SE0802122A1 - Fjärrvärmeanläggning och förfarande för generering av tappvarmvatten - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 innefattar bland annat en styrventil som reglerar flödet av fjärr- värmevatten genom värmeväxlarinrättningen på dess primärsida.

Denna styrventil kan vara anordnad att styras elektroniskt med hjälp av en elektronisk styrenhet i beroende av mätvärden från en temperaturgivare som avkänner temperaturen hos det genere- rade tappvarmvatten som lämnar värmeväxlarinrättningen. Alter- nativt kan styrventilen vara direktverkande och på mekaniskt sätt styras av temperaturen hos det genererade tappvarmvattnet, ex- empelvis via ett värmebärande medium som påverkas av tempe- raturen hos det genererade tappvarmvattnet.

Det värmebärande fjärrvärmevattnet i tilloppsledningen hos ett svenskt fjärrvärmenät har vanligtvis en temperatur som ligger mellan cirka 65-100°C, varvid den lägre temperaturen av cirka 65°C tillämpas under den varmare delen av året och den högre temperaturen av cirka 100°C tillämpas under den kallare delen av året. En fjärrvärmeanläggning måste därför dimensioneras under beaktande av denna temperaturvariation mellan cirka 65- 100°C hos fjärrvärmevattnet. Särskilt i det fall då fjärrvärmevatt- net ligger på den högre temperaturnivàn av cirka 100°C är det hos en konventionellt utformad fjärrvärmeanläggning svårt att re- glera temperaturen hos tappvarmvattnet med sådan precision att heta temperaturtoppar med skållningsrisk hos tappvarmvattnet undviks. Under dessa omständigheter måste nämligen flödesänd- ringar hos tappvarmvattnet på värmeväxlarinrättningens sekun- därsida omedelbart resultera i flödesändringar hos fjärrvärme- vattnet på värmeväxlarinrättningens primärsida för att den öns- kade måltemperaturen hos tappvarmvattnet ska kunna hållas. För att klara detta krävs avancerad och snabb reglerutrustning av kostnadskrävande typ. Således kan svårigheter att bibehålla temperaturen hos tappvarmvattnet vid den önskade måltempe- raturen uppstå i samband med flödesändringar hos tappvarm- vattnet på värmeväxlarinrättningens sekundärsida. Svårigheter att bibehålla temperaturen hos tappvarmvattnet vid den önskade måltemperaturen kan även uppstå i samband med temperatur- toppar eller temperaturfall hos fjärrvärmevattnet på värmeväx- 10 15 20 25 30 35 larinråttningens primärsida till följd av flödesförändringar i fjärr- värmenätets tilloppsledning.

Hos en motströmskopplad värmeväxlare är mediet i värmeväxla- rens primärkrets och mediet i värmeväxlarens sekundärkrets an- ordnade att strömma i inbördes motsatt riktning så att de möter varandra, vilket ger ett mycket effektivt värmeutbyte där mediet som strömmar genom sekundärkretsen kan uppnå en utgångs- temperatur som ligger strax under ingångstemperaturen hos det medium som strömmar genom primärkretsen samtidigt som me- diet som strömmar genom primärkretsen kan uppnå en utgångs- temperatur som ligger strax över ingångstemperaturen hos det medium som strömmar genom sekundärkretsen. Hos en med- strömskopplad värmeväxlare är mediet i värmeväxlarens primär- krets och mediet i värmeväxlarens sekundärkrets anordnade att strömma bredvid varandra i samma riktning, vilket ger ett måttli- gare värmeutbyte där temperaturen hos respektive medium går mot en temperatur som ligger ungefär mittemellan ingångstempe- raturen hos mediet som strömmar genom primärkretsen och ingångstemperaturen hos mediet som strömmar genom sekun- därkretsen. Eftersom motströmskopplade värmeväxlare ger det effektivaste värmeutbytet används i regel sådana värmeväxlarna hos konventionella fjärrvärmeanläggningar.

