftsmåten og klimaet, nærmere bestemt

zt, for driftsavbrudd og

zx for kalde ytterflater.

Begge tillegg uttrykkes som funksjon av en størrelse D.spm er et midlere varme-gjennomgangstall for alle veggene av et værelse. På fig. 1 i DIN 4701 er denne funksjon vist, og i tabell 2a i den samme stan-dard er summen av z„ og zA angitt for forskjellige driftsmåter. F.eks. utgjør det sam-lede tillegg zD 7 % for en driftsmåte I som kan tas som eksempel. Et ytterligere tillegg zH er avhengig av himmelretningen og er angitt i tabell 21 i DIN 4701. Størrelsen av dette tillegget er avhengig av bygningens plasering. Ved frittstående bygninger vil tillegget være tilnærmet lik 0, da tilleggene på den side som ikke mottar noen solbe-stråling, tilnærmet oppheves av fradrag på solsiden. Tillegget eller fradraget zH har i praksis bare betydning for de enkelte vær-elser. Bare ved hus som er tildekket på syd-siden og ikke treffes av solstråler, blir varmebehovet høyere.

Til disse tillegg som er avhengige av driftsmåten og klimaet, kommer der også et ventilasjonsvarmebehov Q, som er avhengig av husets plasering og byggemåte.

Hvis tilleggene z,, zA og z,, sammen-fattes til en faktor Z, fås der ifølge DIN 4701 et samlet varmebehov på

Ved kontinuerlig full oppvarmning av værelsene (ca. 20° C) under kuldespissen kan tillegget z, for driftsavbrudd helt innspares. Tilleggene zx for kalde ytterflater og z„ for himmelretningen må imidlertid opprettholdes. Ved et frittstående hus eller en\husblokk er den' del av tilleggene som ikke kan innspares, på omtrent 5 %. Man får altså Ved beregning eller konstruksjon av I fjernoppvarmningsnett for sentralregulerte f jernoppvarmninger kan man anvende det i ligning (3) angitte varmebehov Qh DIN, idet driftsmåten ved sentral regulering av værelseoppvarmningen kan innrettes slik at de tillegg som vanligvis inngår i bereg-ningsgrunnlaget for driftsavbrudd, ikke er nødvendige. Man får da for konstruksjonen av fjernrørnettet:

Dette varmebehov Qh DIN yon, tr. kan be-tegnes som et varmebehov på 100 %.

I beregningsgrunnlagene for DIN 4701 er på samme måte som i alle andre standarder eller regler det midlere varmegjen-nomgangstall for en bestående bygning (murverk -f- vinduer -f- dører -f- tak) reg-net som en konstant størrelse. Av denne grunn kan den delverdi (Qh DIN , ) av konstruksjonsverdien som er nødvendig ved en bestemt utetemperatur (t.,) utenfor kuldespissene, beregnes som en lineær funksjon av forholdet mellom den virkelige temperaturforskjell (t; — t;i) og temperaturforskjellen i konstruksjonspunktet (ti—t,)lll:lx slik det vil fremgå av følgende ligning:

Innetemperaturen fastsettes vanligvis til + 20° C, mens den laveste utetemperatur som anvendes for beregningen i f.eks. Berlin, er — 15° C, slik at A Sj (i—a) = t,- — t., + 20° C — t, og A ^ (i—a) =

(t; — t.',) x = 20° C — 15° C) --= 35" C.

Det er nå blitt fastslått at det varmebehov som er utregnet for konstruksjonspunktet (største temperaturdifferanse), ikke opptrer hvis der under kujdespisser unngås driftsavbrudd og der hele tiden, d.v.s. 24 timer i døgnet, oppvarmes til vær-elsetemperatur på ca. 20° C svarende til den beregnede fulle oppvarmning.

