DE3533160A1 - Control arrangement - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a control arrangement according to the preamble of claim 1.
Die Verteilung von Wärme in einem üblichen Fernheizungssystem geschieht dadurch, daß erhitztes und abgekühltes Wasser durch getrennte Vorlauf- und Rücklaufsysteme den Abnehmern zu- bzw. von ihnen weggeleitet wird.The distribution of heat in a common district heating system happens in that heated and cooled water through separate flow and return systems Is directed to and away from customers.
Der Energiebedarf in einem Fernheizungssystem entsteht r indem einzelne Abnehmer der Vorlauf leitung eine gewisse Strömungsmenge entnehmen und diese Menge durch einen oder mehrere Wärmeaustauscher laufen lassen, wo sie abgekühlt wird. Dann wird das Wasser wieder der Rücklaufleitung des Fernheizungssystems zugeführt.The energy requirement in a district heating system is formed by individual customers r of the supply pipe remove a certain flow rate and let this amount passing through one or more heat exchanger where it is cooled. Then the water is fed back into the return pipe of the district heating system.
Postscheckkonto: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: Deutsche Bank. AG Viilingen (BLZ 69470039) 146332Postal checking account: Karlsruhe 76979-754 Bank account: Deutsche Bank. AG Viilingen (BLZ 69470039) 146332
In den Wärmeerzeugungsartlagen sind Pumpen vorgesehen, einmal um die Wärme zu den Abnehmern zu verteilen (die DruckverlüSte in den Rohrleitungen zu überwinden), und zweitens, um einen gewissen Differenzdruck im Leitungsnetz aufrechtzuerhalten, damit ein für die Funktion der Abnehmerzentrale hinreichend großer Druckunterschied zwischen der Vorlauf-und der Rücklaufleitung geschaffen wird.Pumps are provided in the heat generation type layers, once to distribute the heat to the consumers (the pressure losses in the pipelines to overcome), and secondly, to maintain a certain differential pressure in the pipeline network, thus a sufficiently large pressure difference between the for the function of the customer center Flow and return line is created.
In einer üblichen Abnehmerzentrale eines Fernheizungsabnehmers wird Wärme aus dem Fernheizungsystem durch einen oder mehrere Wärmeaustauscher auf die innere Heizanlage des Gebäudes zum Erhitzen der Räume und der Ventilationsluft sowie zum Bereiten von Brauchwarmwasser übertragen .In a normal customer center of a district heating consumer, heat from the district heating system is passed through one or more heat exchangers on the internal heating system of the building to heat the rooms and the ventilation air as well as for the preparation of domestic hot water.
Die Heizenergieentnahme aus dem Fernheizungssystem zu der inneren Heizanlage des Gebäudes wird in der Weise geregelt, daß für jeden Wärmeaustauscher in der Abnehmerzentrale eine so große Strömungsmenge der Vorlaufleitung des Fernheizungssystems entnommen wird, daß die gewünschten Vorlauftemperaturen in der inneren Heizanlage erzielt werden. Dies gilt sowohl für Wärmeaustauscher zum Übertragen von Wärme an die Radiatoren oder das Lüftungssystem des Gebäudes als auch für die Brauchwarmwasserbereitung. Im ersteren Fall ist die gewünschte Vorlauftemperatur zweckmäßigerweise von der Außentemperatur abhängig. Im letzteren Falle ist es erwünscht, daß die Vorlauftemperatur dauernd von der Last unabhängig ist und daß eine gewisse ungeregelte Vorwärmung des zugeführten Kaltwassers erfolgt.The heating energy extraction from the district heating system to the internal heating system of the building is regulated in such a way that one for each heat exchanger in the customer center so large flow rate is taken from the flow line of the district heating system that the desired flow temperatures can be achieved in the internal heating system. This applies to both heat exchangers for transferring heat to the radiators or the ventilation system of the building as well as for domestic hot water preparation. In the former In this case, the desired flow temperature is expedient depending on the outside temperature. In the latter case, it is desirable that the flow temperature is continuously from the load is independent and that a certain uncontrolled preheating of the cold water supplied takes place.
