DE4333270A1

DE4333270A1 - Method and arrangement for the priority preparation of hot water in a compact district-heating station

Info

Publication number: DE4333270A1
Application number: DE4333270A
Authority: DE
Inventors: Juergen Hain
Original assignee: HAIN GERAETE und ANLAGENBAU GM
Current assignee: HAIN GERAETE und ANLAGENBAU GM
Priority date: 1993-09-27
Filing date: 1993-09-27
Publication date: 1995-03-30

Abstract

The invention relates to a method and an arrangement for the operation of a compact district-heating station, in which the primary circuit is followed by a first-order secondary circuit which is divided up into parallel heating circuits, and also possesses a further, second-order secondary circuit for the indirect production of heat and domestic hot water (service water) in the case of which circuits, given a constant defined quantity of heat supplied from the primary circuit, this heat is available, with priority, for the production of domestic hot water in every loading instance of the system, and a regulation always takes place to meet the demand for domestic hot water production. The object is achieved by an obvious procedure for determination of relevant manipulated variables and their expedient transfer (rerouting) to a suitable arrangement of mixing valves, controlled by the second-order secondary circuit and arranged in the first-order secondary circuit, and an electrical-electronic connection adapted to the manipulated variables determined.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung für den Betrieb einer Fernwärme-Kompakt-Station, bei der dem Primärkreis lauf über einen Wärmetauscher ein Sekundärkreislauf erster Ord nung nachgeordnet ist, der in parallelliegende Heizkreisläufe aufgeteilt ist sowie ebenfalls zu den Heizkreisläufen parallel liegend einen weiteren Kreislauf besitzt, dem über einen weiteren Wärmetauscher ein weiterer Sekundärkreislauf zweiter Ordnung zur indirekten Warm- bzw. Brauchwasserbereitung nachgeordnet ist, so daß von einer indirekten Brauchwasserbereitung aus dem Sekundär kreis gesprochen werden kann.The invention relates to a method and an arrangement for the Operation of a district heating compact station in the primary circuit run a secondary circuit of a first order via a heat exchanger is subordinate to that in parallel heating circuits is divided and also parallel to the heating circuits horizontally has another circuit, that of another Another second-order secondary circuit for the heat exchanger is subordinate to indirect hot water or process water preparation, so that from indirect process water heating from the secondary circle can be spoken.

Bekannt ist nach der DE-OS 23 01 832 die Regelung des Kreislau fes einer Hausversorgungsanlage, um diesen Kreislauf für Repara turzwecke oder bei starkem Anstieg der Temperatur im Heizkreis lauf durch nicht erfolgte Abnahme abzuschalten oder die Aufberei tung des Heizmediums im Wärmeerzeuger direkt zu steuern. Die Ab nahme des Warmwassers erfolgt direkt aus dem Kreislauf. Eine Re gelung der Wärmemengenverteilung im Kreislauf im Sinne einer ste tigen Regelung ist definitiv nicht gegeben, zumal eine Lösung dieser Art für die Wärmeversorgung eines Bauwerkes mit größerer Kubatur nicht nur nicht üblich, sondern auf Grund der technischen Eigenheiten, die sich, bedingt durch eine, einer anderen techni schen Anordnung geschuldeten Fahrweise ergibt, auch unzweckmäßig ist. Diese veränderte technische Ausstattung äußert sich insbe sondere in einer ungenügenden Ausstattung mit spezifischen Regel einrichtungen, die bei einer optimalen Fahrweise größerer Anlagen durch notwendige ökonomische Effekte erforderlich sind und der Integration des Herzkreislaufes in den Kreislauf zur Brauchwas seraufbereitung. Eine Verkettung im Sinne einer Regelung ist nur insoweit möglich, wie das eine entsprechende Reaktion auf Grund von Abweichungen der Temperaturen in den zu beheizenden Räumen erfordert, wobei eine Umsteuerung der hydraulischen Strömungen im Kreislauf durch das Dreiwegeventil im Sinne von öffnen und Schließen erfolgt. Dabei handelt es sich um eine typische Haus versorgungsanlage, deren technische Mittel schon auf Grund der umzusetzenden Wärmemengen auf eine Fernwärmeumformerstation nicht übertragbar sind.Known from DE-OS 23 01 832 is the regulation of the Kreislau fes a house supply system to this circuit for repara fall purposes or if the temperature in the heating circuit rises sharply switch off due to failure of acceptance or the preparation control of the heating medium in the heat generator directly. The Ab The hot water is drawn directly from the circuit. A re the distribution of heat in the circuit in the sense of a ste There is definitely no regulation, especially since there is a solution of this type for the heat supply of a building with larger Cubature not only not common, but due to the technical Peculiarities which, due to one or another techni order stipulated driving style results, also inappropriate is. This changed technical equipment is particularly evident especially in insufficient equipment with specific rules facilities that ensure the optimal driving style of larger systems are necessary due to necessary economic effects and Integration of the cardiovascular system into the cycle of personal water water treatment. A chain in the sense of a regulation is only as far as possible because of a corresponding response of deviations in the temperatures in the rooms to be heated requires, with a reversal of the hydraulic flows in the Circuit through the three-way valve in the sense of opening and Closing is done. This is a typical house supply system, the technical means already on the basis of not to be converted to a district heating converter station are transferable.

Im Prinzip trifft die gleiche Feststellung ebenfalls zu auf eine gemäß der DE-OS 20 19 916 offenbarte technische Lehre.In principle, the same statement also applies to one technical teaching disclosed in DE-OS 20 19 916.