Isåfall kommer bare de ekte fysikalske verdier for varmeutvekslingen til virkning, og disse er, slik det likeledes er blitt fastslått, lavere ved temperaturer under 0° C enn de verdier for varmegjennomgangstallene k, varmeovergangstallene ai resp. a., og varmeledningstallene ). som er satt inn i beregningsreglene. Under kuldespissen inntrer der en behovsreduksjon som har verdien x • Qh mN konstr. og der fåes således: For Berlin er f.eks. x erfaringsmessig bestemt til omtrent 0,4.

I overensstemmelse med dette er

Behovsreduksjonen x er avhengig av klimaet og byggemåten og er derfor noe forskjellig fra sted til sted. Reduksjonen beror på at de verdier som følge de foreliggende standarder (i Tyskland DIN 4701) tjener til beregning av det maksimale varmebehov, etter hva som er fastslått bare ufullkomment tar i betraktning de virkelig avgjørende lover for varmeutvekslingen. Det blir således ikke tatt i betraktning at 1. varmegjennomgangstallet (kcal/h m<2 ><0> C) blir større ved økning av den effektive temperaturdifferanse som be-virker varmeutvekslingen,

2. fuktig luft leder varmen bedre enn tørr luft, 3. varmeovergangen fra luft til fuktige vegger og fra fuktige vegger til luft er større enn varmeovergangen ved tørre vegger og tørr luft, og 4. luftbevegelsen (vindstyrken) gir sær-lig stor virkning ved våte vegger, idet der opptrer et forhold som står i sammenheng med begrepet «fordamp-ningskulde».

Disse innflytelser gjelder i prinsipp for alle byggematerialer, også for vinduer og glassvegger. Varmeovergangen er f.eks. større ved fuktige eller vate vinduer enn ved tørre. Ved regnvåte ytterflater kan man endog tale om en regelrett vannkjø-ling av overflaten.

Videre senker en tilisning varmegjen-nomgangen i økende grad jo lavere tem-peraturen er. Den tilisede flate antar her-under men hensyn til varmeovergangen mer og mer karakteren av en tørr vegg.

I de regler til beregning av varmebehovet som hittil alene har vært ansett som bestemmende blir der overhode ikke tatt hensyn til disse innflytelser, noe som først er blitt erkjent i sammenheng med den foreliggende oppfinnelse. Varmebehovet blir tvertimot beregnet som om det i hele oppvarmnmgsperioden skulle være en rett-linjet funksjon av temperaturdifferansen t, — t.,, selv om de lange perioder med disig, rått vær, resp. regnperioder, med sikkerhet betinger et spesifikt høyere varmebehov, så meget mer som der under slike værforhold nesten alltid er vind. Månedene november, desember, mars og april er typiske for slikt vær i Europa.

Den vanlige beregning av varmebehovet finner også sted på samme måte for ny-bygg og i gamle hus. Bygningsfuktige ny-bygg blir altså beregnet på nøyaktig samme måte som allerede uttørkede eldre hus.

Den oppfatning som ligger til grunn for den vanlige fastleggelse av varmebehovet, og som går ut på at varmegjennomgangstallet k for de angjeldende veggpar-tier er en konstant størrelse, utgjør ifølge de erkjennelser som den foreliggende oppfinnelse går ut fra, en forenkling som ikke stemmer overens med de virkelige forhold. Derimot er det lett å bevise at varmegjennomgangstallet forandrer seg i avhengighet av været.

Hvis man antar at den største grad av tørrhet samt vindstille inntrer ved en utetemperatur t:1 = — 15° C, og at de høyeste fuktighetsverdier og vind inntrer ved regn-vær og en utetemperatur t., = + 5° C, får man følgende bilde, hvis der regnes med vegger med en tykkelse av s = 0,41 m og vindusruter med en tykkelse av s = 0,03 m, samtidig som a: --- indre varmeovergangstall

i kcal/mah ° C,

a;i ytre varmeovergangstall

i kcal'm2h°C,

varmeledningstallet i kcal/mh ° C.