Das Messen der dem Gebäude zugeführten Wärmeenergie erfolgt durch Integrierung von momentanen Angaben über das Strömungsvolunien multipliziert mit der Temperaturdifferenz zwischen den Vorlauf- und Rücklaufleitungen des Fernheizungssystems. Die üblicherweise angewendete Ausrüstung umfasst: The heat energy supplied to the building is measured by integrating current information about the Flow volumes multiplied by the temperature difference between the supply and return pipes of the district heating system. The equipment commonly used includes:
einen herkömmlichen Messer für das Durchflußvoluraen des Fernheizungswassers, Temperaturgeber für Vorlauf- und Rücklauftemperatur an bzw. aus der jeweiligen Abnehmerzenfcrale und ein elektronisches Integriergerät zur Berechnung und Integrierung von verbrauchter Wärmeenergie.a conventional knife for the flow volume of the District heating water, temperature transmitter for flow and return temperature to or from the respective customer center and an electronic integrator for calculating and integrating used thermal energy.
Die für das Fernheizungssystem in dessen Gesamtheit die Dimensionierung bestimmenden Umstände betreffend Erzeugung, Verteilung und Verbrauch von Wärme sind im Winter die äußerst niedrigen Außentemperaturen, wo der Bedarf einer Erhitzung von Räumen und Ventilationsluft am größten ist. Diese Situation fällt mit der Situation zusammen, wo die Verteilung von Fernheizungswärme eine maximale Strömung erfordert. In einem Fernheizungssystem mit einer großen Anzahl von Abnehmern ist der gesamte Energiebedarf zur Bereitung von Brauchwarmwasser sehr gering im Verhältnis zum maximalen Energiebedarf zur Erhitzung von Räumen und Ventilationsluft. Deswegen ist bei Hochlast die Last und somit die Strömung in einem Fernheizungssystem fast ausschließlich durch den Erhitzungsbedarf der Räume und der Ventilationsluft bedingt.The circumstances regarding generation that determine the dimensions of the district heating system as a whole, Distribution and consumption of heat are extremely low outside temperatures in winter, where the need for one Heating of rooms and ventilation air is greatest. This situation coincides with the situation where the Distribution of district heating requires a maximum flow. In a district heating system with a large Number of consumers, the total energy requirement for the preparation of domestic hot water is very low in proportion for the maximum energy requirement for heating rooms and ventilation air. Therefore, at high load, the load is and thus the flow in a district heating system is almost exclusively due to the heating requirements of the rooms and the Ventilation air conditional.
Die die Dimensionierung bestimmenden Umstände für die inneren Heizanlagen von Gebäuden sind gemäß den Bauvorschriften diejenigen, die bei einer Außentemperatur entsprechend der in der jeweiligen Ortschaft vorkommenden niedrigsten Außentemperatur auftreten. Für Gebäude mit großer Wärmeträgheit (z.B. aus Stein und Beton) benutzt man den Außentemperaturwert 5, während man für Gebäude mit geringer Wärmeträgheit (z.B.aus Holz) den Außentemperaturwert 1 anwendet. Definitionsgemäß sind die Werte 5 und 1 diejenige Durchschnittstemperatur, die während einer Zeit von 120 bzw. 24 Stunden nur einmal in 30 Jahren umThe dimensions determining the dimensions for the internal heating systems of buildings are in accordance with the building regulations those that occur at an outside temperature corresponding to that occurring in the respective locality the lowest outside temperature. Used for buildings with high thermal inertia (e.g. made of stone and concrete) the outside temperature value 5, while for buildings with low thermal inertia (e.g. made of wood) the outside temperature value 1 applies. By definition, the values 5 and 1 are the average temperature that occurs during a Time of 120 or 24 hours only once every 30 years
4 ψ * * ti 4 mn m* β * B4 ψ * * ti 4 mn m * β * B
3 bzw.40C unterschritteiz wird. Da eine Diniensionierung der inneren Heizanlagen von Gebäuden für1 einen niedrigeren Wärmebedarf als den in der jeweiligen Ortschaft eintretenden zulässig is'.:, akzeptiert man, daß unter extremen Außenverhältnissen ein gewisser Energiemangel entsteht.3 or 4 0 C is not reached. Since a Diniensionierung the inner heating of buildings for 1 a lower heat requirement as to the respective location in the incoming is permitted ':., It is accepted that under extreme ambient conditions a certain lack of energy produced.