UPPFINNINGENS SYFTE Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en fjärr- värmeanläggning med ny och fördelaktig utformning som skapar goda möjligheter till en tillfredsställande reglering av temperatur- nivån hos det tappvarmvatten som genereras i fjärrvärmeanlägg- ningen.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Enligt föreliggande uppfinning uppnås nämnda syfte med hjälp av en fjärrvärmeanläggning uppvisande de i patentkravet 1 definie- rade särdragen. 10 15 20 25 30 35 Den uppfinningsenliga fjärrvärmeanläggningen innefattar: - ett första inlopp avsett att anslutas till en tilloppsledning hos ett fjärrvärmenät för mottagning av fjärrvärmevatten från fjärrvärme- nätet, - ett andra inlopp avsett att anslutas till en kallvattenledning för mottagning av kallvatten, - en till nämnda första och andra inlopp ansluten värmeväxlarin- rättning för generering av tappvarmvatten genom överföring av värme från fjärrvärmevattnet till kallvattnet, - ett till värmeväxlarinrättningen anslutet första utlopp, vilket är avsett att anslutas till en returledning hos fjärrvärmenätet för återföring av fjärrvärmevatten till fjärrvärmenätet efter dess pas- sage genom värmeväxlarinrättningen, - ett till värmeväxlarinrättningen anslutet andra utlopp, vilket är avsett att anslutas till en tappvarmvattenledning för avgivning av tappvarmvatten som genereras vid kallvattnets passage genom värmeväxlarinrättningen, - en i värmeväxlarinrättningen ingående första värmeväxlare för förvärmning av tappvarmvatten, varvid denna första värmeväx- lare är motströmskopplad och uppvisar en primärkrets som är ansluten till nämnda första utlopp för att avge fjärrvärmevatten till detta och en sekundärkrets som är ansluten till nämnda andra inlopp för att mottaga kallvatten från detta, och - en i värmeväxlarinrättningen ingående andra värmeväxlare för slutvärmning av tappvarmvatten, varvid denna andra värmeväx- lare är medströmskopplad och uppvisar en sekundärkrets, vilken är ansluten till den första värmeväxlarens sekundärkrets för att mottaga förvärmt tappvarmvatten från denna och till nämnda andra utlopp för att avge slutvärmt tappvarmvatten till detta, och en primärkrets, vilken är inkopplad mellan nämnda första inlopp och den första värmeväxlarens primärkrets så att fjärrvärmevat- ten som strömmar genom värmeväxlarinrättningen bringas att passera genom den andra värmeväxlarens primärkrets pà sin väg mellan nämnda första inlopp och den första värmeväxlarens pri- märkrets. 10 15 20 25 30 35 Hos ovan nämnda värmeväxlarinrättning kommer således det in- kommande kallvattnet först att leds genom sekundärkretsen hos den motströmskopplade första värmeväxlaren under upptagning av värme från fjärrvärmevattnet i primärkretsen hos denna första värmeväxlare för en inledande ökning av vattentemperaturen, en så kallad förvärmning. Det förvärmda tappvarmvattnet leds sedan genom sekundärkretsen hos den medströmskopplade andra vär- meväxlaren under upptagning av värme från fjärrvärmevattnet i primärkretsen hos denna andra värmeväxlare för en slutlig upp- värmning av tappvarmvattnet till den önskade måltemperaturen, en så kallad slutvärmning eller eftervärmning av tappvarmvattnet.

Genom att den andra värmeväxlaren är medströmskopplad istäl- let för motströmskopplad sker slutvärmningen av tappvarmvattnet i ett förhållandevis långsamt förlopp. Härigenom underlättas re- gleringen av temperaturen hos det genererade tappvarmvattnet, vilket medför en sänkning av kraven på den reglerutrustning som används för denna reglering. Genom att slutvärmningen sker i en medströmskopplad värmeväxlare säkerställs dessutom att det genererade tappvarmvattnet inte kan uppnå en farligt hög tempe- ratur som ligger i närheten av temperaturen hos det fjärrvärme- vatten som strömmar in i den andra värmeväxlaren, vilket såle- des minskar skållningsrisken. Med den uppfinningsenliga lös- ningen blir det således möjligt att använda reglerutrustning som är enklare och billigare än den reglerutrustning som erfordras hos en konventionellt utformad fjärrvärmeanläggning samtidigt som risken för oönskade och riskabla temperaturtoppar hos det genererade tappvarmvattnet reduceras.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar värmeväxlarin- rättningen även en medströmskopplad tredje värmeväxlare som uppvisar: - en primärkrets som är ansluten till nämnda första inlopp för att mottaga fjärrvärmevatten från detta och till den andra värmeväx- larens primärkrets för att avge fjärrvärmevatten till denna, och - en sekundärkrets som är ansluten till den andra värmeväxlarens primärkrets för att mottaga fjärrvärmevatten från denna och till 10 15 20 25 30 35 den första värmeväxlarens primärkrets för att avge fjärrvärme- vatten till denna.

