EP0000401A1 - Apparatus for transferring heat from a heat source to a consumers' circuit - Google Patents

Apparatus for transferring heat from a heat source to a consumers' circuit Download PDF

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EP0000401A1
EP0000401A1 EP78100405A EP78100405A EP0000401A1 EP 0000401 A1 EP0000401 A1 EP 0000401A1 EP 78100405 A EP78100405 A EP 78100405A EP 78100405 A EP78100405 A EP 78100405A EP 0000401 A1 EP0000401 A1 EP 0000401A1
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heat
heat exchanger
condensate
valve
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/04—Hot-water central heating systems with the water under high pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00—District heating systems
    • F24D10/003—Domestic delivery stations having a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D9/00—Central heating systems employing combinations of heat transfer fluids covered by two or more of groups F24D1/00 - F24D7/00
    • F24D9/02—Hot water and steam systems
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    • Y02B30/17—District heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Definitions

  • the invention relates to a device for transferring heat from a heat source to consumer groups.
  • Devices of a similar type are, for example in conventional central heating systems, the two-pipe system which connects a boiler which heats the working medium to the radiators.
  • a boiler serving as a heat source
  • a heat exchanger acted upon by a district heating network can also be provided, which is connected to the flow and return lines of the district heating network.
  • the heat transfer therefore takes place with a large amount of water, which must be regulated and monitored accordingly at the heat exchanger with great effort, quite apart from the fact that the heat supply from the district heating plant also takes place by means of a two-pipe system and accordingly also entails a high pipe expenditure, which causes correspondingly high investment, operating and maintenance costs.
  • the object of the invention is therefore to provide a device for transferring heating energy to consumer circles which is simple in construction and requires only a small amount of water in operation as a working medium and can thus be regulated in an economical manner.
  • a transfer circuit which transfers the heat by means of steam is provided between a primary circuit which has the heat source and each consumer circuit which has consumers, for example the radiators of a residential unit and forms a secondary circuit and which has a heat exchanger both on the primary circuit side and on the secondary circuit side connected and partially filled with a constant amount of liquid or transmission medium controlled by a heat meter and temperature controller and monitored by a safety valve.
  • the constant amount of water or the transmission medium in the transfer circuit is dimensioned such that it can transfer the maximum heat output required in the secondary circuit from the heat exchanger of the primary circuit to the heat exchanger of the secondary circuit, the transfer taking place in vapor form. This makes it possible to transfer the required heat without differential pressure with a small amount of water and a low water speed.
  • the heat meter, temperature controller and the safety valve can be selected according to the pressure and temperature conditions occurring in the transfer circuit, their load being correspondingly minimal.
  • the transfer circuit does not require any additional energy and the susceptibility to faults is only slight. There are also no noises caused by drives and valves, so that the transmission provided according to the invention is extremely economical.
  • the design is carried out so that the heat supply line of the district heating network is provided as the heat source, through which the series-connected heat exchangers of the primary circuits are subjected to high-voltage district heating in an uncontrolled manner.
  • the amount of heat supplied to the heat exchangers in the primary circuits is not regulated and may fluctuate as desired.
  • the flow resistance is constant and is practically identical to the flow resistance in the heat supply line of the district heating network, which is returned to the district heating plant by the last heat exchanger of the primary circuit.
  • the district heating network therefore forms a one-pipe system, which is known to save considerably on pipe length and pipe insulation.
  • the primary-side heat exchanger through which the district heating flows completely or partially, can be switched off and is bridged by a lockable bypass line.
  • Each primary circuit side heat exchanger can therefore be easily replaced without interrupting the heat supply to the other primary circuit side heat exchangers connected in series.
  • the secondary circuit-side heat exchanger of the transfer circuit is designed as a condenser, in the tubing of which the heat meter, the safety valve and the temperature controller are installed for the condensate drain in the flow direction.
  • the heat is therefore taken up from the primary circuit into the evaporator and as steam via the transfer circuit to the heat Transfer the secondary circuit exchanger.
  • the evaporator of the primary circuit side heat exchanger removes it as required or depending on the temperature of the condensate. in the transfer circuit, the heat from the heat supply line of the district heating network, causing a drop in temperature.
  • a pipe coil is provided, both of which are arranged in series in the transfer circuit, the pipe coil in the primary circuit side heat exchanger being acted on by district heating.
  • the temperature controller in the transfer circuit allows more or less condensate to flow into the primary circuit-side heat exchanger, where it evaporates and enters the pipe coil of the secondary circuit-side heat exchanger designed as a condenser, whereupon the circuit starts again begins.
  • the primary circuit side and the secondary circuit side heat exchanger including the heat meter, safety valve and temperature controller of each transfer circuit are combined to form an aggregate are in which the secondary circuit side heat exchanger or condenser is arranged above the primary circuit side heat exchanger.
  • a district heating plant 1 as a heat source is a pipeline 2, which is insulated in the usual way and is buried below the earth's surface, for the transport of high-tension district heating, e.g. in the form of superheated water, preferably through streets in which there are house or apartment units to be supplied with district heating, the house or apartment units concerned being connected in series to the pipe string 2.
  • the heat supply line 2 is fed back into the district heating plant 1 from the last supplied house or apartment unit, so that the entire closed pipe line 2 also forms a primary circuit.
  • the heat supply line 2 is laid in a simple and advantageous manner, e.g. directly through the basement of the rows of houses, which can significantly reduce the investment costs.
  • each house or living unit is assigned a heat exchanger 3 which is charged with the district heating and which lies with its high-pressure part in the primary circuit of the pipe string 2 which supplies the district heating.
  • the low-pressure part of the heat exchanger 3 is formed, for example, by a coil, the ends of which are connected to the ends of a second coil, which forms part of a further heat exchanger 4 designed as a condenser, which is provided at a predetermined distance above the heat exchanger 3 arranged in the primary circuit 2.
  • the coils of the two heat exchangers 3 and 4 and the pipelines connecting them form the transfer circuit 5 for the heat to the consumer, whereas the other part of the heat exchanger for the consumer, which is designed as a condenser, in one of the consumers, for example radiators, boilers and the like . Like. is provided with the heat of the heating medium secondary circuit 6.
  • a circulation pump 8 and a control valve 9 are arranged in the usual way in the secondary circuit 6.
  • a heat exchanger 3 with the accessories already explained is provided for each house or living unit, wherein, as already mentioned, the heat exchangers 3 of all house or apartment units to be supplied with heat are connected in series, specifically so that they are all subjected to unregulated high-voltage district heating.
  • each transfer circuit 5 there is a pipe string 10 through which the condensate from the heat exchanger 4 designed as a condenser is used as an evaporator acting pipe coil of the heat exchanger 3 located in the primary circuit is returned, seen in the flow direction of the condensate, a heat meter 11, a safety valve 12 and a temperature controller 13.