In den Fällen, in denen Energiemangel in einer in herkömmlicher Weise konstruierten Heizanlage entsteht, verteilt sich der Mangel normalerweise verhältnismäßig gleich zwischen verschiedenen Wärmebedürfnissen und Teilen des Gebäudes. Der Mangel macht sich gewöhnlich dadurch bemerkbar, daß sämtliche Räume eine etwas niedrigere Temperatur, etwas kältere Ventilationsluft und Brauchwarmwasser erhalten. So bleibt der durchschnittliche Energieraangel so klein, daß er während kürzerer Zeitspannen unter extremen Außenverhältnissen als annehmbar angesehen werden kann.In those cases where there is a lack of energy in one in conventional If the heating system is constructed in a manner that is well designed, the deficiency is normally distributed relatively evenly between different heat requirements and parts of the building. The deficiency is usually noticeable by that all rooms receive a slightly lower temperature, slightly colder ventilation air and domestic hot water. So the average lack of energy remains so small that it is under extreme conditions for shorter periods of time External conditions can be regarded as acceptable.
Falls die Wärmeerzeugungsanlage und die Verteilungsleitungen eines Fernheizungssystems für Umstände entsprechend denen bei der niedrigsten Außentemperatur dimensioniert werden, entsteht in gleicher Weise wie für die Heizanlage innerhalb eines Gebäudes eine kalkulierte Mangellage bei Außentemperaturen, die noch niedriger sind als die für die betreffende Ortschaft festgelegte niedrigste Außentemperatur. Im Gegensatz zu dem was in den inneren Heizanlagen von Gebäuden der Fall ist, wird in einem Fernheizungssystem eine gleichmäßige Verteilung des Energiemangels nicht automatisch stattfinden. Stattdessen wird, abhängig davon, wie die Abnehmer ihre Entnahme von Wärme aus dem Fernheizungssystem regeln, ein Energiemangel in der Praxis zum überwiegenden Teil nur diejenigen Abnehmer betreffen, die bei normalem Betrieb den niedrigsten DifferenzdruckIf the heat generation plant and distribution lines of a district heating system sized for circumstances equivalent to the lowest outside temperature a calculated deficiency arises in the same way as for the heating system within a building Outside temperatures that are even lower than the lowest outside temperature specified for the location in question. In contrast to what is the case in the internal heating systems of buildings, in a district heating system an even distribution of the lack of energy does not take place automatically. Instead, it becomes dependent how the consumers regulate their extraction of heat from the district heating system, an energy shortage in practice for the most part only affect those customers who have the lowest differential pressure during normal operation
e * eice * eic
haben. D-=r Anlaß hierzu ist, caß es in der Praxis unmöglich ist, eine gegebene Strömungsmenge in einer erwünschten Weise zwischen den Abnehmern durch feste Drosselung zu verteilen, wenn ein kontinuierlicher Anschluß von Abnehmern normalerweise stattfindet, was stets die Voraussetzungen für eine gewünschte Strömungsverteilung ändert. Ferner kommt oft in Fernheizungssystaren sin gemeinsamer Betrieb von mehreren Wärraeerzeugungsanlagen in einem und demselben Leitungsnetz vor, woraus folgt, daß der für eine gegebene Abnehmerzentrale verfügbare Differenzdruck höchst beträchtlich variieren kann (bis zu einem Verhältnis von 1:1O). Diese Jmstände machen die Einstellung einer festen Drosselung zum Verteilen einer gegebenen Strömung unmöglich. Stattdessen muß eine dynamisch variable Drosselung erfolgen, so daß stets eine Anpassung an die jeweils vorliegende Druck- und Strömungssituation erfolgt.to have. The reason for this is that in practice it is impossible to achieve a given flow rate in a desired Way to distribute between consumers by fixed throttling, if a continuous connection normally takes place by customers, which always changes the requirements for a desired flow distribution. It also often occurs in district heating systems sin joint operation of several heat generation plants in one and the same line network, from which it follows that the for a given customer center available differential pressure can vary extremely considerably (up to a ratio of 1: 1O). These circumstances make it impossible to set a fixed restriction to distribute a given flow. Instead of this there must be a dynamically variable throttling so that there is always an adjustment to the prevailing pressure and flow situation takes place.
Sias bei einem Energiemangel in einem Fernheizungssystem geschieht, ist somit folgendes: Die Regelventile sämtlicher Abnehmerzentralen werden ganz geöffnet und es entsteht eine nichtkontrollierbare Strömungsverteilung.Sias in the event of a lack of energy in a district heating system happens, is thus the following: The control valves of all Customer centers are fully opened and an uncontrollable flow distribution arises.