Die DE-OS 35 33 160 beschreibt eine Steueranordnung für eine an ein Fernheizungssystem angeschlossene Abnehmerzentrale, bei der entsprechend dem vorhandenen definierten und konstanten Wärmean gebot eine Leistungsbegrenzung vorgenommen wird, indem eine Ab nahmebegrenzung unter Berücksichtigung relevanter Nebenbedingun gen erfolgt, z. B. sich ergebende Abhängigkeiten aus Berücksichti gung der Außentemperatur, und Abnahmemenge und/oder -geschwindi keit im Sekundärkreis verringert werden, indem dort die Pumpen leistung verringert wird und damit die Umwälzgeschwindigkeit oder gar einzelne nachgeschaltene Heizkreise völlig abgeschalten wer den.DE-OS 35 33 160 describes a control arrangement for a a customer center connected to a district heating system, at which according to the existing defined and constant heat bid a performance limitation is made by a Ab Limitation of taking taking into account relevant secondary conditions gene takes place, for. B. resulting dependencies from consideration the outside temperature, and the quantity and / or speed speed in the secondary circuit can be reduced by the pumps there performance is reduced and thus the circulation rate or even individual downstream heating circuits are completely switched off the.

Eine Schaltungsanordnung zur Absicherung von Warmwasserspitzen verbräuchen bei Fernwärmehausanschlußstationen beschreibt die DD- PS 2 71 742. Danach verfügt die Fernwärmeanschlußstation zu nächst nur hinsichtlich der Warmwasseraufbereitung über einen Se kundärkreislauf, der parallel und im Gegenstrom zum direkt be triebenen Heizungskreislauf angeordnet ist. Um Überlastungen zu vermeiden, sind Festwertwiderstände in der Fernwärmenetz- Rücklaufleitung angeordnet, die durch eine temperaturabhängige Zuschaltung einer Umgehungsleitung zum Zweck der Erhöhung des Durchlaufes der Warmwassermenge zeitweilig außer Kraft gesetzt werden. Diese Anordnung ist nicht der Regelfall für die Ausstat tung einer Fernwärme-Kompakt-Station, besonders dann, wenn keine direkte Anbindung der Verbraucher gegeben ist, wie das gemäß o.a. Patentschrift der Fall sein soll. Damit ist die Lösung nicht für den Fall brauchbar, daß eine Wärmeübertragung auf das eigentliche Heizmedium durch Zwischenglieder in Form einzelner Wärmetauscher erfolgt.A circuit arrangement for protecting hot water peaks consumption at district heating connection stations describes the DD PS 2 71 742. The district heating connection station is then closed next only with regard to the hot water preparation via a Se secondary circuit, which is parallel and countercurrent to the direct driven heating circuit is arranged. To congestion too avoid fixed-value resistors in the district heating network Return line arranged by a temperature dependent Activation of a bypass line for the purpose of increasing the Flow of the hot water quantity temporarily suspended become. This arrangement is not the norm for equipment a compact district heating station, especially when none There is a direct connection to the consumer, as is the case according to the above. Patent specification should be the case. So the solution is not for usable in the event that heat transfer to the actual Heating medium through intermediate elements in the form of individual heat exchangers he follows.

In der Regel ist der Heizkreislauf einer Fernwärme-Kompakt- Station dergestalt aufgebaut, daß ein Sekundärwärmetauscher zur Brauchwassergewinnung üblicherweise Kaltwasserzulauf und Warmwas serabnahmeleitung besitzt, zwischen denen im Kurzschluß ein Schichtenspeicherwärmebehälter angeordnet ist, dem ebenfalls noch die Zirkulationsleitung zugeführt wird. Die Warmwasserabnahme er folgt in der Form, daß auf Grund der Kurzschlußanordnung zunächst das Wasser aus dem Schichtenspeicherwärmebehälter abgenommen wird. Auf Grund der vorhandenen Schichtung in diesem Schichten speicherwärmebehälter wird über einen im oberen Bereich befindli chen oberen Temperaturfühler das Brauchwasserbereitungssystem bei Erreichen einer festgelegten Minimumtemperatur in Betrieb genom men. Gleichzeitig wird nach Erreichen eines bestimmten Wärmeange botes und kurzfristig zeitverzögert eine im Kaltwasserzulauf zwi schen dem Eingang zum Schichtenspeicherwärmebehälter und dem Ein gang zum Sekundärwärmetauscher befindliche Warmwasserpumpe in Be trieb gesetzt. Erfolgt eine Beendigung der Warmwasserabnahme, wird durch die offene Verbindung Ausgang Sekundärwärmetauscher zum Ausgang Schichtenspeicherwärmebehälter und weiterem Betrieb der zwischen Eingang Schichtenspeicherwärmebehälter und Eingang Sekundärwärmetauscher befindlichen Pumpe für Heizmedium das über den Schichtenspeicherwärmebehälter erwärmte Brauchwasser nach dem Gegenstromprinzip wieder in den Sekundärwärmetauscher gedrückt und dort weiter erwärmt. Bei Erreichen einer vorbestimmten Tempe ratur an einem im unteren Bereich des Schichtenwärmespeicherbe hälters angeordneten unteren Temperaturfühlers wird die Pumpe ab geschalten. Der Schichtenspeicherwärmebehälter wurde damit aufge laden und steht als Puffergefäß zur Warmwasserversorgung wieder voll zur Verfügung. Dieses System ist allgemein als Speicher-La de-Prinzip bekannt.As a rule, the heating circuit of a district heating compact Station constructed in such a way that a secondary heat exchanger for Service water production usually cold water supply and hot water serabnahmeleitung, between those in the short circuit Stratified storage heat container is arranged, which is also still the circulation line is supplied. The hot water supply he follows in the form that due to the short circuit arrangement initially the water is removed from the stratified storage tank becomes. Due to the existing layering in this layer storage tank is located in the upper area Chen top temperature sensor the domestic water preparation system Genom reached a specified minimum temperature in operation men. At the same time, after reaching a certain amount of heat botes and a short time delay in the cold water inlet between two between the entrance to the stratified storage tank and the on to the secondary heat exchanger located hot water pump in Be drove set. If the hot water supply is terminated, is through the open connection output secondary heat exchanger to the exit stratified storage tank and further operation the one between the entrance of the stratified storage tank and the entrance Secondary heat exchanger pump for heating medium that over the stratified storage tank heated hot water after the Counterflow principle pressed back into the secondary heat exchanger and further heated there. When a predetermined temperature is reached ratur at a in the lower area of the stratified heat storage The lower temperature sensor will lower the pump switched. The stratified storage tank was opened charge and is again a buffer vessel for hot water supply fully available. This system is commonly referred to as storage la de principle known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine aus mehreren Kreisläufen bestehende Fernwärme-Kompakt-Station, bei der die Ge brauchswasseraufbereitung vom Heizkreislauf getrennt nach dem Speicher-Lade-Prinzip erfolgt, ein Verfahren und eine Anordnung zu entwickeln, bei denen bei einem konstanten definierten Wärme mengenangebot aus dem Primärkreislauf dieses auf jeden Fall der Beanspruchung des Systems bezogen vorrangig der Gebrauchswasser bereitung zur Verfügung steht sowie eine Regelung stetig und dem Bedarf der Gebrauchswasserbereitung angepaßt erfolgt.The invention has for its object for one of several Circuits existing district heating compact station, in which the Ge used water treatment from the heating circuit separately after the Memory loading principle is carried out, a method and an arrangement to develop at a constant defined heat quantity offer from the primary circuit this definitely the The use of the system is primarily related to the process water preparation is available as well as a regulation and the Adapted to the needs of the domestic water preparation.