  • the transfer circuit 5 is operated with a constant amount of water, which is determined so that the amount of water can transmit the maximum heat required in the secondary consumer circuit, for example at a flow temperature of 90 ° C and a return temperature of 50 ° C. This amount of water is located when the control valve 9 of the secondary circuit is closed in the vertical pipe run 10 of the transfer circuit 5 provided for the condensate between the outlet end of the pipe coil of the heat exchanger 4 and the Temperature controller 13.
  • the temperature controller 13 Since when opening the control valve 9 falls below the prescribed return temperature in the transfer circuit, the temperature controller 13 opens the valve that closes the condensate line and lets as much condensate flow into the coil of the heat exchanger 3 located in the primary circuit as an evaporator until it flows into the condenser or Heat exchanger 4 formed condensate in the temperature controller 13 has again reached the prescribed temperature. When this temperature is exceeded, the pipe string 10 returning the condensate to the heat exchanger 3 or evaporator is shut off again by the valve thermally influenced by the temperature controller. The transfer of the heat required in a secondary circuit takes place in the transfer circuit by steam, the pressure of which depends on the condensation temperature and is used for temperature control. Through the heat meter, the number of passes of the constant amount of heat transporting and delivering a certain amount of heat to the secondary circuit is summed up and the transferred calories are displayed in a display device.
  • each heat exchanger through which the district heating flows is designed such that it can be switched off and is bypassed by a lockable bypass line 14.
  • the device for transferring heat from the district heating network to consumer groups is particularly usable in an economical and handy manner in that the primary circuit-side and the secondary circuit-side heat exchanger 3 and 4 including the heat meter 11, safety valve 12 and temperature controller 13 are combined to form a unit which can be set up at any point , in which, for the reasons set out, the secondary circuit-side heat exchanger 4 or condenser is arranged at a predetermined distance above the primary circuit-side heat exchanger 3.
  • the volume of condensate flowing from the condenser 4 to the evaporator 3 is measured and compensated with the condensation temperature.
  • the heat meter 11 is formed by a container 15 and should, for example, have a measured quantity of 2000 Kcal. Values between 50 ° C and 110 ° C are assumed as the condensation temperature, which corresponds to a pressure of 0.125 and 1.46 ata. The heat of condensation of 2000 Kcal corresponds to 3557.47 cm 3 water at 50 ° C. The volume of the container corresponds to this volume. The volume difference between 50 ° C and 110 ° C is 392.55 cm 3 .
  • an additional space 16 is provided which extends upwards from the container 15 and which accommodates the volume difference and is still enlarged by the size of a displacement piston 17, the piston rod 18 of which is displaceably guided with its free end in a cylinder filled with expansion liquid and standing upright on the bottom of the container 15.
  • the top of the container 15 also has a measuring tube 20 opening into the additional space 16 from above, on which an inductive filler 21 interacting with an expansion element is arranged at most at the level of the highest condenser level.
  • a solenoid valve 22 in the pipe string 10 for the condensate is assigned to this filler 21.
  • the latter cooperates with a second solenoid valve 23, which is arranged in the pipe string 10 for the condensate opening above the tank bottom.
  • the solenoid valve 22 closes off the tubing string 10 opening at the top into the container 15 and the solenoid valve 23 in the tubing string 10 emerging from the bottom of the container 15 is opened, whereupon the container 15 with the Additional space 16 is emptied until the condensate level has reached the mouth of the pipe string 10 projecting into the container 15 below.
  • the further emptying is slowed down by a in the bottom of the container arranged and with its inside flush drain tube 24, which opens into the adjacent tubing 10 and also has an inductive filler 25 cooperating with an expansion element.
  • the solenoid valve 23 is closed again by a pulse emanating from the filler 25, and at the same time the process in the summer 26 is added to the previous drains and, at the same time, the heat quantity measured so far in Kcal is displayed in a display device 27.
  • the safety valve installed in the pipe string 10 for the condensate is specially designed. It is essentially formed by a fully enclosed container 28, for example, a Z wischenbo- to 29 comprising.
  • a bellows 31 or membrane filled with expansion liquid is arranged on the housing cover 30 and has a pin 32 acting downwards on the opposite closed side.
  • a valve 33 which opens downwards against the action of a spring, through which the container content or the content of the pipe string 10 running above this valve into the lower part of the container 34 or into a special collecting container ter is emptied, which has an outlet 35 for the condensate.
  • the design of the temperature controller 13 takes into account the fact that when the heat is transferred by steam, the pressure in the transfer circuit 5 is dependent on the condensation temperature, which is used in the present case for temperature regulation.
  • Either a membrane or a bellows 36 is used for this purpose, which has a closed base and is fastened with its open side to the fixed boundary of the opening for the condensate inlet.
  • On the fixed boundary one end of a helical spring 38 guided centrally in the bellows 36 and on a valve stem 37 is also supported, the other end of which rests on the bellows base 39, on which the free end of the valve stem 37 also stands.
  • a slightly stronger helical spring 40 acts on the outside of the bellows bottom, which is somewhat stronger than the inner helical spring 38, and which is adjustable and, for example, rests with its other end on the screwable bottom of a pot-shaped housing 41.
  • the housing 41 can also itself be screwed to a collar which is attached to the fixed boundary of the opening for the condensate inlet.
  • the valve stem carries a valve disk 43 at the end facing the pipe string 10, which, for example, closes an opening in an intermediate wall 44 between two closed and widened ends of two adjacent pipe string parts 10 and thereby interrupts the condensate inlet to the evaporator of the heat exchanger 3 on the primary circuit side.
  • a fixed stop 45 which limits the stroke of the valve by the maximum amounts of water, is attached opposite the valve plate 41.
  • Each change in pressure in the transfer circuit causes a change in the length of the bellows 36.
  • This change in length actuates the valve 37, 43, which is thereby opened or closed and closes or opens the opening leading to the evaporator of the primary-side heat exchanger 3.
  • the transfer circuit 5 has an internal pressure of 0.1 ata (45.4 ° C).
  • the effective area of the bellows is 1 cm 2 .
  • the inner coil spring 38 is dimensioned such that the valve 37, 43 connected to the bellows 36 closes when the counterforce of the coil spring 40 is 0.2 Kp. If the temperature is to be increased to 90 ° C., the coil spring 40 is pretensioned to 0.9 Kp.
  • valve 37, 43 opens valve 37, 43 and the condensate flows into the coil or evaporator of the primary circuit side heat exchanger until the internal pressure rises from 90 ° C to 0.7 ata according to the desired temperature.
  • the valve 37, 43 closes.
  • the temperature controller 43 is thus also a limiter of the maximum thermal output of the device. This is necessary because the district heating plants prescribe a permissible maximum heat consumption value that no consumer may exceed. In this case, such a limiter must detect the temperature difference between the flow and return and the amount of water in the device.
  • valve stroke By limiting the valve stroke by means of the fixed, optionally adjustable stop 45, it is prevented in a simple manner that the condensate flow rate to the evaporator of the heat exchanger 3 necessary for the maximum heat removal value is exceeded. For example, if the maximum heat consumption value is 200,000 Kcal / h, this value corresponds approximately to the evaporation heat of 377 1 / h water. This flow rate is then set at the fixed stop 45 of the temperature controller 43.
  • the temperature controller is not only suitable for heating and hot water control in district heating, but also for solar collectors.