Normalerweise vermeidet man derartige Situationen in einem Fernheizungssystem dadurch, daß die Wärmeerzeugungsanlage des Systems für eine solche Kapazität dimensioniert wird, daß kein Energiemangel entsteht, der auf einen allzu großen Wärmebedarf bei den Abnehmern zurückzuführen ist. Der Verband schwedischer Fernheizungsanlagen empfiehlt demnach, daß Fernh^liungssysteme nicht etwa für den Energiemangel üimeiiSioniert werden- mit dem man bei der festgelegten niedrigsten Außentemperatur kalkuliert, sondern vielmehr für einen Energieman^el, wie er laut BerechnungNormally one avoids such situations in a district heating system by having the heat generating plant of the system is dimensioned for such a capacity that there is no lack of energy on a too high heat demand is due to the customers. The Swedish District Heating Association recommends accordingly that telecommunication systems are not designed for the lack of energy - with which one is determined The lowest outside temperature is calculated, but rather for an energy meter as calculated according to the calculation
bei die Dimensionierung bestimmender Außentemperatur für Fernheizungen entstehen kann. Diese Temperatur liegt etwa 30C unter der niedrigsten Außentemperatur, was einem etwa 1O% höheren Energiebedarf entspricht.can arise in the dimensioning of the determining outside temperature for district heating. This temperature is approximately 3 ° C. below the lowest outside temperature, which corresponds to an approximately 10% higher energy requirement.
Falls bei einem niedrigeren Heizenergiebeiarf als dem die Dimensionierung bestimmenden ein plötzlicher Wegfall von Wärmeerzeugungskapazität erfolgt, bedingt dieser, daß die Vorlauftemperatur der jeweiligen Anlage sinkt. Für eine solche Situation gibt es die folgenden zwei alternativen Vorgehensweisen: Die Kapazität der Verteilungspumpen wird zwangsläufig in einer solchen Weise herabgesetzt, daß mir soviel Wasser verteilt; wird,, wie es der verbleibenden Energie der Anlage entspricht. Dies bedeutet, daß die gewünschte Vorlauftemperatür beibehalten wird. Durch die zwangsläufige Herabsetzung der Kapazität der Verteilungspumpen wird der für die Abnehmerzentralen zur Verfügung stehende Differenzdruck erniedrigt. Hierdurch v/erden die Regelvenfciie der Pumpen ganz geöffnet. Infolge des erniedrigten Differenzdruckes werden nur diejenigen Abnehmer, die sich in unmittelbarer Nähe der Wärmeerzeugungsanlage befinden, Wärme erhalten, während die weitest abgelegenen in der Praxis ganz ohne Wärme bleiben.If at a lower heating energy requirement than the Dimensioning a sudden loss of heat generating capacity takes place, this means that the The flow temperature of the respective system drops. For one In such a situation there are the following two alternative approaches: The capacity of the distribution pumps is increased inevitably degraded in such a way that me so much water distributed; will, as it is the remaining Energy of the system. This means that the desired flow temperature is maintained. Through the Inevitable reduction in the capacity of the distribution pumps becomes available to the customer centers standing differential pressure decreased. This means that the control valves of the pumps are fully open. As a result of the humiliated Differential pressure are only those customers who are in the immediate vicinity of the heat generation plant receive warmth, while the most remote ones remain completely without warmth in practice.
Die Verteilungspumpen läßt man wie früher laufen und die Vorlauftemperatur sinkt. Dies bedeutet, daß die Abnehmer je nachdem wie die niedrigere Vorlauftemperatur sie erreicht, die niedrigere Vorlauftemperatur dadurch zu kompensieren suchen, daß sie ihre Regelventile ganz öffnen. Hierdurch wird in Strömungshinsieht die gleiche Situation wie bei Heizenergiebedarf geschaffen und somit ein Strömungsbedarf über denjenigen hinaus, für welchen das System dimensioniert ist. Somit werden hauptsächlich die AbnehmerThe distribution pumps run as before and the flow temperature drops. This means that the takers depending on how the lower flow temperature reaches it, to compensate for the lower flow temperature seek to fully open their control valves. This leads to the same situation in terms of flow as created in the case of heating energy demand and thus a flow demand beyond that for which the system is dimensioned. Thus, mainly the buyers
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« · ff ϊ«· Ff ϊ
mit dem bei normalem Betrieb niedrigsten Differenzwert von Energiemangel betroffen, während die übrigen Abnehmer in größerer Nähe der Wärmeerzeugungsanlage einen bedeutend größeren Anteil erhalten; in gewissen Fällen wird ihr ganzer Heizenergiebedarf befriedigt.with the lowest differential value in normal operation Affected by a lack of energy, while the other customers in closer proximity to the heat generation plant have a significant get larger share; in certain cases your entire heating energy requirement is satisfied.