Det inkommande fjärrvärmevattnet kommer i detta fall först att ledas genom primärkretsen hos den tredje värmeväxlaren under värmeväxling med fjärrvärmevattnet i sekundärkretsen hos denna tredje värmeväxlare och därefter, i tur och ordning: - genom primärkretsen hos den andra värmeväxlaren under av- givning av värme till det förvärmda tappvarmvattnet i sekundär- kretsen hos denna andra värmeväxlare för att härigenom åstad- komma slutvärmning av tappvarmvattnet, - genom sekundärkretsen hos den tredje värmeväxlaren under värmeväxling med fjärrvärmevattnet i primärkretsen hos denna tredje värmeväxlare, och - slutligen genom primärkretsen hos den första värmeväxlaren under avgivning av värme till kallvattnet i sekundärkretsen hos denna första värmeväxlare för att härigenom åstadkomma för- värmning av tappvarmvattnet och den erfordrade avkylningen av fjärrvärmevattnet.

Med hjälp av ovan- nämnda tredje värmeväxlare àstadkoms en påtaglig minskning av temperaturvariationerna hos fjärrvärme- vattnet i den del hos värmeväxlarinrättningen där det inkom- mande fjärrvärmevattnet först kommer i värmeöverförande kon- takt med det vatten som skall uppvärmas för generering av tapp- varmvatten, dvs vid inloppet till primärkretsen hos den värme- växlare där slutvärmningen av tappvarmvattnet sker. I ”högtem- peraturfallet” då temperaturen hos fjärrvärmevattnet i fjärrvärme- nätets tilloppsledning ligger på den högre temperaturnivån av cirka 100°C kommer temperaturen hos det inkommande fjärrvär- mevatten som passerar genom den tredje värmeväxlarens pri- märkrets att sänkas i en större omfattning genom värmeväxling med det svalare fjärrvärmevatten som passerar genom den tredje värmeväxlarens sekundärkrets än i "làgtemperaturfa|let” då tem- peraturen hos fjärrvärmevattnet i fjärrvärmenätets tilloppsledning ligger på den lägre temperaturnivån av cirka 65°C, vilket således leder till en reducering av den temperaturskillnad som föreligger mellan högtemperaturfallet och làgtemperaturfallet med avse- 10 15 20 25 30 35 ende på temperaturen hos fjärrvärmevattnet vid inloppet till pri- märkretsen hos den värmeväxlare där slutvärmningen av tapp- varmvattnet sker. Härigenom underlättas regleringen av tempe- raturen hos det genererade tappvarmvattnet, vilket bidrar till en sänkning av kraven på den reglerutrustning som används för denna reglering. Genom värmeväxling mellan det inkommande fjärrvärmevatten som passerar genom den tredje värmeväxlarens primärkrets och det fjärrvärmevatten som passerar genom den tredje värmeväxlarens sekundärkrets åstadkoms dessutom en dämpning av de temperaturtoppar och temperaturfall som upp- kommer till följd av flödesförändringar i fjärrvärmenätets till- loppsledning. Även detta underlättar reg|eringen av temperaturen hos det genererade tappvarmvattnet och bidrar till en sänkning av kraven på den reglerutrustning som används för denna re- glering.

Andra fördelaktiga särdrag hos den uppfinningsenliga fjärrvär- meanläggningen framgår av de osjälvständiga patentkraven och den följande beskrivningen.

Uppfinningen avser även ett förfarande för generering av tapp- varmvatten uppvisande de i patentkravet 6 definierade särdra- gen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hjälp av utföringsexempel, med hänvisning till bifogade ritningar.