Varmeovergangstallene og varmeledningstallene er ikke nøyaktig kjent. De ligger tilnærmet mellom følgende grenser, idet der for vegg- og vindusflater regnes med tilnærmet de samme varmeovergangstall:

Varmegjennomgangstallet kan beregnes som følger:

Der fås således for ytterveggene:

a) Ved tørr luft og vindstille (t, = — 15° C) b) Ved regn og vind (ta = -f^ 5° C) idet kt . vtgg = varmegjennomgangstallet for den tørre vegg og kf. vegg = varmegjennomgangstallet for den fuktige vegg, mens der for enkeltvinduer fås følgende verdier: c) Ved tørr luft og vindstille (t:l = — 15°C) d) Ved regn og vind (ta = + 5° C)

idet kt . vindo = varmegjennomgangstallet for det tørre vindu og k{ . vindu = varmegjennomgangstallet for det fuktige vindu.

Av dette fremgår det at varmegjennomgangstallet k for yttervegger og vinduer er sterkt avhengig av været. Ved disse varmeovergangs- og varmeledningstall endrer altså varmegjennomgangstallene seg som følger:

Nøyaktige verdier for a,, a., og l ved tørr og våt vegg foreligger for tiden ikke. Følgende antagelse som ligger til grunn for den foreliggende oppfinnelse, turde imidlertid være berettiget: Hvis begrensningen av varmebehovet i kuldespissen i forhold til beregningen av varmebehovet etter DIN 4701 uttrykkes véd en begrensningsfaktor J', vil

I Norge anvendes der ikke enkeltvinduer, men vanligvis dobbeltvinduer eller vinduer med tre glassruter. Luftrommet

mellom rutene virker varmeisolerende og

øker forholdstallene i den ovenstående tabell, men værinnflytelsen vil prinsipielt foreligge. Den begrensning av varmebehovet som er angitt for Berlin i ligning (3c), gjelder for dobbeltvinduer.

Som et eksempel ble forløpet av varmebehovet for værelseoppvarmningen for

Berlin bestemt nøyaktig under hele oppvarmningsperioden. Varmebehovet fulgte følgende formel:

Vindinnflytelsen tiltar med stigende utetemperatur. Den når ved en midlere frosttemperatur én verdi av godt og vel 10 % av det effektive varmebehov under kuldespissen og forandrer seg da bare med vindstyrken.

Forløpet av kurvene for det teoretiske varmebehov og det effektive varmebehov viser at avstandén mellom kurvene blir mindre ved stigende utetemperatur. Re-duksjonsfaktoren — som under kuldespissen er 1 — x = 0,6 — blir altså større med stigende utetemperatur. I Berlin nar re-duksjonsf aktoren alt etter vindstyrke verdien 1 mellom en utetemperatur på + 2° C og + 8° C, og her vil altså det effektive varmebehov falle sammen med det teoretiske varmebehov etter DIN 4701 eller over-stige dette alt etter vindinnflytelsen.

B. Vannmengder.

Ved vannmengder (W,,) som for værelseoppvarmningen holdes konstant pr. tidsenhet, blir bare fremløps-temperaturen (tv) for oppvarmningsvannet innstilt sentralt svarende til været. Da vil tilbakeløps-temperaturen (t,,) og dermed temperaturforskjellen mellom fremløps- og tilbake-løpstemperaturen innstille seg tvangsmes-sig. Hvis fremløpstemperaturen reguleres i fjernoppvarmningsnettet, vil fremløpstem-peraturen i de for 90/70° C beregnede husanlegg tvangsmessig innstille seg i overensstemmelse med det innstilte blandings-forhold. For temperaturforskjellen (tv — t,.) gjelder ligningen:

hvor c — spesifik varme i kcal/kg ° C og W,, = kg</>h.

Når Wh = konstant, vil tv — tl; være proporsjonal med delverdiene av varmebehovet:

Derimot vil den oppvarmningsvann-mengde som behøves til varmtvanribered-ning (oppvarmning av forbruksvann), være gjenstand for svingninger, nærmere bestemt som følge av to innflytelser: a) Forbruksvannmengden variere daglig mellom en maksimal mengde og omtrent 0. b) Med stigende fremløpstemperatur i oppvarmningsnettet blir den oppvarm-ningsvannmengde som er nødvendig til oppvarmning av forbruksvannet, mindre, da temperaturfallet nødven-digvis blir større ved uforandret varmeflate.