Im obigen sind die folgenden Problemstellungen beschriebenThe following problems are described above
Beabsichtigte und notwendige uoerdimensionierung der Wärmeerzeugungsanlage des Fernheizungssystems im Verhältnis zu dem Heizenergiebedarf unter den für die Abnehmer die Dimensionierung bestimmenden umständen, und zwar, um Situationen mit nichtkontrollierbarer Verteilung von Strömung und Energie bei höheren Wärmebedürfnissen als diejenigen, die bei die Dimensionierung bestimmenden Umständen für die inneren Heizanlagen der Gebäude vorliegen.Intended and necessary oversizing of the heat generation system of the district heating system in relation to the heating energy demand below those for the customers Dimensioning determining circumstances, namely to situations with uncontrollable distribution of flow and energy in the case of higher heat requirements than those in the circumstances determining the dimensioning the internal heating systems of the buildings are available.
Nichtkontrollierbare Verteilung von Strömung und Energie bei Energiemangel, durch Wegfall von Wärmeerzeugungskapazität. Uncontrollable distribution of flow and energy in the event of a lack of energy, due to loss of heat generation capacity.
Die obigen Problemstellungen können gelöst werden durch Ausnutzung einer in jeder Abnehmerzentrale vorgesehenen Einrichtung zur aktiven Begrenzung der in jeder Abnehmerzentrale dem Fernheizungssystem entnehmbaren Strömung und/ oder Energie,The above problems can be solved by utilizing one provided in each customer center Device for active limitation of the flow that can be taken from the district heating system in each customer center and / or energy,
Erfindungsgemäß weist die eingangs genannte SteueranordnungAccording to the invention, the control arrangement mentioned at the outset
1 auf.1 on.
Eine aktive, Strömungsbegrenzende Funktion wird also gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform dadurch erhalten, daßAn active, flow-limiting function is therefore in accordance with an advantageous embodiment obtained in that
'ί- λο *-:'ί- λο * -:
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von dem vorhandenen Strömungsmesser ein Signal über die jeweilige Strömung abgerufen wird und daß, falls diese Strömung einen vorausbestimmten Höchstwert überschreitet, die Anordnung die Steuerung der vorhandenen Regelventile der nänaeaustauscher zum Erhitz-en von Räumen (und gegebenenfalls auch der Warmeaμ0tauscher zum Erhitzen von Brauchwarmwasser und Ventilationsluft) übernimmt und danach die gesamte Strj^ung auf das gewünschte Niveau herabsetzt. Bei einem höheren Wärmebedarf als dem, für welchen das Fernheizungssystem dimensioniert worden ist, sowie h<?L Wegfall von Wärmeerzeugungskapazität und bei Handhabung gemäß der letzteren der beiden oben beschriebenen Alternativen wird hierbei die gewünschte Verteilung der Strömung und somit der verbleibenden Energie aufrechterhalten, und der Mangel wird unter sämtlichen Abnehmern in gewünschter Weise verteilt.A signal about the respective flow is retrieved from the existing flow meter and that, if this flow exceeds a predetermined maximum value, the arrangement controls the existing control valves of the nana exchanger for heating rooms (and possibly also the heat exchanger for heating domestic hot water and ventilation air ) takes over and then reduces the entire flow to the desired level. With a higher heat requirement than that for which the district heating system has been dimensioned, and h <? L loss of heat generation capacity and when handling according to the latter of the two alternatives described above, the desired distribution of the flow and thus the remaining energy is maintained Defect is distributed among all customers in the desired manner.