Durch die regeltechnische Erfassung des Vorganges im Sekundär kreislauf zweiter Ordnung steht ein Einstellwert zur Verfügung, der eine gesteuerte Aufbereitung des im Sekundärkreislauf erster Ordnung als Wärmeträger eingesetzten Heizmediums gestattet.Through the technical recording of the process in the secondary a second-order circuit, a setting value is available, which is a controlled preparation of the first in the secondary circuit Order allowed as a heat transfer medium used.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem in der Fernwärme- Kompakt-Station vor dem Zulauf des der Aufbereitung des Warmwas sers dienenden Sekundärwärmetauschers, angeordnet zwischen Sekun därkreislauf erster Ordnung und dem Sekundärkreislauf zweiter Ordnung, sich ein Mischventil befindet, dessen Ausgang mit dem Zulauf dieses Sekundärwärmetauschers, ein Eingang mit dem Hei zungsvorlauf, der vom Ausgang eines Primärwärmetauschers, der sich zwischen Primärkreis lauf und dem Sekundärkreislauf erster Ordnung befindet, abgeht, verbunden ist. Ein weiterer Anschluß dieses Mischventils besteht mit dem Rücklauf des Heizkreislaufes, damit dieser, falls der Teil des Primärkreislaufes zweiter Ord nung, der der Warmwasseraufbereitung dient, sich nicht in Betrieb befindet, mit dem Vorlauf kurzgeschlossen ist. Dieses Mischventil erhält seine Regelimpulse von einem Regler aus dem Sekundärkreis lauf zweiter Ordnung, infolgedessen dieses Mischventil bei hohem Wärmebedarf den erwähnten ersten Eingang vom Heizungsvorlauf her öffnet. Die Öffnung erfolgt durch ein Signal, das durch die elek trische Kopplung mit einem am Ausgang des Sekundärwärmetauschers zweiter Ordnung befindlichen Meßwertgebers entsteht, der an spricht, wenn dort die Temperatur unter einen vorgewählten Wert absinkt. Erreicht die Temperatur an dieser Stelle wieder den vor gebenen Wert, bewirkt die elektrische Kopplung wieder ein Schlie ßen dieses Mischventils.According to the invention, the object is achieved in that in the district heating Compact station in front of the hot water preparation Serving secondary heat exchanger, arranged between seconds first order secondary circuit and second secondary circuit Okay, there is a mixing valve, the output of which with the Inlet of this secondary heat exchanger, an entrance with the Hei supply flow from the output of a primary heat exchanger, the between the primary circuit and the secondary circuit first Order is located, goes away, is connected. Another connection this mixing valve consists of the return of the heating circuit, so that if the part of the primary circuit of the second order The hot water preparation is not in operation is short-circuited with the lead. This mixing valve receives its control impulses from a controller from the secondary circuit run second order, consequently this mixing valve at high The first input mentioned requires heat from the heating flow opens. The opening is done by a signal that the elec trical coupling with one at the output of the secondary heat exchanger second-order transmitter arises, the speaks when the temperature there is below a preselected value sinks. If the temperature at this point reaches again given value, the electrical coupling causes a closing again of this mixing valve.

Die notwendige Stellung des Mischventiles wird durch den am Aus gang des Sekundärwärmetauschers zweiter Ordnung befindlichen Meß wertgeber geführt. Die Übertragung erfolgt durch die Kopplung mit einer elektrisch/elektronischen Erfassungs- und Regeleinrichtung bekannter Art. Ein mit dem Mischventil verbundener Endschalter überträgt seine Reaktion auf diese Erfassungs- und Regeleinrich tung. Diese Erfassungs- und Regeleinrichtung ist mit weiteren Mischventilen, die einem oder mehreren Heizkreisen eingeordnet sind, dergestalt verbunden, daß ein aus einer Reaktion des zwi schen Heizungsvorlauf und Sekundärwärmetauscher befindlichen Mischventils resultierendes Signal, das durch den Endschalter ausgelöst wird, umgekehrt und an diese in die Heizkreise ein geordneten Mischventile weitergegeben wird. Diese Umkehr bewirkt ein entgegengesetztes Arbeiten der Mischventile, die in dem Heiz kreislauf bzw., soweit vorhanden, in mehreren Heizkreisläufen an geordnet sind und diese zum adäquaten Schließen veranlassen - um gekehrt proportional zum Öffnen und mit Beginn nach dem vollstän digen Öffnen des Mischventils, das in der Vorlaufleitung zwischen Primärwärmetauscher und Sekundärwärmetauscher angeordnet ist.The necessary position of the mixing valve is indicated by the on gear of the secondary heat exchanger second-order measuring valuer led. The transmission takes place through the coupling with an electrical / electronic detection and control device known type. A limit switch connected to the mixing valve transfers its reaction to this recording and control device tung. This detection and control device is with others Mixing valves arranged in one or more heating circuits are connected in such a way that a from a reaction of the two heating flow and secondary heat exchanger Mixing valve resulting signal by the limit switch is triggered, vice versa and to these in the heating circuits orderly mixing valves is passed on. This reversal does an opposite working of the mixing valves in the heating circuit or, if available, in several heating circuits are ordered and cause them to close properly - um swept proportional to the opening and beginning after the complete open the mixing valve that is in the flow line between Primary heat exchanger and secondary heat exchanger is arranged.