Abstract

1. Apparatus for the transfer of heating temperature from a primary circuit including a heat source to a number of secondary circuits each comprising a control valve and communicating with a consumer, via heat exchangers serially connected in said primary circuit, characterized in that between said primary circuit (1, 2) and each secondary circuit (6) there is provided a transfer circuit (5) for the transfer of heat by means of steam, said transfer circuit being connected at its primary circuit side to the respective heat exchanger (3) of the primary circuit (1, 2), and at its secondary circuit side, to a further heat exchanger, and being partially filled with a constant transfer medium controlled by a heat counter (11) and a temperature regulator (13) and protected by a safety valve (12).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Übertragen von Heizwärme von einer Wärmequelle auf Verbraucherkreise.The invention relates to a device for transferring heat from a heat source to consumer groups.

Vorrichtungen ähnlicher Art sind beispielsweise bei den üblichen Zentralheizungen das Zweirohrsystem, das einen das Arbeitsmedium erhitzenden Kessel mit den Heizkörpern verbindet. Anstelle eines als Wärmequelle dienenden Kessels kann aber auch ein von einem Fernheiznetz beaufschlagter Wärmetauscher vorgesehen sein, der an die Vorlauf- und Rücklaufleitung des Fernheiznetzes angeschlossen wird. Die Wärmeübergabe erfolgt mithin mit großer Wassermenge, die am Wärmetauscher entsprechend mit einem großen Aufwand geregelt und überwacht werden muß, ganz abgesehen davon, daß die Wärmezuführung vom Fernheizwerk ebenfalls mittels eines Zweirohrsystems erfolgt und demgemäß auch einen hohen Rohraufwand zur Folge hat, der entsprechend große Investitions-, Betriebs- und Unterhaltungskosten verursacht.Devices of a similar type are, for example in conventional central heating systems, the two-pipe system which connects a boiler which heats the working medium to the radiators. Instead of a boiler serving as a heat source, a heat exchanger acted upon by a district heating network can also be provided, which is connected to the flow and return lines of the district heating network. The heat transfer therefore takes place with a large amount of water, which must be regulated and monitored accordingly at the heat exchanger with great effort, quite apart from the fact that the heat supply from the district heating plant also takes place by means of a two-pipe system and accordingly also entails a high pipe expenditure, which causes correspondingly high investment, operating and maintenance costs.