Eine zweckmäßige Ausführungsform zur aktiven Begrenzung der durch einen Abnehmer entnehmbaren Heizenergie kann in entsprechender Weise geschaffen werden. Dies erfolgt, indem von der vorhandenen Wärmemengenmeßeinrichtung ein Signal über die entnommene Energie oder Impulse zur Anzeige von verbrauchter Energie abgerufen werden und durch Messen der Zeitspannen zwischen den Impulsen, die jeweils entnommenes Energie bestimmt wird. Falls die jeweils entnommene Energie den Höchstwert hierfür überschreitet, werden die vorhandenen Regelventile in einer solchen Weise zwangsgesteuert, daß die vorausbestimmte Höchstenergie nicht übersehritten wird. So kann der gesamte Energiebedarf im Fernheizungssystem stets auf die Summe der vorausbestimmten Höchstenergien sämtlicher Abnehmer beschränkt werden. Hierdurch kann die Wärmeerzeugungs-An expedient embodiment for the active limitation of the heating energy that can be drawn off by a consumer can be created in a corresponding manner. This is done by calling up a signal from the existing heat quantity measuring device about the withdrawn energy or pulses to indicate the amount of energy consumed and by measuring the time periods between the pulses to determine the energy withdrawn in each case. If each power drawn exceeds the maximum value for this is the existing control valves are forced controlled in such a way that the pre-determined maximum energy is not th übersehrit. In this way, the entire energy requirement in the district heating system can always be limited to the sum of the predetermined maximum energies of all consumers. This allows the heat generation
anlage des Fernheizungssystems auch hierfür dimensioniert werden. In dieser Weise kann die gesamte Wärmeerzeugungskapazität im Fernheizungssystem um 10 % vermindert werden.The district heating system must also be dimensioned for this. In this way, the total heat generating capacity can in the district heating system can be reduced by 10%.
Da es keine festgelegte Definition der genannten vorausbestimmten Höchstströmung oder Höchstenergie gibt, müssen die Werte hierfür schablonenhaft aufgrund z.B. des erhitzten Flächeninhalts, des Energieverbrauchs in früheren Jahren oder der vom Hausbesitzer durchgeführten Berechnung des Energiebedarfs festgestellt v/erden. Letzteres gilt vor allem für den Anschluß von Neubauten.Since there is no fixed definition of the specified maximum flow or maximum energy, must the values for this as a template based on e.g. the heated area, the energy consumption in earlier Years or the energy demand calculation carried out by the homeowner. The latter applies above all to the connection of new buildings.
Die Erfindung ist unten anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung ist eine Prinzipskizze, die eine an ein Fernheizungssystem angeschlossene Abriehinerzentrale mit einer Wärmemengenmeßeinrichtung üblicher Art, einer Steueranordnung gemäß der Erfindung und einem Steuerautomaten üblicher Art darstellt.The invention is illustrated below with reference to the accompanying drawing described in more detail. The only figure in the drawing is a schematic diagram, one of a district heating system connected Abriehinerzentrale with a heat quantity measuring device of the usual type, a control arrangement according to the invention and a control machine of the usual type represents.
Die in der Zeichnung veranschaulichte Abnehmerzentrale 1 weist zumindest einen Wärmeaustauscher für Radiatorwasser, gegebenenfalls mehrere Wärmeaustauscher für Radiatorwasser, Ventilationslttft, Brauchwarmwasser usw. auf. Die Abnehmerzentrale 1 ist an das Fernheizungssystem über eine Vorlaufleitung 2 und eine Rücklaufleitung 3 und an die Heizanlage des Gebäudes über eine Vorlaufleitung 4 und eine Rücklaufleitung 5 angeschlossen und überträgt Wärme vom Fernheizungswasser auf das Radiatorwasser in der Heizanlage des Gebäudes. Zum Messen der Menge übertragener Wärmeenergie dient ein Strömungsmesser 6, der an die Rücklaufleitung 3 gekuppelt ist, sowie Temperaturgeber 7 und S, die an die Vorlauf leitung 2 bzw.The customer center 1 illustrated in the drawing has at least one heat exchanger for radiator water, possibly several heat exchangers for radiator water, ventilation air, domestic hot water, etc. The customer center 1 is connected to the district heating system via a supply line 2 and a return line 3 and to the heating system of the building via a supply line 4 and a return line 5 and transfers heat from the district heating water to the radiator water in the heating system of the building. A flow meter 6, which is coupled to the return line 3, and temperature sensors 7 and S, which are connected to the flow line 2 or
Rücklaufleitung 3 gekuppelt sind. Die erhaltenen Strömungs- und Temperaturwerte werden über Leitungen 17 bzw. 1d, 19 in ein elektrisches Integriergerät 9 gegeben, das anhand dieser Werte verbrauchte Wärmeenergie berechnet und integriert. Ein Regelventil 10 dient zur Regelung der Strömung von Fernheizungswasser durch die Abnehmerzentrale 1. Das Regelventil 10, das an der Rücklaufleitung 3 montiert ist, wird von Hand oder automatisch gesteuert, um in Abhängigkeit von der Außentemperatur dem Radiatorwasser die Temperatur zu verleihen, die für einen optimalen Heizeffekt erforderlich ist.Return line 3 are coupled. The obtained flow and temperature values are transmitted via lines 17 or 1d, 19 given in an electrical integrator 9, the based on these values, the heat energy consumed is calculated and integrated. A control valve 10 is used to regulate the flow of district heating water through the customer center 1. The control valve 10, which is mounted on the return line 3, is controlled manually or automatically, to give the radiator water the temperature that is suitable for an optimal heating effect is required.