Fällt der im Sekundärkreislauf zweiter Ordnung vom Meßwertgeber ermittelte Wert unter den Sollwert der Bereitstellungstemperatur des Warmwassers ab, wird das in der Zuführungsleitung des Heizme diums für die Warmwasseraufbereitung im Sekundärwärmetauschers vorhandene Mischventil, das zwischen Primärwärmetauscher und Se kundärwärmetauscher angeordnet ist, geöffnet, um den Zustrom des Heizmediums dem Wärmebedarf des für die Warmwasseraufbereitung zuständigen Sekundärwärmetauschers angepaßt zu ermöglichen.If the second-order secondary circuit falls from the transmitter determined value below the setpoint of the supply temperature of the hot water, this is in the supply line of the Heizme diums for hot water preparation in the secondary heat exchanger existing mixing valve, which is between the primary heat exchanger and Se secondary heat exchanger is arranged, opened to the inflow of Heating medium the heat requirement of the for the hot water preparation responsible secondary heat exchanger adapted.

Infolge der Öffnung dieses in der Vorlaufleitung zum Sekundärwär metauscher angeordneten und vom Meßwertgeber geführten Mischven tils und dessen Verbindung mit einer elektrisch-elektronischen Regeleinrichtung werden die damit verbundenen und in den parall elliegenden Heizkreisläufen angeordneten Mischventile umgekehrt proportional gegenüber dem in der Zuführungsleitung des Heizmedi ums für die Warmwasseraufbereitung vorhandenen Sekundärwärmetau schers angeordneten Mischventil gesteuert, indem diese bei Unter schreiten einer geforderten Zuführungstemperatur des Heizmediums für den zur Warmwasseraufbereitung dienenden Sekundärwärmetau scher und bei voller Öffnung des zwischen Primärwärmetauscher und Sekundärwärmetauscher befindlichen Mischventils kontinuierlich geschlossen und bei sukzessivem Erreichen des Sollwertes der Tem peratur des Warmwassers am Ausgang des Sekundärwärmetauschers und einem daraus entstehenden Schließbefehl wieder geschlossen. Ist dieser Sollwert voll erreicht, öffnen nicht nur die Mischventile in den Heizkreisläufen, vielmehr schließt auch das Mischventil, das sich zwischen Primärwärmetauscher und Sekundärwärmetauscher befindet, und die zwischen ihm und dem Sekundärwärmetauscher be findliche Pumpe stellt ihren Betrieb ein. Um eine Strömung in der Vorlaufleitung zum Sekundärwärmetauscher und eine umfassende Wär meausnutzung bei einer Minder-Wärme-Mengen-Abnahme in den Heiz kreisen im System zu gewährleisten, ist das in der Vorlaufleitung zum Sekundärwärmetauscher angeordnete Mischventil zusätzlich mit der Rücklaufleitung des Heizkreislaufes verbunden, so daß immer die günstigste Wärmemengenzuführung zum Sekundärwärmetauscher ge geben ist.As a result of opening this in the supply line to the secondary heat Mixing veins arranged and guided by the sensor tils and its connection with an electrical-electronic Control device will be related and in parallel Mixing valves arranged opposite heating circuits reversed proportional to that in the supply line of the heating medium around the existing secondary heat thaw for hot water preparation Schers arranged mixing valve controlled by this at Unter exceed a required supply temperature of the heating medium for the secondary heat thaw used for water heating shear and with full opening of the between primary heat exchanger and Secondary heat exchanger located mixing valve continuously closed and when the setpoint of the tem temperature of the hot water at the outlet of the secondary heat exchanger and a resulting closing command closed again. Is this setpoint is fully reached, not only open the mixing valves in the heating circuits, rather the mixing valve also closes, that is between the primary heat exchanger and secondary heat exchanger located, and be between him and the secondary heat exchanger sensitive pump stops operating. To a flow in the Flow line to the secondary heat exchanger and a comprehensive heat Use of the heat in the event of a decrease in the quantity of less heat in the heating To ensure circles in the system, this is in the supply line Mixing valve arranged in addition to the secondary heat exchanger the return line of the heating circuit, so that always the cheapest heat quantity supply to the secondary heat exchanger give is.

Als elektrisch-elektronische Regeleinrichtung zur Verbindung der Mischventile untereinander kann ein bekannter elektronischer Hei zungsregler verwendet werden. Es ist aber ebenso möglich, insbe sondere wird das bei Anlagen größerer Dimension der Fall sein, daß eine rechentechnische Verknüpfung unter Verwendung zweckent sprechender Software erfolgt.As an electrical-electronic control device for connecting the Mixing valves with each other can be a well-known electronic heater regulator can be used. But it is also possible, esp in particular, this will be the case with systems of larger dimensions, that a computational link is useful using speaking software.