Durch die Erfindung soll daher die Aufgabe gelöst werden, eine Vorrichtung zum Übertragen von Heizwärme auf Verbraucherkreise zu schaffen, die im Aufbau einfach ist und im Betrieb als Arbeitsmedium nur eine kleine Wassermenge erfordert und damit in wirtschaftlicher Weise geregelt werden kann.The object of the invention is therefore to provide a device for transferring heating energy to consumer circles which is simple in construction and requires only a small amount of water in operation as a working medium and can thus be regulated in an economical manner.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen einem die Wärmequelle aufweisenden Primärkreis und jedem, die Verbraucher, z.B. die Heizkörper einer Wohneinheit aufweisenden, einen Sekundärkreis bildenden Verbraucherkreis ein die Wärme mittels Dampf übertragender Übergabekreis vorgesehen ist, der sowohl primärkreisseitig als auch sekundärkreisseitig an je einen Wärmetauscher angeschlossen und mit einer konstanten, von einem Wärmezähler und Temperaturregler gesteuerten Flüssigkeitsmenge bzw. Übertragungsmedium teilweise gefüllt und durch ein Sicherheitsventil überwacht ist. Die konstante Wassermenge bzw. das Übertragungsmedium im Übergabekreis ist volumenmäßig so bemessen, daß sie die im Sekundärkreis erforderliche maximale Wärmeleistung vom Wärmetauscher des Primärkreises auf den Wärmetauscher des Sekundärkreises übertragen kann, wobei die Übertragung in Dampfform erfolgt. Dadurch ist es möglich, die erforderliche Wärme ohne Differenzdruck mit kleiner Wassermenge und kleiner Wassergeschwindigkeit zu übertragen. Der Wärmezähler, Temperaturregler und das Sicherheitsventil können entsprechend den im Ubergabekreis auftretenden Druck- und Temperaturverhältnissen gewählt werden, wobei ihre Belastung entsprechend minimal ist. Insbesondere erfordert der übergabekreis keine zusätzliche Energie und die Störanfälligkeit ist nur gering. Auch gibt es keine von Antrieben und Ventilen verursachten Geräusche, so daß die gemäß der Erfindung vorgesehene Übertragung außerordentlich wirtschaftlich ist.This object is achieved in that a transfer circuit which transfers the heat by means of steam is provided between a primary circuit which has the heat source and each consumer circuit which has consumers, for example the radiators of a residential unit and forms a secondary circuit and which has a heat exchanger both on the primary circuit side and on the secondary circuit side connected and partially filled with a constant amount of liquid or transmission medium controlled by a heat meter and temperature controller and monitored by a safety valve. The constant amount of water or the transmission medium in the transfer circuit is dimensioned such that it can transfer the maximum heat output required in the secondary circuit from the heat exchanger of the primary circuit to the heat exchanger of the secondary circuit, the transfer taking place in vapor form. This makes it possible to transfer the required heat without differential pressure with a small amount of water and a low water speed. The heat meter, temperature controller and the safety valve can be selected according to the pressure and temperature conditions occurring in the transfer circuit, their load being correspondingly minimal. In particular, the transfer circuit does not require any additional energy and the susceptibility to faults is only slight. There are also no noises caused by drives and valves, so that the transmission provided according to the invention is extremely economical.

Im einzelnen wird die Ausführung so durchgeführt, daß als Wärmequelle der Wärmezuführstrang des Fernheiznetzes vorgesehen ist, durch den die in Serie geschalteten Wärmetauscher der Primärkreise ungeregelt mit hochgespannter Fernwärme beaufschlagt werden.In particular, the design is carried out so that the heat supply line of the district heating network is provided as the heat source, through which the series-connected heat exchangers of the primary circuits are subjected to high-voltage district heating in an uncontrolled manner.

Die den Wärmetauschern der Primärkreise hintereinander zugeführte Wärmemenge wird nicht geregelt und darf beliebig schwanken. Der Strömungswiderstand ist konstant und ist praktjs ch identisch mit dem Strömungswiderstand im Wärmezuführungsstrang des Fernheiznetzes, der vom letzten Wärmetauscher des Primärkreises wieder zum Fernheizwerk zurückgeführt wird. Das Fernheiznetz bildet mithin ein Einrohrsystem, mit dem bekanntlich erheblich an Rohrlänge und Rohrisolation eingespart wird.The amount of heat supplied to the heat exchangers in the primary circuits is not regulated and may fluctuate as desired. The flow resistance is constant and is practically identical to the flow resistance in the heat supply line of the district heating network, which is returned to the district heating plant by the last heat exchanger of the primary circuit. The district heating network therefore forms a one-pipe system, which is known to save considerably on pipe length and pipe insulation.

Hierbei ist der primärseitige, vcn der Fernwärme ganz oder teilweise durchströmte Wärmetauscher abschaltbar ausgebildet und durch eine absperrbare Umgehungsleitung überbrückt. Jeder primärkreisseitige Wärmetauscher kann daher ohne Unterbrechung der Wärmezufuhr zu den anderen in Serie geschalteten primärkreisseitigen Wärmetauschern im Bedarfsfalle ohne weiteres ausgewechselt werden.Here, the primary-side heat exchanger, through which the district heating flows completely or partially, can be switched off and is bridged by a lockable bypass line. Each primary circuit side heat exchanger can therefore be easily replaced without interrupting the heat supply to the other primary circuit side heat exchangers connected in series.

Des weiteren ist vorgesehen, daß der sekundärkreisseitige, in einem unmittelbaren Verbraucherkreis vorgesehene Wärmetauscher des Übergabekreises als Kondensator ausgebildet ist, in dessen Rohrstrang für den Kondensatablauf in Strömungsrichtung gesehen der Wärmezähler, das Sicherheitsventil und der Temperaturregler eingebaut ist.Furthermore, it is provided that the secondary circuit-side heat exchanger of the transfer circuit, provided in a direct consumer circuit, is designed as a condenser, in the tubing of which the heat meter, the safety valve and the temperature controller are installed for the condensate drain in the flow direction.