I det etter DIN 4701 utregnede varmebehov for bygninger er der altså for det første forutsatt for høye varmegjennom-gangstall (ca. 40 % for høyt) og for det annet tatt hensyn til tillegg som avhenger av driftsmåten, så der fremkommer en verdi for varmebehovet som kreves ved egen kjelefyring til å dekke oppfyrings-spissene. Ved fjernoppvarmningsanlegg med lokal forbruksregulering hos avtageren opptrer erfaringsmessig bare omtrent 80 % av de beregnede maksimalverdier. Det er nå funnet at de hittil vanlige daglige opp-varmningsspisser nesten kan unngås ved utvidelse av driftstiden, og at der av det

beregnede maksimale varmebehov bare

kreves ca. 60 % for den nødvendige varme-effekt slik det er beskrevet foran. Dette ytrer seg ved at der hos avtageren isteden-for en fremløpstemperatur ved oppvarm-ningsspissen for husanlegget på 90° C bare behøves en temperatur av ca. 68" C. Til for-syning av varmtvannsberederanlegg kreves en varig fremløpstemperatur på ca. 90'' C fordi varmtvannsberedernes varme-overgangsflate vanligvis er dimensjonert for denne fremløpstemperatur. For å kun-ne sikre en full oppvarmning av varmt-vannsbederanleggene måtte man hittil til dette formål anordne en særskilt fremløps-ledning i varmerørnettet (3 rørnett).

Foruten i erkjennelsen av at det virkelige varmebehov for værelseoppvarmning bare utgjør ca. 60 % av det beregnede varmebehov består oppfinnelsen i på grunnlag av denne erkjennelse å legge kurven for fremløpstemperaturen for værelsesoppvarmningen i oppvarmningsnettet så høyt at den under hele oppvarmningsperioden ikke synker under den laveste verdi som kreves for driften av varmtvannsberederne.. Da kan værelseoppvarmnings- og varmt-vannsberedningsanlegg" forsynes tilstrek-kelig fra en felles fremløpsledning og hele anlegget bygges som torørsnett. Den ønske-de driftstilstand nås hvis den til varmebehovet ifølge DIN 4701 svarende fremløps-temperatur på 90° i varmesystemet for hu-set som skal forsynes, blir dekket med en fremløpstemperatur i fjernoppvarmningsnettet på ca.' 300° C og mer. Den høyeste fremløpstemperatur i fjernoppvarmningsnettet ligger da bare på 200° C, svarende til det virkelige varmebehov på ca. GO % av den beregnede maksimalverdi.

Ifølge oppfinnelsen blir altså den oven-for angitte oppgave løst og de nevnte mål ved torøroppvarmningsvann-nett som er tilsluttet varmekraftverk eller varmeleverende verk, nådd ved at anlegget i hele driftstiden drives med en oppvarmnings-vannmengde W,, til værelsesoppvarmning som er hovedsakelig konstant pr. tidsenhet, og som bestemmes av forholdet — under den for beregningen av anlegget gjeldende kuldespiss — mellom det teoretiske varmebehov Qhkon.tr. som anlegg beregnes for etter DIN 4701, og den tilsvarende teoretiske differanse (tv — t,,) konltr mellom fremløps- og tilbakeløpstemperatur av oppvarmningsvannet, d.v.s.

og med en fremløpstemperatur tv som inn-stilles glidende etter det opptredende varmebehov for værelsesoppvarmningen, samtidig som fremløpstemperaturen ved den nedre grense for belastningsområdet for værelsesoppvarmningen hovedsakelig stemmer overens med varmtvannsberedernes di-mensjoner ingstemperatur, mens den under kuldespisser ligger vesentlig under den maksimale fremløpstemperatur tv kool>tr

(punkt 3) som anlegg dimensjoneres for etter DIN 4701.