Heizungsanlagen werden in der Regel entsprechend den möglichen Erwartungen für einen mittleren Energiebedarf ausgelegt, um sie ökonomisch zu betreiben. Werden die gemittelten Werte annähernd eingehalten, ist die Betriebsweise hinsichtlich Aufwand und Er gebnis optimal. Dieses relative Gleichgewicht wird gestört, wenn durch einen der nachgeschalteten Endverbraucher ein über alle Ma ßen großer Bedarf besteht.Heating systems are usually according to the possible Expectations for medium energy needs designed to meet them to operate economically. The averaged values are approximate adhered to, the mode of operation in terms of effort and Er optimal result. This relative balance is disturbed if by one of the downstream consumers over all dimensions there is a great need.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, bisherige Koor dinierungsprobleme bei einer gerätetechnischen Anordnung der ge nannten Art zu überwinden und bei vorrangiger Gewährleistung ei ner Warmwasserbereitstellung im geforderten Temperaturbereich so wie durch diese geführt möglich, eine überwiegend gleichbleibende Wärmemenge aus dem Primärkreis lauf vorrangig für die Zwecke der Warmwasserherstellung bereitzustellen. Entsprechend dem vorhand enen Wärmeangebot ist damit eine vollständige Auslastung dieses vorhandenen Wärmeangebotes gegeben, soweit es die Warmwasserbe reitung in der Gesamtbilanz des zur Verfügung stehenden Wärmean gebotes erfordert, ohne daß die Heizkreisläufe deshalb im Allge meinen völlig abgeschalten werden und erkalten. Entsprechend ei nem sich ständig ändernden Bedarf an Warmwasser erfolgt ständig gleitend eine Zu- oder Abregelung der Heizkreisläufe. Die Führung derselben erfolgt gezielt durch die vorhandene freie Wärmemenge außerhalb der für die Zwecke der Warmwasser-/Brauchwasser-Auf bereitung benötigten Wärmemenge. Der Effekt verbessert sich, wenn, wie im Allgemeinen üblich, in die Heizkreisläufe Pumpen in tegriert sind, die die Strömungsgeschwindigkeit erhöhen und die ebenfalls drehzahlabhängig mit der elektrisch/elektronischen Re geleinrichtung verbunden sind und durch diese geführt werden. Diese regeltechnische Einbindung kann auch so erfolgen, daß zu sätzlich eine mögliche Differenzierung zwischen einzelnen Heiz kreisläufe berücksichtigt wird und diese unterschiedlich öffnen und/oder schließen. Mit der Erfindung wird ganz gezielt das im Verhältnis zur permanenten Warmwasseraufbereitung, bei der durch einen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Warmwasserver brauch eine ständige Wärmeabführung dieser Veränderung des Warm wasserverbrauches folgend in Größenordnungen geschieht, das grö ßere Speichervermögen der Heizkörper bzw. gesamten Heizungsanlage genutzt, das sich in einem längeren Halten der Temperatur nach Verringerung des dafür vorhandenen Wärmeangebotes äußert.With the solution according to the invention, it is possible to use previous boor dining problems with a device-related arrangement of the ge to overcome the above-mentioned type and if priority is given to ei ner hot water supply in the required temperature range as guided by this, a largely constant one Amount of heat from the primary circuit runs primarily for the purposes of To provide hot water production. According to the existing A heat supply is therefore a full utilization of this existing heat supply, as far as the hot water in the overall balance of the available heat required without the heating circuits in general mine are completely switched off and cool down. According to egg There is a constantly changing demand for hot water sliding an adjustment or shutdown of the heating circuits. The leadership the same takes place specifically through the available free heat quantity outside of the for the purposes of hot water / process water on preparation required amount of heat. The effect improves if, as is generally the case, pumps into the heating circuits are integrated, which increase the flow velocity and the also speed-dependent with the electrical / electronic Re Gel device are connected and guided through this. This technical integration can also be done in such a way that a possible differentiation between individual heaters cycles are taken into account and open them differently and / or close. With the invention that is very specifically in Relationship to permanent hot water preparation, in which a continuous or discontinuous hot water supply need constant heat dissipation of this change in warmth water consumption occurs in orders of magnitude, the largest Greater storage capacity of the radiators or the entire heating system used, which results in a longer holding of the temperature Reduction of the existing heat supply expresses.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel be schrieben werden.The invention will be based on an embodiment be written.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigenShow in the accompanying drawings

Fig. 1 beispielhaft die Anordnung der Kreisläufe einer Fernwärme-Kompakt-Station, Fig. 1 shows the arrangement example of the circuits of a district heating compact station,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Blockschaltbild zu einer Fernwärme-Kompakt-Station gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a block diagram according to the invention in a district heating compact station according to Fig. 1,

Fig. 3 ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrangschaltung. Fig. 3 is a schematic diagram of a priority circuit according to the invention.

Die Fernwärme-Kompakt-Station verfügt zunächst über einen Primär kreislauf 1, über den beispielhaft Fernwärme mit einem Leistungs angebot von 100 kW für die Aufbereitung in Heizwärme und Nutzwär me zur Warmwasseraufbereitung zur Verfügung steht. Über einen zweckentsprechenden Primärwärmetauscher 2 wird dieses Wärmeange bot auf einen Sekundärkreislauf erster Ordnung 3 übertragen, der mit mehreren Heizkreisläufen HK₁ bis HK_n verbunden ist, die so dimensioniert sind, daß dort ebenfalls eine Wärmemenge von 100 kW umgesetzt werden kann. Parallel zu den Heizkreisläufen angeordnet befindet sich ein weiterer Teilkreislauf, der zu einem Sekundär wärmetauscher 4 führt, der seine Wärme auf einen weiteren Sekun därkreislauf zweiter Ordnung 5 übergibt, der ausschließlich der zentralen Warmwasseraufbereitung dient. Dieses System ist eben falls auf eine Leistungsübergabe in Höhe von 100 kW ausgelegt.The district heating compact station initially has a primary circuit 1 , via which district heating with an output of 100 kW is available, for example, for processing in heating and useful heat for heating water. Via an appropriate primary heat exchanger 2 , this heat supply is transferred to a first-order secondary circuit 3 , which is connected to several heating circuits HK 1 to HK _n , which are dimensioned such that a heat quantity of 100 kW can also be implemented there. Arranged parallel to the heating circuits is a further sub-circuit, which leads to a secondary heat exchanger 4 , which transfers its heat to a further second-order secondary circuit 5 , which is used exclusively for central hot water preparation. This system is also designed for a power transfer of 100 kW.