Um bei Energiemangel infolge 2.B5 eines Schadens in der Fernheizungswärmeerzeugungsanlage oder eines allzu großen Energiebedarfs die Strömung durch die Abnehmerzentrale zu begrenzen und/oder die entnommene Energie zu begrenzen sowie den Mangel unter alle an das Fernheizungssystem angeschlossenen Abnehmer zu verteilen, ist eins Steueranordnung 11 gemäß der Erfindung an die betreffende Abnehmerzentrale angeschlossen. Die Steueranordnung 11 weist hierzu eine Strömungs- und/oder Energisbegrenzungseinheit 12 auf, die, wenn die Strömung von Fernheizungswasser durch die Abnehmerzentrale 1 und/oder die den Fernheizungssystemen entnommene Energie einen vorbestimmten Höchstwert überschreitet, die Strömung und/ oder die Energie auf diesen Wert reduziert. Oben sind verschiedene Verfahren angegeben, wie man diesen Höchstwert erhält. Zur Vereinfachung der Herstellung und Montage der Steueranordnung 11 wird die Strömungs- und/oder Energiebegrenzungseinheit 12 auch mit Abtast- und Vergleichsgliedern hergestellt, welche einerseits die Strömung durch die Abnenmerzentrale 1 und/oder die dem Fernheizungssystem entnommene Energie abtasten und weiche andererseits den Wert hierfür mit dem vorbestimmten höchsten Strömungs- und/oder Energiewert vergleichen-In order to limit to limit in energy shortage due to 2.B 5 of damage in the district heating heat generation system or a too large energy requirements, the flow through the pickup unit and / or the extracted energy as well as to distribute the defect under all devices connected to the district heating system purchasers, is one control arrangement 11 connected according to the invention to the relevant customer center. For this purpose, the control arrangement 11 has a flow and / or energy limiting unit 12 which, if the flow of district heating water through the customer center 1 and / or the energy taken from the district heating systems exceeds a predetermined maximum value, reduces the flow and / or the energy to this value . Various methods are given above for obtaining this maximum value. To simplify the manufacture and assembly of the control arrangement 11, the flow and / or energy limiting unit 12 is also made with scanning and comparison elements which, on the one hand, scan the flow through the Abnenmerzentrale 1 and / or the energy taken from the district heating system and, on the other hand, use the value for this compare the predetermined highest flow and / or energy value
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Dieser Vergleich bestimmt dann/ ob die Strömungs- und/ oder Fnergiebegrenzungseinheit 12 aktiviert v/erden soll t um die jeweilige Strömung und/oder Energie zu reduzieren, oder nicht. Der Vorgang ist somit kontinuierlich. Die Steueranordnung 11 kann für ihre Funktion mit allen nötigen Komponenten versehen werden; die Herstellung und Montage sind jedoch vereinfacht und die Kosten hierfür können erniedrigt werden, indem die in der Abnehmerzentrale bereits befindliche Ausrüstung ausgenutzt wird. So ist die Strömungs- und/oder Energiebegrenzungseinheit 12 an den Strömungsmesser 6 in der Wärmemengenmeßausrüstung über eine Leitung 20 zum Abtasten der jeweiligen Strömung sowie über eine Leitung 21 an das Regelventil 10 angeschlossen, um erforderlichenfalls die Strömung durch das Regelventil zu drosseln. Außerdem oder anstelle des Anschlusses an den Strömungsmesser 6 ist die Einheit 12 über eine Leitung 22 an das Integriergerät angeschlossen, um ein Signal für entnommene Energie oder Impulse über verbrauchte oder übertragene Energie abzurufen, wobei die Zeitspanne zwischen den Impulsen die jeweils entnommene Energie angibt.This comparison then determines / ob the flow and / or Fnergiebegrenzungseinheit 12 is activated to t to reduce the respective flow and / or energy v / ground or not. The process is therefore continuous. The control arrangement 11 can be provided with all the necessary components for its function; however, the manufacture and assembly are simplified and the costs for this can be reduced by using the equipment already located in the customer center. The flow and / or energy limiting unit 12 is connected to the flow meter 6 in the heat quantity measuring equipment via a line 20 for sampling the respective flow and via a line 21 to the control valve 10 in order to throttle the flow through the control valve if necessary. In addition, or instead of the connection to the flow meter 6, the unit 12 is connected to the integrating device via a line 22 in order to call up a signal for withdrawn energy or pulses about consumed or transferred energy, the time span between the pulses indicating the energy withdrawn in each case.