Det visas i: Fig 1 ett kopplingsschema illustrerande en fjärrvärmeanlägg- ning enligt en första utföringsform av föreliggande upp- finning, Fig 2 ett kopplingsschema illustrerande en fjärrvärmeanlägg- ning enligt en andra utföringsform av uppfinningen, och 10 15 20 25 30 35 Fig 3 ett kopplingsschema illustrerande en fjärrvärmeanlägg- ning enligt en tredje utföringsform av uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER I Fig 1 illustreras en fjärrvärmeanläggning 10 enligt en utfö- ringsform av föreliggande uppfinning avsedd för tillhandahållande av tappvarmvatten i en byggnad, såsom exempelvis i ett bo- stadshus i form av en villa eller ett flerfamiljshus. Fjärrvärmean- läggningen 10 är schematiskt indikerad med streckad linje i Fig 1 och innefattar: - ett första inlopp 11 anslutet till en tilloppsledning 1 hos ett fjärr- värmenät för mottagning av fjärrvärmevatten från fjärrvärmenätet, - ett andra inlopp 12 anslutet till en kallvattenledning 2 för mot- tagning av kallvatten, - en till nämnda första och andra inlopp 11, 12 ansluten värme- växlarinrättning 13 för generering av tappvarmvatten genom överföring av värme från fjärrvärmevattnet till kallvattnet, - ett till värmeväxlarinrättningen 13 anslutet första utlopp 14, vil- ket är anslutet till en returledning 3 hos fjärrvärmenätet för åter- föring av fjärrvärmevatten till fjärrvärmenätet efter dess passage genom värmeväxlarinrättningen 13, och - ett till värmeväxlarinrättningen 13 anslutet andra utlopp 15, vil- ket är anslutet till en varmvattenledning 4 för avgivning av tapp- varmvatten som genereras vid kallvattnets passage genom vär- meväxlarinrättningen 13.

Via varmvattenledningen 4 leds det av värmeväxlarinrättningen 13 genererade tappvarmvattnet till ett eller flera tappställen 5, vilka exempelvis kan vara försedda med varmvattenkranar.

Hos de i Fig 1 och 2 illustrerade utföringsformerna innefattar värmeväxlarinrättningen 13 två värmeväxlare 20, 30. En i värme- växlarinrättningen 13 ingående första värmeväxlare 20 är avsedd för förvärmning av tappvarmvatten. I denna första värmeväxlare 20 sker således en inledande höjning av temperaturen hos det 10 15 230 25 30 35 kallvatten som strömmar in i värmeväxlarinrättningen 13. Denna första värmeväxlare 20 är motströmskopplad och uppvisar: - en primärkrets 21 som är ansluten till nämnda första utlopp 14 hos fjärrvärmeanläggningen för att till detta utlopp 14 avge fjärr- värmevatten som avkylts vid sin passage genom värmeväxlarin- rättningen, och - en sekundärkrets 22 som är ansluten till nämnda andra inlopp 12 hos fjärrvärmeanläggningen för att från kallvattenledningen 2 mottaga kallvatten via detta inlopp 12.

En i värmeväxlarinrättningen 13 ingående andra värmeväxlare 30 är avsedd för slutvärmning av tappvarmvatten. I denna andra värmeväxlare 30 sker således en slutlig höjning av temperaturen hos det vatten som strömmar genom värmeväxlarinrättning 13 på dess sekundärsida så att det härigenom genereras tappvarmvat- ten med önskad temperatur. Denna andra värmeväxlare 30 är medströmskopplad och uppvisar: - en primärkrets 31 som är ansluten till nämnda första inlopp 11 hos fjärrvärmeanläggningen för att mottaga fjärrvärmevatten från fjärrvärmenätets tilloppsledning 1 via detta inlopp 11 och till den första värmeväxlarens primärkrets 21 för att avge fjärrvärmevat- ten till denna, och - en sekundärkrets 32 som är ansluten till den första värmeväxla- rens sekundärkrets 22 för att mottaga förvärmt tappvarmvatten från denna och till nämnda andra utlopp 15 hos fjärrvärmean- läggningen för att avge slutvärmt tappvarmvatten till varmvat- tenledningen 4 via detta utlopp 15.