Zweckmäßigerweise wird der Sekundärkreislauf zweiter Ordnung 5 mit leichtem Überdruck im Verhältnis zum Sekundärkreislauf erster Ordnung 3 gefahren, um im Falle von Lecks einen Übertritt von Heizmedium aus dem Sekundärkreislauf erster Ordnung 3 über den Sekundärwärmetauscher 4 in den Brauchwasserkreis bzw. Sekundär heizkreislauf zweiter Ordnung 5 zu verhindern.Conveniently, the second order secondary circuit is driven 5 with a slight overpressure in relation to the secondary circuit of the first order 3 in order to prevent in the event of leaks a passage of heating medium from the secondary circuit of the first order 3 via the secondary heat exchanger 4 in the domestic hot water circuit or the secondary heating circuit of second order 5 .

Ein Signal des oberen Temperaturfühlers 6 im Schichtenspeicher wärmebehälter 7, das beim Erreichen der Speicherfähigkeit warmen Wassers nach erhöhtem Warmwasserbedarf durch die Warmwasserent nahmeleitung 19 zu einer Temperaturabsenkung an diesem oberen Temperaturfühler 6 führt und dort dieses Signal auslöst, bewirkt über seine elektrisch-elektronische Verbindung mit einem elektro nischen Heizungsregler 8 bekannter Konstruktion das Einschalten einer Warmwasserpumpe 17, die dem zwischen Sekundärkreislauf er ster Ordnung 3 und Sekundärkreislauf zweiter Ordnung 5 befindli chen Sekundärwärmetauscher 4 Wasser zuführt. Dieses Wasser wird entweder über den Kaltwasserzulauf 10 oder über die mit dem Schichtenspeicherwärmebehälter 7 verbundene Zirkulation 9 zuge führt. Am Ausgang des Sekundärwärmetauschers 4 befindet sich ein Meßwertgeber 20, der dann ein Signal auf den elektronischen Hei zungsregler 8 überträgt, wenn der festgestellte Istwert vom ein gestellten Sollwert abweicht. Das Signal verhält sich dabei di rekt proportional der Größe der Abweichung. Weicht der Istwert nach unten hin vom Sollwert ab, wird über den elektronischen Hei zungsregler 8 das Mischventil M₁ 12 angesprochen, das bisher ei ne Stellung im Sinne von Kurzschließen des Vorlaufes zu den Heiz kreisen HK₁. . .HK_n mit deren Rücklauf innehatte. Die Ansprache erfolgt in dem Sinne, daß das Mischventil M₁ 12 in Richtung Se kundärwärmetauscher 4 öffnet und die Pumpe für Heizmedium 11 in Betrieb setzt, wenn die im Sekundärkreislauf zweiter Ordnung 5 festgestellte Temperatur unter die Zulauftemperatur des Heizmedi ums im Sekundärkreislauf erster Ordnung 3 abgefallen ist. Gleich zeitig ist dieses Mischventil M₁ 12 über den elektronischen Hei zungsregler 8 auf elektrisch-elektronischem Weg mit weiteren Mischventilen 13 und 14 der Heizkreise HK₁ bis HK_n verbunden, indem die Endstellung des Mischventils M₁ 12 über einen Sensor 15 bekannter Bauart auf den elektronischen Heizungsregler 8 übertragen wird. Diese Verbindung erfolgt im Sinne einer Umkehr der Regelimpulse, wie beispielhaft in Fig. 3 dargestellt, so daß umgekehrt proportional zum Öffnen des Mischventils M₁ 12 in Richtung des Sekundärwärmetauschers 4 bei Erreichen der voll ständigen Öffnung durch den Sensor 15 ein sich an schließendes Schließen durch die Mischventile M₂ 13 und M_n 14 signalisiert wird und ein Schließen der Heizkreisläufe HK₁ und HK_n erfolgt.A signal from the upper temperature sensor 6 in the stratified storage heat container 7 , which leads to a lowering of the temperature at this upper temperature sensor 6 when the storage capacity of warm water after increased hot water demand by the warm water entrainment 19 and there triggers this signal, causes via its electrical-electronic connection with a electro African heating controller 8 of known construction, the switching on of a hot water pump 17 , the between the secondary circuit he order 3 and secondary circuit second order 5 Chen Chen secondary heat exchanger 4 supplies water. This water is either supplied via the cold water inlet 10 or via the circulation 9 connected to the stratified storage tank 7 . At the output of the secondary heat exchanger 4 there is a transmitter 20 , which then transmits a signal to the electronic heating controller 8 when the actual value determined deviates from a set value. The signal behaves directly proportional to the size of the deviation. If the actual value deviates downwards from the setpoint, the mixing valve M₁ 12 is addressed via the electronic heating controller 8 , which previously had a position in the sense of short-circuiting the flow to the heating circuits HK₁. . .HK _n had their return. The address is made in the sense that the mixing valve M₁ 12 opens in the direction of secondary heat exchanger 4 and the pump for heating medium 11 starts when the temperature determined in the second-order secondary circuit 5 has dropped below the inlet temperature of the heating medium in the first-order secondary circuit 3 . At the same time this mixing valve M₁ 12 via the electronic heating controller 8 is connected in an electrical-electronic way to further mixing valves 13 and 14 of the heating circuits HK₁ to HK _n by the end position of the mixing valve M₁ 12 via a sensor 15 of a known type on the electronic heating controller 8 is transmitted. This connection is made in the sense of a reversal of the control pulses, as shown in Fig. 3, so that inversely proportional to the opening of the mixing valve M₁ 12 in the direction of the secondary heat exchanger 4 when reaching the full permanent opening by the sensor 15 a closing at closing Mixing valves M₂ 13 and M _n 14 is signaled and the heating circuits HK 1 and HK _n are closed.