Wie aus der Ausführung gemäß der Figur ersichtlich, wird das Regelventil 10 normalerweise über eine Leitung 23 von einem Automaten gesteuert, welcher aus einem Temperaturregler 13 besteht, der über Leitungen 24 und 25 an Geber 14 und 15 angeschlossen ist, um Informationen über die jeweilige Außentemperatur bzw. die Vorlauftemperatur des Radiafcorwassers einzuholen und anhand dieser Information die Strömung durch das Ventil 10 so zu regeln, daß das Radiatorwasser die richtige Temperatur erhält. Um zu verhindern, daß der Temperaturregler 13 bei einem entstehenden Mangel das Regelventil 10 dauernd hauptsächlich ganz offen hält, so daß die Strömung durch das Ven-As can be seen from the embodiment according to the figure, the control valve 10 is normally via a line 23 controlled by a machine, which consists of a temperature controller 13, which via lines 24 and 25 to Encoders 14 and 15 are connected to information about obtain the respective outside temperature or the flow temperature of the radiator water and use this information to regulate the flow through the valve 10 so that the radiator water receives the correct temperature. In order to prevent the temperature controller 13 at a resulting deficiency the control valve 10 keeps mainly completely open, so that the flow through the valve
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til und/oder die entnommene Energie größer wird als der vorausbestimmte Höchstwert hierfür f weist die Strömungs- und/oder Energiebegrenzüngseinhsit 12 ein Ausschaltglied 16 (hier an der Leitung 21) auf, das den Temperaturregler wegschaltet und die Übernahme der Steuerung durch das Steuerventil zuläßt, damit die Strömung auf den genannten Höchstwert für die Strömung und/oder die entnommene Energie herabgesetzt wird.til and / or the withdrawn energy is greater than the predetermined maximum value for this f , the flow and / or energy limiting unit 12 has a switch-off element 16 (here on the line 21) which switches off the temperature controller and allows the control valve to take over control, so that the flow is reduced to the stated maximum value for the flow and / or the extracted energy.
Solice eine entstandene Mange.llT.ge und somit eine reduzierte Strömung und/oder eine reduzierte Energie über eine längere Zeit bestehen bleiben, weist die Strömungs- und/oder Energiebegrenzungseinheit 12, falls die Abnehmerzentrale 1 auch einen Wärmeaustauscher für Brauchwasser umfaßt, eine Zeituhr auf, die nach einer gewissen Zeitspanne die Wärmezufuhr zum Wäremaustauscher für Brauchwasser unterbricht, indem sie das zugehörige Regelventil ganz schließt.If a deficiency that has arisen, and thus a reduced flow and / or reduced energy, persists over a longer period of time, the flow and / or energy limiting unit 12 , if the customer center 1 also includes a heat exchanger for domestic water, has a timer which, after a certain period of time, interrupts the supply of heat to the heat exchanger for domestic water by completely closing the associated control valve.
Die oben erläuterte Steueranordnung wird vorzugsweise eingeschaltet, wenn der maximale Wärmeenergiebedarf größer ist als der Wärmeenergiebedarf, für welchen das Fernheizungssystem dimensioniert ist, d.h. bei Außentemperaturen unterhalb der dimensionierenden Außentemperatur für Fernheizungen oder bei eventuell aufkommendem Energiemangel durch Wegfall von Wärmeerzeugungskapazität. Außerdem wird selbstverständlich die Steueranordnung auch dann eingeschaltet, wenn die Wärmeenergieentnahme in einer der Abnehmerzentralen bei Normalbetrieb den vorausbestimmten Ströinungs- und/oder entnommenen Energiehöchstwert überschreitet.The control arrangement explained above is preferably switched on, if the maximum heat energy demand is greater than the heat energy demand for which the district heating system is used is dimensioned, i.e. at outside temperatures below the dimensioned outside temperature for District heating or in the event of a possible lack of energy due to the loss of heat generation capacity. aside from that the control arrangement is of course also switched on when the heat energy extraction in one of the customer centers during normal operation the predetermined flow and / or maximum energy drawn exceeds.
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