Die Wärme wird mithin aus dem Primärkreis in den Verdampfer aufgenommen und als Dampf über den Übergabekreis auf den Wärmetauscher des Sekundärkreises übertragen. Der Verdampfer des primärkreisseitigen Wärmetauschers entnimmt dabeinach Bedarf bzw. in Abhängigkeit von der Temperatur des Kondensates. im Ubergabekreis die Wärme aus dem Wärmezuführstrang des Fernheiznetzes und verursacht dadurch einen Temperaturabfall.The heat is therefore taken up from the primary circuit into the evaporator and as steam via the transfer circuit to the heat Transfer the secondary circuit exchanger. The evaporator of the primary circuit side heat exchanger removes it as required or depending on the temperature of the condensate. in the transfer circuit, the heat from the heat supply line of the district heating network, causing a drop in temperature.

Sowohl im primärkreisseitigen als auch im sekundärkreisseitigen Wärmetauscher ist eine Rohrschlange vorgesehen, die beide im Übergabekreis in Serie angeordnet sind, wobei die Rohrschlange im primärkreisseitigen Wärmetauscher von der Fernwärme beaufschlagt ist.Both in the primary circuit side and in the secondary circuit side heat exchanger, a pipe coil is provided, both of which are arranged in series in the transfer circuit, the pipe coil in the primary circuit side heat exchanger being acted on by district heating.

Je nach Temperaturabfall des Kondensats läßt der Temperaturregler im Übergabekreis als in Strömungsrichtung des Kondensats gesehen letztes Instrument mehr oder weniger Kondensat in den primärkreisseitigen Wärmetauscher strömen, wo es verdampft und als Dampf in die Rohrschlange des als Kondensator ausgebildeten sekundärkreisseitigen Wärmetauschers gelangt, worauf der Kreislauf von neuem beginnt.Depending on the temperature drop of the condensate, the temperature controller in the transfer circuit, as the last instrument seen in the direction of flow of the condensate, allows more or less condensate to flow into the primary circuit-side heat exchanger, where it evaporates and enters the pipe coil of the secondary circuit-side heat exchanger designed as a condenser, whereupon the circuit starts again begins.

In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, daß der primärkreisseitige und der sekundärkreisseitige Wärmetauscher einschließ- lich dem Wärmezähler, Sicherheitsventil und Temperaturregler jedes Übergabekreises zu einem Aggregat zusammengeschlossen sind, in welchem der sekundärkreisseitige Wärmetauscher bzw. Kondensator oberhalb dem primärkreisseitigen Wärmetauscher angeordnet ist.It is advantageously provided that the primary circuit side and the secondary circuit side heat exchanger including the heat meter, safety valve and temperature controller of each transfer circuit are combined to form an aggregate are in which the secondary circuit side heat exchanger or condenser is arranged above the primary circuit side heat exchanger.

Durch diese Maßnahmen kann beispielsweise in einer mit Fernwärme zu versorgenden Haus- oder Wohneinheit an geeigneter Stelle ein derartiges, lediglich vier Anschlüsse aufweisendes und entsprechend bemessenes Aggregat aufgestellt werden. Dieses wird mit zwei dafür vorgesehenen Anschlüssen in den Wärmezuführungsstrang für die Fernwärme eingebaut und mittels der beiden anderen Anschlüsse an den eigentlichen, z.B. die Heizkörper aufweisenden Verbraucherkreis angeschlossen. Solche Aggregate. können gegebenenfalls nach Leistung gestuft in Serie gefertigt werden, so daß eine außerordentlich wirtschaftliche Vorrichtung zum Übertragen von Fernwärme auf Verbraucherkreise gewährleistet ist.These measures can be used, for example, to set up a unit of this type, which has only four connections and is appropriately dimensioned, in a house or apartment unit to be supplied with district heating. This is installed with two connections provided in the heat supply line for district heating and by means of the two other connections to the actual, e.g. the consumer circuit having radiators connected. Such aggregates. can optionally be manufactured in series according to performance, so that an extremely economical device for transferring district heating to consumer groups is guaranteed.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von schematischen Darstellungen näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:

  • Fig. 1 einen Strangriß mit mehreren in einem Fernheiznetz eingebauten und teilweise an Verbraucherkreise angeschlossenen Vorrichtungen zum Übertragen der Fernwärme,
  • Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Wärmezähler,
  • Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Sicherheitsventil,
  • Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Temperaturregler.
The invention will be explained in more detail below with the aid of schematic representations. The drawing shows:
  • 1 is a strand plan with several devices installed in a district heating network and partially connected to consumer circuits for transmitting the district heating,
  • 2 shows a longitudinal section through a heat meter,
  • 3 shows a longitudinal section through a safety valve,
  • Fig. 4 shows a longitudinal section through a temperature controller.