Damit wird u. U. weiterhin eine Wärmemenge im Sinne von 100 Pro zent der insgesamt zur Verfügung stehenden Wärmemenge abgenommen, soweit der Sekundärkreislauf zweiter Ordnung 5 einen dementspre chenden Bedarf besitzt. Unter strikter Wahrung der Vorrangigkeit der Warmwasserbereitung im Sekundärwärmetauscher 4 wird die dafür notwendige Wärmemenge zur Verfügung gestellt, so daß Koordinie rungsprobleme zwischen den parallelgeschalteten Teilkreisläufen des Sekundärkreislaufes erster Ordnung 3 unter vordergründiger Berücksichtigung des Wärmebedarfes für den Sekundärkreislauf zweiter Ordnung 5 vermieden sind.So u. U. a quantity of heat in the sense of 100 percent of the total available quantity of heat is reduced, provided that the secondary circuit of second order 5 has a corresponding need. While strictly observing the priority of hot water preparation in the secondary heat exchanger 4 , the necessary amount of heat is made available, so that coordination problems between the parallel sub-circuits of the secondary circuit of the first order 3 are avoided taking into account the heat requirement for the secondary circuit of the second order 5 .

Ist der zur Bereitung von Warmwasser im Sekundärkreislauf zweiter Ordnung 5 vorhandene Wärmebedarf sukzessive rückläufig und es wird über den Sekundärwärmetauscher 4 weiterhin Warmwasser produ ziert, drückt dieses in den Schichtenspeicherwärmebehälter 7 zu rück und lädt diesen mit warmem Wasser auf, bis an einem im unte ren Bereich des Schichtenwärmespeicherbehälters 7 befindlichen unteren Temperaturfühlers 16 eine Temperaturerhöhung festgestellt wird. Die Verbindung des unteren Temperaturfühlers 16 mit dem elektronischen Heizungsregler 8 bewirkt, daß die Förderung der Warmwasserpumpe 17 adäquat dem Temperaturanstieg reduziert wird und bei Erreichen eines vorgewählten Maximalwertes am unteren Temperaturfühler 16 sogar völlig beendet wird. Damit signalisiert auch der Meßwertgeber 20, daß ein weiteres Fahren des mit dem Se kundärwärmetauscher 4 gekoppelten Teiles des Sekundärkreises zweiter Ordnung 5 direkt proportional dem Temperaturanstieg des Warmwassers zunächst eingeschränkt und später gar nicht mehr nö tig ist. Entsprechend der Verringerung des Wärmebedarfes im Se kundärkreis zweiter Ordnung 5 verringert sich die Zuführung von Heizmedium im Sekundärkreislauf erster Ordnung 3 auf das notwen dige Maß, indem zunächst ein Öffnen der Mischventile M₂ 13 . . . M_n 14 erfolgt und bei weiterer Temperaturerhöhung am Meßwertge ber 20 ein weiteres Abregeln des ebenfalls mit dem elektronischen Heizungsregler 8 verbundenen Mischventils M₁ 12 erfolgt, so daß eine Verschiebung der Beanspruchung des Wärmeangebotes wieder zu gunsten der Heizkreise HK₁ bis HK_n erfolgt, bis sich durch eine vom Meßwertgeber 20 erneut signalisierte Veränderung des Wärmebe darfs im Sekundärkreislauf zweiter Ordnung 5 wieder eine Verände rung des Wärmebedarfs andeutet und eine Neuverteilung der zur Verfügung stehenden Wärmemenge von 100 kW erforderlich wird. Die ser Zustand hält solange an, bis der Meßwertgeber 20 wieder durch einen Temperaturabfall Wärmebedarf anmeldet und über die wiederum vorhandene Verbindung zum elektronischen Heizungsregler 8 eine entsprechend dem Wärmebedarf geführte Regelung von neuem beginnt.If the existing heat demand for the preparation of hot water in the second-order secondary circuit 5 is gradually decreasing and hot water is still being produced via the secondary heat exchanger 4 , this presses it back into the stratified storage heat container 7 and charges it with warm water until it reaches one in the lower area of the layered heat storage container 7 located lower temperature sensor 16 a temperature increase is determined. The connection of the lower temperature sensor 16 with the electronic heating controller 8 has the effect that the conveyance of the hot water pump 17 is adequately reduced to the temperature rise and is even completely stopped when a preselected maximum value is reached on the lower temperature sensor 16 . This also signals the transducer 20 that further driving of the part of the secondary circuit 5 coupled to the secondary heat exchanger 4 is directly proportional to the rise in temperature of the hot water and is later no longer necessary. Accordingly, the reduction in the heat demand in the second-order kundärkreis Se 5, the supply of reduced heating medium in the secondary circuit 3 of the first order to the notwen ended measure, by first opening of the mixing valves M₂. 13 . . M _n 14 takes place and on further temperature increase at the Meßwertge a further downregulation of the likewise connected to the electronic heating controller 8 mixing valve M₁ over 20 made 12, so that a displacement of the stress of the heat range in favor again of the heating circuits HK₁ to HK _n occurs until by a change of the heat signal again signaled by the transmitter 20 may indicate a change in the heat requirement in the secondary circuit of the second order 5 and a redistribution of the available heat quantity of 100 kW is required. This water state continues until the sensor 20 registers heat demand again due to a drop in temperature and, via the existing connection to the electronic heating controller 8, a control based on the heat demand starts again.