Fig. 1 viser temperaturkurvene, nemlig kurve a for tilbakeløpstemperaturene i husanleggene,

kurve b for fremløpstemperaturene ii husanleggene,

kurve c og d for henholdsvis fremløpstem-peraturene og tilbakeløpstemperaturene i varmenettet.

Kurve c tar ikke hensyn til minskningen av varmegjennemgangsverdiene i varmeveks-lerens varmeslanger i det nedre belast-ningsområde.

Varmegj ennomgangsverdien avhenger av varmevekslernes utførelse og er derfor forskjellig i de enkelte avtageranlegg. Den fører til en høyning^ av fremløpstempera-turen f.eks. etter kurve e. Det virkelige varmebehov hos avtageren er innesluttet mellom abscisseverdiene 20 og 60 %, som kjennetegner henholdsvis nedre og øvre grense for oppvarmnmgsperioden.

Det skraverte abscissebånd represen-terer den midlere årsbelastning. Spisstem-peraturen på ca. 200° C betinger i nettets fremløpssystem ved fjerneste tilslutning, et laveste trykk på ca. 16 ato. Husanleggene blir hensiktsmessig tilsluttet indirekte over varmevekslere.

Ved innbygning av mengdebegrensere i varmevekslernes tilslutningsledninger muliggjøres en sentral regulering av oppvarmningsnettet fordi vannmengden i husanleggene forblir konstant og oppvarmnin-gen kan reguleres ved temperaturendring. Varmeleveringen for værelseoppvarmning kan da avregnes med avtageren etter en årlig overslagstariff. Sammenlignet med tre-rørsnett oppstår der ingen ulemper med hensyn til driften. Bare den varme som leveres til oppvarmning fra kraftver-ket, faller dyr i produksjonspris, svarende til den høyere årlige middeltemperatur i nettets fremløpssystem. Den midlere års-temperatur utgjør i fremløpsnettet ca. 140° C, og overensstemmende hermed er tapet ved temperaturfall i maskinen større enn ved tre-rørsnettet, hvis fremløpstem-peratur ved direkte tilslutning av husanleggene bare utgjør ca. 65°—70° C som årlig middelverdi. Ved oppvarmning i flere trinn kan tapet ved temperaturfall imidlertid reduseres sterkt, så verdien for den damp som avgis fra maskinen til oppvarmings-anlegget, ligger betraktelig lavere enn ved drift av et dampfordélingsnett.

Hvis husanleggene adskilles fullstendig fra oppvarmningsnettet hva trykket angår, og fordampningstrykket bak varmeveksle-rens varmeflate ligger under 1 ata, kan det høye fremløpstrykk ved enden av oppvarmningsnettet tilgodegjøres fullt ut som tran-sporttrykk (Fleissdruck) for tilbakeløpsnet-tet. Rørtverrsnittene blir da meget små, for foruten at vannmengdene blir små på grunn av det høye temperaturfall, kan man legge grensehastighetene for vanngjen-nomstrømningen til grunn for beregning av rørene. Derved blir der spart merkbart på anleggskapital for oppvarmningsnettet. I forhold til et varmtvannsrørnett som er dimensjonert for 130/70° C, stiger f.eks. allerede effekten på grunn av temperatur-forholdet til omtrent den 3,6-dobbelte verdi, mens bygningsomkostningene faller ca. 25 %. Det utnyttbare høye trykkfall senker dessuten anleggsomkostningene. Ved sam-menligning med et dampoppvarmningsnett med samme rørdiameter blir fordelene en-da større. Nettets effekt stiger ved samme rørdiameter minst med det 7- til 8-dobbelte. Bygningsomkostningene blir riktig-nok ikke gunstigere i samme forhold, fordi frem- og tilbakeløpsledningene ved to-rørs-varmtvannsnett har samme diameter mens kondensatledningen ved dampnett får mindre diameter enn damptilførselslednin-gen.