Hos de i Fig 1 och 2 illustrerade utföringsformerna bildar primär- kretsen 31 hos den andra värmeväxlaren och primärkretsen 21 hos den första värmeväxlaren tillsammans värmeväxlarinrätt- ningens primärsida, medan sekundärkretsen 22 hos den första värmeväxlaren och sekundärkretsen 32 hos den andra värme- växlaren tillsammans bildar värmeväxlarinrättningens sekundär- sida. Hos fjärrvärmeanläggningarna 10 enligt Fig 1 och 2 leds inkommande kallvatten från kallvattenledningen 2 genom sekun- därkretsen 22 hos den motströmskopplade första värmeväxlaren '10 15 20 25 30 35 10 20 under upptagning av värme från fjärrvärmevatten i primärkret- sen 21 hos denna värmeväxlare för att därigenom åstadkomma förvärmning av tappvarmvatten, varefter det förvärmda tapp- varmvattnet leds genom sekundärkretsen 32 hos den medströms- kopplade andra värmeväxlaren 30 under upptagning av värme från fjärrvärmevatten i primärkretsen 31 hos denna värmeväxlare för att därigenom åstadkomma slutvärmning av tappvarmvattnet till den önskade måltemperaturen av cirka 55°C. Det inkom- mande fjärrvärmevattnet från fjärrvärmenätets tilloppsledning 1 leds genom primärkretsen 31 hos den andra värmeväxlaren 30 under avgivning av värme till det förvärmda tappvarmvattnet i se- kundärkretsen 32 hos denna värmeväxlare för att åstadkomma nämnda slutvärmning av tappvarmvattnet. Fjärrvärmevattnet leds sedan genom primärkretsen 21 hos den första värmeväxlaren 20 under avgivning av värme till kallvattnet i sekundärkretsen 22 hos denna värmeväxlare för att åstadkomma nämnda förvärmning av tappvarmvattnet och en avkylning av fjärrvärmevattnet till en temperatur av 22°C eller lägre, varefter fjärrvärmevattnet avges till returledningen 3 hos fjärrvärmenätet.

Hos den i Fig 3 illustrerade utföringsformen innefattar värme- växlarinrättningen 13 även en tredje värmeväxlare 40. Utfö- ringsformen enligt Fig 3 överensstämmer i övrigt med utförings- formen enligt Fig 1. Denna tredje värmeväxlare 40 är anordnad att åstadkomma en inledande påverkan av temperaturen hos det fjärrvärmevatten som strömmar in i värmeväxlarinrättningen 13 så att temperaturvariationerna hos detta fjärrvärmevatten däm- pas innan fjärrvärmevattnet når fram till den andra värmeväxla- ren 30 där slutvärmningen av tappvarmvattnet sker. Denna tredje värmeväxlare 40 är medströmskopplad och uppvisar: - en primärkrets 41 som är ansluten till nämnda första inlopp 11 hos fjärrvärmeanläggningen för att mottaga fjärrvärmevatten från fjärrvärmenätets tilloppsledning 1 via detta inlopp 11 och till den andra värmeväxlarens primärkrets 31 för att avge fjärrvärmevat- ten till denna, och - en sekundärkrets 42 som är ansluten till den andra värmeväxla- rens primärkrets 31 för att mottaga fjärrvärmevatten från denna 10 15 20 25 30 35 11 och till den första värmeväxlarens primärkrets 21 för att avge fjärrvärmevatten till denna.

I den tredje värmeväxlaren 40 sker således en värmeväxling mel- lan det inkommande fjärrvärmevatten som ännu inte avgett någon värme till vattnet på värmeväxlarinrättningens sekundärsida och det fjärrvärmevatten som passerat genom den andra värmeväxla- ren 30 under avgivning av värme till vattnet på vär- meväxlarinrättningens sekundärsida.

Hos den i Fig 3 illustrerade utföringsformen bildar primärkretsen 41 hos den tredje värmeväxlaren, primärkretsen 31 hos den andra värmeväxlaren, sekundärkretsen 42 hos den tredje värme- växlaren och primärkretsen 21 hos den första värmeväxlaren till- sammans värmeväxlarinrättningens primärsida, medan sekundär- kretsen 22 hos den första värmeväxlaren och sekundärkretsen 32 hos den andra värmeväxlaren tillsammans bildar värmeväxlarin- rättningens sekundärsida. Hos fjärrvärmeanläggningen 10 enligt Fig 3 leds inkommande kallvatten från kallvattenledningen 2 ge- nom sekundärkretsen 22 hos den motströmskopplade första vär- meväxlaren 20 under upptagning av värme från fjärrvärmevatten i primärkretsen 21 hos denna värmeväxlare för att därigenom åstadkomma förvärmning av tappvarmvatten, varefter det för- värmda tappvarmvattnet leds genom sekundärkretsen 32 hos den medströmskopplade andra värmeväxlaren 30 under upptagning av värme från fjärrvärmevatten i primärkretsen 31 hos denna värmeväxlare för att därigenom åstadkomma slutvärmning av tappvarmvattnet till den önskade måltemperaturen av cirka 55°C.