Das dem tatsächlichen Bedarf ständige Angleichen der Bereitstel lung einer notwendigen Wärmemenge zugunsten der Warmwasserberei tung führt zu einer kontinuierlicheren Abnahme des anstehenden Wärmeangebotes im Primärkreislauf und damit in der Fernwärmezu leitung. Vorhandene Heizkreisläufe werden nicht mehr als notwen dig abgeregelt, so daß durch die Trägheit der Temperaturabgabe in diesen Heizkreisläufen HK₁ bis HK_n und deren kurzfristiges und schnelles Hochfahren immer ein optimales und ausreichendes Wärmeangebot für die Raumheizung vorhanden ist.The constant adjustment of the provision of a necessary amount of heat in favor of hot water preparation leads to a steady decrease in the pending heat supply in the primary circuit and thus in the district heating supply. Existing heating circuits are no longer regulated as necessary, so that the inertia of the temperature in these heating circuits HK₁ to HK _n and their short-term and rapid start-up always provide an optimal and sufficient supply of heat for the room heating.

Selbstverständlich ist es bei Anlagen größeren Umfanges möglich, den beschriebenen elektronischen Heizungsregler 8 durch eine ge eignete rechentechnische Ausrüstung mit entsprechender Software zu ersetzen, in die die Vorrangschaltung gemäß Fig. 3 integriert ist.Of course, it is possible for larger systems to replace the electronic heating controller 8 described by a suitable computing equipment with appropriate software into which the priority circuit according to FIG. 3 is integrated.

Es ist ebenso möglich, die Mischventile M₁ 13 . . . M_n 14 ein schließlich ihrer zugehörigen Pumpen 18 differenziert gesteuert der elektrisch/elektronischen Regeleinrichtung 8 zu schalten und zu steuern.It is also possible to use the mixing valves M₁ 13 . . . M _n 14 and finally their associated pumps 18 differentially controlled to switch and control the electrical / electronic control device 8 .

BezugszeichenlisteReference list

Primärkreislauf 1
Primärwärmetauscher 2
Sekundärkreislauf erster Ordnung 3
Sekundärwärmetauscher 4
Sekundärkreislauf zweiter Ordnung 5
oberer Temperaturfühler 6
Schichtenspeicherwärmebehälter 7
elektronischer Heizungsregler 8
Zirkulation 9
Kaltwasserzulauf 10
Pumpe für Heizmedium 11
Mischventil M₁ 12
Mischventil M₂ 13
Mischventil M_n 14
Sensor 15
unterer Temperaturfühler 16
Warmwasserpumpe 17
Pumpe 18
Warmwasserentnahmeleitung 19
Meßwertgeber 20 Primary circuit 1
Primary heat exchanger 2
Second order secondary circuit 3
Secondary heat exchanger 4
Second order secondary circuit 5
upper temperature sensor 6
Stratified storage tank 7
electronic heating controller 8
Circulation 9
Cold water inlet 10
Pump for heating medium 11
Mixing valve M₁ 12
Mixing valve M₂ 13
Mixing valve M _n 14
Sensor 15
lower temperature sensor 16
Hot water pump 17
Pump 18
Hot water withdrawal pipe 19
Sensor 20

Claims

1.Procedure for operating a district heating compact station in which the primary circuit ( 1 ) via a primary heat exchanger ( 2 ) is followed by a secondary circuit of the first order ( 3 ), which is divided into one or more parallel heating circuits and also to the heating circuits in parallel has a further circuit, which is followed by a second-order secondary circuit ( 5 ) via a secondary heat exchanger ( 4 ) and in which the hot water is treated according to the storage-loading principle, characterized in that the second-order circuit ( 5 ) The temperature setting value for hot water preparation is provided for a suitable control device ( 8 ) and processed as a control variable for controlling the inflow of heating medium in the first-order secondary circuit ( 3 ) by directly proportionately increasing the heat demand in the second-order secondary circuit ( 5 ) egg ne increasing the heat range in the heating circuit of the first order (3) induces a secondary heat exchanger (4) and one or more parallel arranged in the Se kundärkreislauf first order (3) Heizkrei se inversely proportional to the control of the preparation for the Warmwasserauf required amount of heat to be closed or opened.

2. Method for operating a district heating compact station with hot water treatment according to the store-loading principle according to claim 1, characterized in that the hot water treatment takes place in a stratified heat storage tank ( 7 ).

3. Method for operating a district heating compact station with Hot water preparation according to the storage charging principle of claims 1 to 2, characterized in that the guide the heating circuits are inconsistent.

4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that there is a mixing valve ( 12 ) in the inlet of the secondary water exchanger ( 4 ) serving for hot water treatment, the hydraulic output of which is the inlet of the secondary heat exchanger ( 4 ) and its hydraulic input is connected to the heating flow coming from the primary heat exchanger ( 2 ) and there is a further hydraulic connection for this mixing valve ( 12 ) with the return of the heating circuit to the primary heat exchanger ( 2 ) and which is electrically connected to a controller ( 8 ) from the second-order secondary circuit ( 5 ) on the heat balance signals present there receiving the connection is that the heat demand in the secondary circuit of the second order ( 5 ) adequate signals detected by a transmitter ( 20 ) arranged at the output of the secondary heat exchanger ( 4 ) and given to the mixing valve ( 12 ) by adding one with the M Ischventil ( 12 ) connected sensor ( 15 ) is its response to the controller ( 8 ) transmitting between the mixing valve ( 12 ) and controller ( 8 ) and the signals on the controller ( 8 ) electrically connected mixing valves M₁ ( 13 ) and M _n ( 14 ) can be implemented in an inversely proportional manner.

5. Device according to claim 4, characterized in that there is in the flow line between the mixing valve ( 12 ) and secondary heat exchanger ( 4 ) in the direction of the secondary heat exchanger ( 4 ) for pump for heating medium ( 11 ).

6. Device according to one of claims 4 or 5, characterized in that such a mechanical, elec trical-electronic or optical / photo-optical type is used as the sensor ( 15 ).

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the mixing valve ( 12 ) and sensor ( 15 ) form a structural unit.

8. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the mixing valve ( 12 ) and pump for heating medium ( 11 ) form a structural unit.

9. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the mixing valve ( 12 ), sensor ( 15 ) and pump for heating medium ( 11 ) form a structural unit.