Til et slikt to-rørs-varmtvannsnett kan der også sluttes dampvarmeanlegg som drives som varmtvannsanlegg, uten at de inn-byggéde radiatorer behøver å gjøres større, hvis varmtvannstemperaturene i husanleggene tilpasses de for damp dimensjonerte radiatorer. Den høyeste fremløpstempera-tur ligger da teoretisk omtrent mellom 130° og 140° C. Fremløpstemperaturkurven for husanleggene tilsvarer omtrent kurve h pa fig. l. Den høyeste fremløpstempera-tur som virkelig opptrer, overskrider imidlertid, svarende til abscisse 60 %, ikke 100° C. Varmeapparatene blir altså ikke utillatelig belastet i forhold til dampdrift selv med hensyn til varmespenning eller trykk. Den teoretiske midlere temperatur i varmeapparatet stemmer med hensyn Ul kuldespissen overens med den for dampdrift. Derfor kan størrelsen av varmeapparatene forbli uforandret også ved drift som vannvarmeanlegg. Også de for-hånden-værende rørledningstverrsnitt kan bibehol-des uten nevneverdig forandring, for ved det høye temperaturfall på 60°—70° C

(130/70° til 140 70° C) utgjør den i husanleggene sirkulerende vannmengde bare 1 '3 eller mindre av den som sirkulerer i et nor-malt varmtvannsanlegg som er dimensjonert for 90/70° C. Eventuelt nødvendige for-andringer vil for det meste bare begrense seg til innbygning av strupningsorganer som muliggjør innregulering av anlegget, samt innretninger for tilførsel og fjernelse av luft. Dampanleggene kan altså likeledes etter .tilslutning til det beskrevne to-rørs-varmtvannsnett drives regulerbart med glidende temperaturer som vannvarmeanlegg, så alle økonomiske og hygieniske fordeler som er særegne for oppvarmning med varmtvann, gjør seg gjeldende.

Varmemagasineringen i oppvarmningsnettet blir ikke dårligere, sammenholdt med de hittil vanlige tre-rørsnett med lavere temperaturer, fordi reduksjonen i vannmengde blir utlignet ved øket. temperaturdifferanse mellom frem- og tilbake-løp. Det lar seg uten innskrenkning gjøre å gå frem etter tysk patent nr. 1 016 274, hvor man ved drift av kraftvarmeverk med ut-takskondensasjonsmaskiner og sentralt re-gulerte varmtvannsnett unngår at arbeids-effekten faller ut ved uttak av damp fra maskinen under strømspissen, ved at ut-taks-kondensasj onsmaskinenes varmeav-givelse til oppvarmningsnettet på tids-punktet for øket strømbelastning blir inn-skrenket eller frakoblet, mens maskinen i kondensasjonsdelen er dimensjonert slik at den i kondensasjonsdrift kan kjøre uten full elektrisk effekt, hvorunder varmt-vannsnettet og de forsynte bygninger tjener som varmemagasiner. Ved drift åv'-' fjernoppvarmningsanlegg med vann som varmemediiim og med tilsluttede oppvarm-nings- og varmtvannsberedningsanlégg med et felles tilbakeløp i henhold til tysk patent nr. 961 386, hvor tilbakeløpstempe-raturen bak varmtvannsberedernes varme-utvekslingsflater blir avstemt på tempera-turen i oppvarmningsanleggenes tilbake-løpsledninger, blir der også for varmt-; vannsberederne sikret et høyt temperaturfall,- altså en høy effekt av rørtverrsnittet.

Varmtvannsberedernes tilbakeløpstempe- •

råtur ligger da ved ca. 45° C. Alle fordeler ved disse to patenter gjør seg gjeldende.

En ekstra økning av netteffekten og av den energiøkonomiske nytte blir ifølges oppfinnelsen oppnådd hvis nettets tilbake-løpsvann blir utnyttet til oppvarmning av varmeforbrukere. Hvis f.eks. stråleopp-varmningsanlegg montert i tak dimensjoneres for varmtvannstemperaturer på 50/30° G, så kan der for disse anlegg av-tales en lavere varmepris svarende til disse lave temperaturer. Den lave varmepris for

anlegg med temperaturer under 50° C gjør

idet f.eks. mulig også å overta oppvarmning

av gater og veier mot en årlig overslagssum.