Gemäß Fig. 1 wird beispielsweise von einem Fernheizwerk 1 als Wärmequelle ein in üblicher Weise isolierter und unter der Erdoberfläche verlegter Rohrstrang 2 zum Transport von hachgespannter Fernwärme, z.B. in Form von hochüberhitztem Wasser, vorzugsweise durch Straßen geführt, in denen sich mit Fernwärme zu versorgende Haus- bzw. Wohneinheiten befinden, wobei die betreffenden Haus- bzw. Wohneinheiten in Serie hintereinander an den Rohrstrang 2 angeschlossen werden. Von der letzten versorgten Haus- bzw. Wohneinheit wird der Wärmezuführungsstrang 2 wieder in das Fernheizwerk 1 zurückgeführt, so daß der gesamte geschlossene Rohrstrang 2 zugleich einen Primärkreis bildet. In Siedlungen, in denen praktisch jede Haus- bzw. Wohneinheit mit Fernwärme versorgt werden soll, wird der Wärmezuführstrang 2 in einfacher und vorteilhafter Weise z.B.unmittelbar durch die Keller der Häuserreihen hindurch verlegt, wodurch die Investitionskosten erheblich gesenkt werden können.According to Fig. 1, for example, a district heating plant 1 as a heat source is a pipeline 2, which is insulated in the usual way and is buried below the earth's surface, for the transport of high-tension district heating, e.g. in the form of superheated water, preferably through streets in which there are house or apartment units to be supplied with district heating, the house or apartment units concerned being connected in series to the pipe string 2. The heat supply line 2 is fed back into the district heating plant 1 from the last supplied house or apartment unit, so that the entire closed pipe line 2 also forms a primary circuit. In settlements in which practically every house or apartment unit is to be supplied with district heating, the heat supply line 2 is laid in a simple and advantageous manner, e.g. directly through the basement of the rows of houses, which can significantly reduce the investment costs.

Für die Verwendung der hochgespannten Wärme in Wohngebäuden müssen Druck und Temperatur erheblich herabgesetzt werden.Erfindungsgemäß wird daher eine Vorrichtung geschaffen, mit welcher die Fernwärme in wirtschaftlicher Weise mit zulässigem Druck und zulässiger Temperatur auf die Verbraucherkreise übertragbar ist. Hierzu wird jeder Haus- bzw. Wohneinheit ein mit der Fernwärme beaufschlagter Wärmetauscher 3 zugeordnet, der mit seinem Hochdruckteil im Primärkreis des die Fernwärme zuführenden Rohrstranges 2 liegt. Der Niederdruckteil des Wärmetauschers 3 wird beispielsweise von einer Rohrschlange gebildet, deren Enden mit den Enden einer zweiten Rohrschlange verbunden sind, die einen Teil eines als Kondensator ausgebildeten weiteren Wärmeaustauschers 4 bildet, der in einem vorbestimmten Abstand oberhalb dem imPrimärkreis 2 angeordneten Wärmetauscher 3 vorgesehen ist. Die Rohrschlangen der beiden Wärmetauscher 3 und 4 und die diese miteinander verbindenden Rohrleitungen bilden den Übergabekreis 5 für die Wärme an die Verbraucher, wogegen der das Heizmedium für die Verbraucher enthaltende andere Teil des als Kondensator ausgebildeten Wärmetauschers 4 in einem die Verbraucher z.B. Heizkörper, Boiler u.dgl. mit der Wärme des Heizmediums beaufschlagenden Sekundärkreis 6 vorgesehen ist. Außer den Verbrauchern 7 sind in üblicher Weise im Sekundärkreis 6 noch eine Umwälzpumpe 8 und ein Reglerventil 9 angeordnet.To use the high-tension heat in residential buildings, pressure and temperature have to be reduced considerably According to the invention, a device is therefore created with which the district heating can be transferred to the consumer groups in an economical manner with permissible pressure and temperature. For this purpose, each house or living unit is assigned a heat exchanger 3 which is charged with the district heating and which lies with its high-pressure part in the primary circuit of the pipe string 2 which supplies the district heating. The low-pressure part of the heat exchanger 3 is formed, for example, by a coil, the ends of which are connected to the ends of a second coil, which forms part of a further heat exchanger 4 designed as a condenser, which is provided at a predetermined distance above the heat exchanger 3 arranged in the primary circuit 2. The coils of the two heat exchangers 3 and 4 and the pipelines connecting them form the transfer circuit 5 for the heat to the consumer, whereas the other part of the heat exchanger for the consumer, which is designed as a condenser, in one of the consumers, for example radiators, boilers and the like . Like. is provided with the heat of the heating medium secondary circuit 6. In addition to the consumers 7, a circulation pump 8 and a control valve 9 are arranged in the usual way in the secondary circuit 6.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist für jede Haus- bzw. Wohneinheit ein Wärmetauscher 3 mit dem bereits erläuterten Zubehör vorgesehen, wobei, wie bereits erwähnt, die Wärmetauscher 3 sämtlicher mit Wärme zu versorgender Haus- bzw. Wohneinheiten in Serie geschaltet sind und zwar so, daß sie sämtlich ungeregelt mit hochgespannter Fernwärme beaufschlagt werden. Um die zugeführte ungeregelte und hochgespannte Fernwärme geregelt in dem erforderlichen Maße jeweils auf den die Verbraucher enthaltende Sekundärkreis übertragen zu können, ist in jedem Übergabekreis 5 und zwar in dem Rohrstrang 10, durch den das Kondensat aus dem als Kondensator ausgebildeten Wärmetauscher 4 in die als Verdampfer wirkende Rohrschlange des im Primärkreis befindlichen Wärmetauschers 3 zurückgeleitet wird, in Strömungsrichtung des Kondensates gesehen ein Wärmezähler 11, ein Sicherheitsventil 12 und ein Temperaturregler 13 angeordnet.As is apparent from Fig. 1, a heat exchanger 3 with the accessories already explained is provided for each house or living unit, wherein, as already mentioned, the heat exchangers 3 of all house or apartment units to be supplied with heat are connected in series, specifically so that they are all subjected to unregulated high-voltage district heating. In order to be able to transmit the supplied uncontrolled and high-voltage district heating to the secondary circuit containing the consumer to the extent necessary, in each transfer circuit 5 there is a pipe string 10 through which the condensate from the heat exchanger 4 designed as a condenser is used as an evaporator acting pipe coil of the heat exchanger 3 located in the primary circuit is returned, seen in the flow direction of the condensate, a heat meter 11, a safety valve 12 and a temperature controller 13.