Det inkommande fjärrvärmevattnet från fjärrvärmenätets till- loppsledning 1 leds, i tur och ordning: - genom primärkretsen 41 hos den tredje värmeväxlaren 40 under värmeväxling med fjärrvärmevatten i sekundärkretsen 42 hos denna värmeväxlare, - genom primärkretsen 31 hos den andra värmeväxlaren 30 under avgivning av värme till det förvärmda tappvarmvattnet i sekun- därkretsen 32 hos denna värmeväxlare för att åstadkomma nämnda slutvärmning av tappvarmvattnet, 10 15 20 25 30 35 12 - genom sekundärkretsen 42 hos den tredje värmeväxlaren 40 under värmeväxling med fjärrvärmevatten i primärkretsen 41 hos denna värmeväxlare, och - genom primärkretsen 21 hos den första värmeväxlaren 20 under avgivning av värme till kallvattnet i sekundärkretsen 22 hos den- na värmeväxlare för att åstadkomma nämnda förvärmning av tappvarmvattnet och en avkylning av fjärrvärmevattnet till en temperatur av 22°C eller lägre, varefter fjärrvärmevattnet avges till returledningen 3 hos fjärrvärmenätet.

Var och en av de ovan nämnda värmeväxlarna 20, 30, 40 hos värmeväxlarinrättningen 13 är av rekuperativ typ, d v s så utfor- mad att vattnet strömmar genom värmeväxlarens primärkrets utan att blandas med det vatten som befinner sig i värmeväxla- rens sekundärkrets.

Hos den i Fig 2 illustrerade utföringsformen är fjärrvärmeanlägg- ningen 10 försedd med en återföringsledning 16, via vilken det genererade tappvarmvattnet återförs till sekundärkretsen 32 hos den andra värmeväxlaren 30 så att tappvarmvattnet kan bringas att cirkulera i en cirkulationskrets genom sekundärkretsen 32 hos den andra värmeväxlaren 30 och varmvattenledningen 4. I detta fall är fjärrvärmeanläggningen 10 försedd med en cirkulations- pump 17 som är anordnad att säkerställa cirkulationen av tapp- varmvatten i nämnda cirkulationskrets. En backventil 18 förhind- rar förvärmt tappvarmvatten att strömma från den första värme- växlaren 20 direkt till varmvattenledningen 4 utan att först ha passerat genom den andra värmeväxlaren 30. I det illustrerade exemplet är cirkulationspumpen 17 och backventilen 18 anord- nade i återföringsledningen 16. Med hjälp av cirkulationskretsen blir det möjligt att säkerställa en omedelbar tillgång av tappvarm- vatten av korrekt temperatur vid tappställena 5. l det fall då fjärr- värmeanläggningen 10 saknar en återföringsledning 16 för cir- kulation av tappvarmvattnet kan det dröja en kort stund innan tappvarmvatten av korrekt temperatur når fram till ett tappställe 5 efter det att en varmvattenkran vid tappstället öppnats. Med un- dantag för återföringsledningen 16 överensstämmer utföringsfor- 10 15 20 25 30 35 13 men enligt Fig 2 med utföringsformen enligt Fig 1. Naturligtvis kan även en fjärrvärmeanläggning av den i Fig 3 illustrerade ty- pen förses med en återföringsledning av ovan beskriven typ för cirkulering av det genererade tappvarmvattnet.

En backventil 19 är anordnad i ledningen L1 mellan det andra in- loppet 12 och den första värmeväxlaren 20 för att säkerställa en korrekt flödesriktning hos vattnet genom värmeväxlarinrätt- ningens sekundärsida.