Den lave pris for dette betyr en ansporirig

:til å holde farlige steder i trafikken frie :for glatt is ved hjelp av oppvarmning. To-rørs-varmtvannsnettet ifølge oppfinnelsen byr på en vesentlig driftsøkono-misk forbedring av varmeproduksjonsan-ilegg og spesielt av varmekraftverk. Det :får også betydning ved gass- og varmluft-turbiner hvor der blir avgitt varme i forskjellige temperaturområder, bl. a. ved høy temperatur, så de høynede fremløpstem-peraturer i varmenettet (maksimalt ca. ,200° C) ikke betyr noen forverrelse i ter-modynamisk henseende. De lave tilbake-løpstemperaturer bringer imidlertid pro-sessen pa et lavt temperaturnivå og sikrer en høy virkningsgrad av brenselutnyttel-sen. Driftsmetoden gir også driftsøkono-misk grunnlag for elektriske oppvarm-ingsanlegg med magasinering om natten, for den strøm som fås fra byoppvarmnings-•nettets belastning i natt-timene, kan sub-'vensjoneres av by-oppvarmningsverkene slik at den blir konkurransedyktig for en større forbrukerkrets, og varmekraftverket kan dra stor nytte av dette.

Bygning av by-oppvarmningsanlegg som ledd i en samkjøring av kraft- og varmeforsyning (Kraftwårmekupplung) ble hittil hemmet av det store kapitalbehov for varmefordelingsnetterie, som betyr en tungtveiende omkostning. Ved anvendelse av to-rørs-varmtvannsnett i henhold til oppfinnelsen blir omkostningene for by-oppvarmningsanlegg bragt så sterkt ned at det driftsøkonomiske grunnlag blir bedre og der dermed åpnes vei for en vid utbredelse av en samkjøring av kraft- og varmeforsyning.

I Et anlegg ifølge oppfinnelsen er vist eksempelvis og skjematisk på fig. 2. Maskinen 1 varmer fra flere avtapningstrinn opp det fra avtageranleggene kommende til-bakeløpsvann R i seriekoblede varmevekslere 6, 3, 4 og 5. Varmeveksleren 6 behøves bare når tilbakeløpsvannet fra romopp-' varmnings- og varmtvannsberedningsan-leggene blir avkjølet dypere av varmeforbrukere med lavere temperaturer. Oppvarm-ningsgraden i de enkelte varmevekslere svarer til avtapningstrykkene, som er avstemt, på beste varmeutnyttelse. Det opp-varmede varmtvann strømmer gjennom fremløpsledningen V igjen til forbrukerne, som består av romoppvarmningsapparater H, varmtvannsberedere WWB, stråleopp-varmningsanlegg ST og varmtvannsanlegg GL til å forhindre isdannelse. Regjerings-apparatene 7 og 8 peker hen på en anvendelse av anordningen ifølge tysk patent nr. 961 386. Ved senket fremløpstemperatur; altså i varmt vær, blir varmevekslerne 4 og 5 koblet fra etter behov. Maskinens lav-trykksdel, som ender i hovedkondensato-ren, besørger belastningsutjevning i kon-densasj onsdrift. Str åleoppvarmningsanleg-gene ST er på fig. 2 eksempelvis innføyet i en annen tilbakeløps-gren, og anleggene til gateoppvarmning mot. isdannelse kan kobles på samme måte eller bak stråleopp-varmningsanlegget med sikte på videre temperatursenkning.