Der Übergabekreis 5 wird mit konstanter Wassermenge betrieben, die so bestimmt wird, daß die Wassermenge die im sekundären Verbraucherkreis erforderliche maximale Wärme, z.B. bei einer Vorlauftemperatur von 90°C und einer Rücklauftemperatur von 50°C übertragen kann. Diese Wassermenge befindet sich bei geschlossenem Reglerventil 9 des Sekundärkreises in dem für das Kondensat vorgesehenen lotrecht verlaufenden Rohrstrang 10 des Übergabekreises 5 zwischen dem Auslaufende der Rohrschlange des Wärmetauschers 4 und dem Temperaturregler 13. Da beim Öffnen des Reglerventiles 9 die vorgeschriebene Rücklauftemperatur im Übergabekreis unterschritten ist, öffnet der Temperaturregler 13 das die Kondensatleitung abschließende Ventil und läßt so viel Kondensat in die als Verdampfer wirkende Rohrschlange des im Primärkreis befindlichen Wärmetauschers 3 einströmen, bis das im Kondensator bzw. Wärmetauscher 4 gebildete Kondensat im Temperaturregler 13 wieder die vorgeschriebene Temperatur erreicht hat. Beim Überschreiten dieser Temperatur wird der das Kondensat zum Wärmetauscher 3 bzw. Verdampfer zurückführende Rohrstrang 10 durch das vom Temperaturregler thermisch beeinflußte Ventil wieder abgesperrt. Die Übertragung der in einem Sekundärkreis erforderlichen Wärme erfolgt im Übergabekreis mithin durch Dampf, dessen Druck hierbei von der Kondensationstemperatur abhängig ist und zur Temperaturregelung benützt wird. Durch den Wärmezähler werden hierbei die Anzahl der Durchgänge der konstanten jedesmal eine bestimmte Wärmemenge transportierenden und an den Sekundärkreis abgebendenWassermenge summiert und in einem Anzeigegerät die übertragenen Kalorien angezeigt.The transfer circuit 5 is operated with a constant amount of water, which is determined so that the amount of water can transmit the maximum heat required in the secondary consumer circuit, for example at a flow temperature of 90 ° C and a return temperature of 50 ° C. This amount of water is located when the control valve 9 of the secondary circuit is closed in the vertical pipe run 10 of the transfer circuit 5 provided for the condensate between the outlet end of the pipe coil of the heat exchanger 4 and the Temperature controller 13. Since when opening the control valve 9 falls below the prescribed return temperature in the transfer circuit, the temperature controller 13 opens the valve that closes the condensate line and lets as much condensate flow into the coil of the heat exchanger 3 located in the primary circuit as an evaporator until it flows into the condenser or Heat exchanger 4 formed condensate in the temperature controller 13 has again reached the prescribed temperature. When this temperature is exceeded, the pipe string 10 returning the condensate to the heat exchanger 3 or evaporator is shut off again by the valve thermally influenced by the temperature controller. The transfer of the heat required in a secondary circuit takes place in the transfer circuit by steam, the pressure of which depends on the condensation temperature and is used for temperature control. Through the heat meter, the number of passes of the constant amount of heat transporting and delivering a certain amount of heat to the secondary circuit is summed up and the transferred calories are displayed in a display device.

Damit im Bedarfsfalle ein Wärmetauscher 3 im Primärkreis 2 erneuert oder repariert werden kann, ist jeder ganz oder teilweise von der Fernwärme durchströmte Wärmetauscher abschaltbar ausgebildet und durch eine absperrbaren Umgehungsleitung 14 überbrückt.So that a heat exchanger 3 in the primary circuit 2 can be renewed or repaired if necessary, each heat exchanger through which the district heating flows, in whole or in part, is designed such that it can be switched off and is bypassed by a lockable bypass line 14.

Die Vorrichtung zum Übertragen von Heizwärme vom Fernheiznetz auf Verbraucherkreise wird insbesondere dadurch in wirtschaftlicher und handlicher Weise verwendbar, daß der primärkreisseitige und der sekundärkreisseitige Wärmetauscher 3 und 4 einschließlich dem Warmezähler 11, Sicherheitsventil 12 und Temperaturregler 13 zu einem an einer beliebigen Stelle aufstellbaren Aggregat zusammengeschlossen werden, in welchem aus den dargelegten Gründen der sekundärkreisseitige Wärmetauscher 4 bzw. Kondensator mit vorbestimmtem Abstand oberhalb dem primärkreisseitigen Wärmetauscher 3 angeordnet ist.The device for transferring heat from the district heating network to consumer groups is particularly usable in an economical and handy manner in that the primary circuit-side and the secondary circuit-side heat exchanger 3 and 4 including the heat meter 11, safety valve 12 and temperature controller 13 are combined to form a unit which can be set up at any point , in which, for the reasons set out, the secondary circuit-side heat exchanger 4 or condenser is arranged at a predetermined distance above the primary circuit-side heat exchanger 3.