Värmeöverföringen i värmeväxlarinrättningen 13 och därigenom temperaturen hos det genererade tappvarmvattnet styrs med hjälp av en reglerutrustning, vilken innefattar en styrventil 50 som reglerar flödet av fjärrvärmevatten på värmeväxlarinrättning- ens primärsida. Hos de illustrerade utföringsformerna är denna styrventil 50 anordnad att styras elektroniskt med hjälp av en elektronisk styrenhet 51 i beroende av mätvärden från en tempe- raturgivare 52 som är anordnad att avkänna temperaturen hos tappvarmvattnet på värmeväxlarinrättningens sekundärsida. Styr- enheten 51 är anordnad att mottaga temperaturinformation från temperaturgivaren 52 och styra styrventilen 50 i beroende av denna temperaturinformation så att värmeavgivningen från fjärr- värmevattnet på värmeväxlarinrättningens primärsida till vattnet på värmeväxlarinrättningens sekundärsida hålls på en sådan nivå att det slutvärmda tappvarmvatten som lämnar den andra värme- växlaren 30 bringas att hälla den önskade mältemperaturen, vil- ken vanligtvis ligger på cirka 55°C. Alternativt kan styrventilen vara direktverkande och på mekaniskt sätt styras av temperatu- ren hos tappvarmvattnet, exempelvis via ett värmebärande me- dium som påverkas av temperaturen hos tappvarmvattnet. I de illustrerade exemplen är temperaturgivaren 52 anordnad att av- känna temperaturen hos det förvärmda tappvarmvattnet upp- ströms den andra värmeväxlarens sekundärkrets 32, dvs i led- ningen L2 mellan den fösta värmeväxlaren 20 och den andra värmeväxlaren 30. Temperaturgivaren skulle alternativt kunna vara anordnad att avkänna temperaturen hos det slutvärmda tappvarmvattnet nedströms den andra värmeväxlarens sekundär- 10 15 20 14 krets 32, dvs i ledningen L3 mellan den andra värmeväxlaren 30 nämnda andra utlopp 15. l det fall då fjärrvärmeanläggningen saknar en återföringsledning av den i Fig 2 illustrerade typen för cirkulering av det genererade tappvarmvattnet kan en flödesvakt (ej visad) på i sig känt sätt vara anordnad att avkänna när avtappning av tappvarmvatten påbörjas. När flödesvakten detekterar ett påbörjat vattenflöde sänder den en signal till styrenheten 51 att öppna styrventilen 50 för att därigenom påbörja genereringen av tappvarmvatten.

Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna, utan en mängd möjligheter till mo- difikationer därav torde vara uppenbara för en fackman på områ- det, utan att denne för den skull avviker från uppfinningens grundtanke sådan denna definieras i bifogade patentkrav. Den uppfinningsenliga fjärrvärmeanläggningen skulle exempelvis även kunna vara försedd med en värmeväxlarinrättning för över- föring av värme från fjärrvatten till ett lokalt värmesystem i en byggnad för uppvärmning av exempelvis inomhusluft i byggna- den.

Claims (1)