For tilslutningen av varmevekslerne i romoppvarmningsanleggene H er der ifølge fig. 3 på i og for seg kjent måte anordnet en blandeledning til å utligne de enkelte forskjellige uregelmessigheter i varmevekslerne. V er fremløpsledningen til varmeflaten i varmeveksleren W, og 'R er til-bakeløpsledningen .til gatenettet. Forbin-delsesledningen blander i en dyse Du kaldt tilbakeløpsvann inn i fremløpsledningen til' varmeflaten. For dysevirkningen kommer det høye disponible trykkfall til nytte. Der inntrer ikke noen fordampning bak dysen, da fordampningstrykket blir sterkt nedsatt av den lavere blandingstemperatur. En strupeventil Dr blir stillet inn slik at det av uregelmessigheten betingede blandings-forhold er sikret, noe som kan skje for hånden eller automatisk. Ofte er det også; nok med én innstilling for hele belastningsområdet en gang for alle. Tilbake-slags-klappventilen Rii forhindrer over-gang av varmtvann fra fremløpsledningen over blandeledningen til tilbakeløpslednin-gen ved avstengt husanlegg.

Ved passende utformning av blandedysen kan husanleggéne tilsluttes gateforde-lingsnettet direkte over en trykk-begren-ser i tilløpsledningen og en mengderegula-tor i tilbakeløpslednirigen. I dette øyemed må blandedysen være utført slik at hele området for det senkede trykk ligger umid-delbart bak blandedysen med den senkede blandingstemperatur foråt der ikke skal inntre noen fordampning.

Til forskjell fra det viste utførelses-eksempel kan der selvsagt anvendes flere eller færre oppfyringstrinn uten at man avviker fra det vesentlige ved oppfinnelsen.. Trinnantall og varmedata bestemmes bare ut fra hensynet til den driftsøkonomiske nytte. Ved gass- og varmluftmaskiner ret-ter oppfyringstrinnene og varmemengdene seg efter de avgitte varmemengder og de temperaturer som opptrer i maskinens kjø-lere. Om nødvendig, kan man i det nedre temperaturområde for effektøkning og belastningsutjevning anvende elvevann eller lignende i tillegg (adskilt fra og ved siden av varmtvannet) som kjølemiddel.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til drift av varmekraftverk eller varmeleverende verk med tilsluttede oppvarmningsvann-nett, karakterisert ved at anlegget i hele. driftstiden drives med en oppvarmnings-vannmengde Wh til værelsesoppvarmning ,som er hovedsakelig konstant pr. tidsenhet, ;og som bestemmes av forholdet — under den for beregningen av anlegget gjeldende kuldespiss mellom det teoretiske varmebehov Q,, konstr. som anlegg beregnes for •etter DIN 4701, og den tilsvarende teoretiske differanse (tv — tK) konstr. mellom fremløps- og tilbakeløpstemperatur av opp-, varmnings vannet, d.v.s. og med en fremløpstemperatur tv som inn-stilles glidende etter det opptredende varmebehov for værelsesoppvarmningen, samtidig som fremløpstemperaturen ved den . nedre, grense for belastningsområdet for værelsesoppvarmningen hovedsakelig stemmer overens med varmtvannsberedernes di-mensjoneringstemperatur, mens den . under kuldespisser ligger vesentlig under den maksimale fremløpstemperatur tv konstr. (punkt 3) som anlegg dimensjoneres* for etter DIN 4701.

2. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at opp-varmningsvannmengden til romoppvarmningsanleggene begrenses oppad ved hjelp av automatiske reguleringsanordninger, og at den mengde oppvarmningsvann som tilføres forbrukeren, opptil denne grense reguleres i avhengighet av været eller rom-temperaturen ved hjelp av kjente automatiske regulatorer.

3. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1 eller 2, karakterisert ved at ulikt varmebehov hos forbrukeren ut-lignes ved i og for seg kjent iblanding av tilbakeløpsvann i fremløpsledningen.

4. Fremgangsmåte som angitt i en av påstandene 1—3, karakterisert ved at dampoppvarmningsanlegg drives som varmtvannsanlegg med glidende temperatur, hvorunder varmtvannstemperaturene er avpasset etter de for damp dimensjonerte radiatorer og rørledninger og den høyeste fremløpstemperatur som opptrer i praksis, ligger under 100° C.