15 PATENTKRAV

1. Fjärrvärmecentral innefattande: 10 15 20 25 30 35 - ett första inlopp (11) avsett att anslutas till en tilloppsledning hos ett fjärrvärmenät för mottagning av fjärrvärmevatten från fjärrvärmenätet, - ett andra inlopp (12) avsett att anslutas till en kallvattenled- ning för mottagning av kallvatten, - en till nämnda första och andra inlopp (11, 12) ansluten vär- meväxlarinrättning (13) för generering av tappvarmvatten ge- nom överföring av värme från fjärrvärmevattnet till kallvattnet, - ett till värmeväxlarinrättningen (13) anslutet första utlopp (14), vilket är avsett att anslutas till en returledning hos fjärr- värmenätet för återföring av fjärrvärmevatten till fjärrvärme- nätet efter dess passage genom värmeväxlarinrättningen (13), - ett till värmeväxlarinrättningen (13) anslutet andra utlopp (15), vilket är avsett att anslutas till en tappvarmvattenledning för avgivning av tappvarmvatten som genereras vid kallvatt- nets passage genom värmeväxlarinrättningen (13), och - en i värmeväxlarinrättningen (13) ingående första värme- växlare (20) för förvärmning av tappvarmvatten, varvid denna första värmeväxlare (20) är motströmskopplad och uppvisar en primärkrets (21) som är ansluten till nämnda första utlopp (14) för att avge fjärrvärmevatten till detta och en sekundärkrets (22) som är ansluten till nämnda andra inlopp (12) för att mot- taga kallvatten från detta, kännetecknad därav, att värmeväxlarinrättningen (13) även innefattar en medströmskopplad andra värmeväxlare (30) för slutvärmning av tappvarmvatten, varvid denna andra värme- växlare (30) uppvisar: - en sekundärkrets (32) som är ansluten till den första värme- växlarens sekundärkrets (22) för att mottaga förvärmt tapp- varmvatten från denna och till nämnda andra utlopp (15) för att avge slutvärmt tappvarmvatten till detta, och - en primärkrets (31) som är inkopplad mellan nämnda första inlopp (11) och den första värmeväxlarens primärkrets (21) så att fjärrvärmevatten som strömmar genom värmeväxlarinrätt- 10 15 20 25 30 35 16 ningen (13) bringas att passera genom den andra värmeväxla- rens primärkrets (31) på sin väg mellan nämnda första inlopp (11) och den första värmeväxlarens primärkrets (21 ). . Fjärrvärmecentral enligt krav 1, kännetecknad därav, att vär- meväxlarinrättningen (13) även innefattar en medströmskopp- lad tredje värmeväxlare (40) som uppvisar: - en primärkrets (41) som är ansluten till nämnda första inlopp (11) för att mottaga fjärrvärmevatten från detta och till den andra värmeväxlarens primärkrets (31) för att avge fjärrvär- mevatten till denna, och - en sekundärkrets (42) som är ansluten till den andra värme- växlarens primärkrets (31) för att mottaga fjärrvärmevatten från denna och till den första värmeväxlarens primärkrets (21) för att avge fjärrvärmevatten till denna. . Fjärrvärmecentral enligt krav 1 eller 2, kännetecknad därav, att fjärrvärmecentralen (10) innefattar: - en temperaturgivare (52) som är anordnad att avkänna tem- peraturen hos förvärmt tappvarmvatten uppströms den andra värmeväxlarens sekundärkrets (32) eller temperaturen hos slutvärmt tappvarmvatten nedströms den andra värmeväxla- rens sekundärkrets (32), och - en styrventil (50) för reglering av flödet av fjärrvärmevatten genom värmeväxlarinrättningen (13), varvid denna styrventil (50) är anordnad att styras i beroende av den av temperatur- givaren (52) avkända temperaturen. . Fjärrvärmecentral enligt krav 3, kännetecknad därav, att tem- peraturgivaren (52) är anordnad att avkänna temperaturen hos förvärmt tappvarmvatten uppströms den andra värmeväxlarens sekundärkrets (32). . Fjärrvärmecentral enligt krav 3 eller 4, kännetecknad därav, att fjärrvärmecentralen (10) innefattar en elektronisk styren- heten (51) för styrning av styrventilen (50), varvid denna styr- enhet (51) är anordnad att mottaga temperaturinformation från 10 15 20 25 17 temperaturgivaren (52) och styra styrventilen (50) i beroende av denna temperaturinformation. . Förfarande för generering av tappvarmvatten, varvid - kallvatten leds genom en sekundärkrets (22) hos en mot- strömskopplad första värmeväxlare (20) under upptagning av värme från fjärrvärmevatten i en primärkrets (21) hos den för- sta värmeväxlaren (20) för att därigenom åstadkomma för- värmning av tappvarmvatten, varefter det förvärmda tapp- varmvattnet leds genom en sekundärkrets (32) hos en med- strömskopplad andra värmeväxlare (30) under upptagning av värme från fjärrvärmevatten i en primärkrets (31) hos den andra värmeväxlaren (32) för att därigenom åstadkomma slut- värmning av tappvarmvattnet, och - fjärrvärmevatten mottages från en tilloppsledning (1) hos ett fjärrvärmenät och leds genom primärkretsen (31) hos den andra värmeväxlaren (30) innan det leds genom primärkretsen (21) hos den första värmeväxlaren (20), varefter fjärrvärme- vattnet avges till en returledning (3) hos fjärrvärmenätet. _ Förfarande enligt krav 6, varvid det från tilloppsledningen (1) hos fjärrvärmenätet mottagna fjärrvärmevattnet leds, i tur och ordning, genom en primärkrets (41) hos en medströmskopplad tredje värmeväxlare (40), genom primärkretsen (31) hos den andra värmeväxlaren (30), genom en sekundärkrets (42) hos den tredje värmeväxlaren (40) och genom primärkretsen (21) hos den första värmeväxlaren (20), varefter fjärrvärmevattnet avges till returledningen hos fjärrvärmenätet.