Bei dem im Übergabekreis 5 vorgesehenen Wärmezähler gemäß Fig. 2 wird das vom Kondensator 4 zum Verdampfer 3 strömende Kondensatvolumen gemessen und mit der Kondensationstemperatur kompensiert. Der Wärmezähler 11 wird von einem Behälter 15 gebildet und soll z.B. eine Meßgröße von 2000 Kcal haben. Als Kondensationstemperatur werden Werte zwischen 50°C und 110°C angenommen, denen ein Druck von 0,125 und 1,46 ata entspricht. Die Kondensationswärme von 2000 Kcal entsprechen 3557,47 cm3 Wasser bei 50°C. Diesem Volumen entspricht der Inhalt des Behälters 15. Die Volumendifferenz zwischen 50°C und 110°C beträgt 392,55 cm3. Für diese Volumendifferenz ist ein sich vom Behälter 15 nach oben erstreckender Zusatzraum 16 vorgesehen, der die Volumendifferenz aufnimmt und noch um die Größe eines Verdrängerkolbens 17 vergrößert ist, dessen Kolbenstange 18 mit ihrem freien Ende in einem mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten und auf dem Boden des Behälters 15 aufrechtstehenden Zylinder verschiebbar geführt ist.2, the volume of condensate flowing from the condenser 4 to the evaporator 3 is measured and compensated with the condensation temperature. The heat meter 11 is formed by a container 15 and should, for example, have a measured quantity of 2000 Kcal. Values between 50 ° C and 110 ° C are assumed as the condensation temperature, which corresponds to a pressure of 0.125 and 1.46 ata. The heat of condensation of 2000 Kcal corresponds to 3557.47 cm 3 water at 50 ° C. The volume of the container corresponds to this volume. The volume difference between 50 ° C and 110 ° C is 392.55 cm 3 . For this volume difference, an additional space 16 is provided which extends upwards from the container 15 and which accommodates the volume difference and is still enlarged by the size of a displacement piston 17, the piston rod 18 of which is displaceably guided with its free end in a cylinder filled with expansion liquid and standing upright on the bottom of the container 15.

Des weiteren weist die Oberseite des Behälters 15 noch ein von oben in den Zusatzraum 16 einmündendes Meßrohr 20 auf, auf dem höchstens in Höhe des höchsten Kondensatorspiegels ein mit einen Ausdehnungselement zusammenwirkender induktiver Füllgeber 21 angeordnet ist. Diesem Füllgeber 21 ist ein Magnetventil 22 im Rohrstrang 10 für das Kondensat zugeordnet. Letzteres wirkt mit einem zweiten Magnetventil 23 zusammen, welches in dem über dem Behälterboden mündenden Rohrstrang 10 für das Kondensat angeordnet ist. Sobald der Kondensatspiegel den mit einem Ausdehnungselement zusammenwirkenden induktiven Füllgeber 21 erreicht hat, schließt das Magnetventil 22 den oben in den Behälter 15 einmündenden Rohrstrang 10 ab und das Magnetventil 23 im unten aus dem Behälter 15 austretenden Rohrstrang 10 wird geöffnet, worauf der Behälter 15 mit dem Zusatzraum 16 so weit entleert wird, bis der Kondensatspiegel die Mündung des unten in den Behälter 15 hineinragenden Rohrstranges 10 erreicht hat. Die weitere Entleerung erfolgt verlangsamt durch ein im Behälterboden angeordnetes und mit dessen Innenseite bündigen dünnen Ablaufröhrchen 24, das in den benachbarten Rohrstrang 10 mündet und ebenfalls einen mit einem Ausdehnungselement zusammenwirkenden induktiven Füllgeber 25 aufweist. Sobald der letzte Kondensatrest abgelaufen ist, wird durch einen vom Füllgeber 25 ausgehenden Impuls das Magnetventil 23-wieder geschlossen und zugleich der Vorgang im Summierer 26 zu den vorhergegangenen Entleerungen hinzuaddiert und zugleich in einem Anzeigegerät 27 die bisher gemessene Wärmemenge in Kcal angezeigt.Furthermore, the top of the container 15 also has a measuring tube 20 opening into the additional space 16 from above, on which an inductive filler 21 interacting with an expansion element is arranged at most at the level of the highest condenser level. A solenoid valve 22 in the pipe string 10 for the condensate is assigned to this filler 21. The latter cooperates with a second solenoid valve 23, which is arranged in the pipe string 10 for the condensate opening above the tank bottom. As soon as the condensate level has reached the inductive filler 21 which interacts with an expansion element, the solenoid valve 22 closes off the tubing string 10 opening at the top into the container 15 and the solenoid valve 23 in the tubing string 10 emerging from the bottom of the container 15 is opened, whereupon the container 15 with the Additional space 16 is emptied until the condensate level has reached the mouth of the pipe string 10 projecting into the container 15 below. The further emptying is slowed down by a in the bottom of the container arranged and with its inside flush drain tube 24, which opens into the adjacent tubing 10 and also has an inductive filler 25 cooperating with an expansion element. As soon as the last residual condensate has expired, the solenoid valve 23 is closed again by a pulse emanating from the filler 25, and at the same time the process in the summer 26 is added to the previous drains and, at the same time, the heat quantity measured so far in Kcal is displayed in a display device 27.

Da die Anlage noch durch ein unabhängiges Organ gesichert werden muß, so wird das in dem Rohrstrang 10 für das Kondensat eingebaute Sicherheitsventil besonders ausgebildet. Es wird im wesentlichen von einem allseitig geschlossenen Behälter 28 gebildet, der beispielsweise einen Zwischenbo- den 29 aufweist. An der Gehäusedecke 30 ist ein mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllter Balg 31 oder Membran angeordnet, der an der gegenüberliegenden geschlossenen Seite einen nach unten wirkenden Stift 32 aufweist. Diesem gegenüber ist im Zwischenboden 29 ein sich nach unten entgegen der Wirkung einer Feder öffnendes Ventil 33 vorgesehen, durch das der Behälterinhalt bzw. der Inhalt des oberhalb dieses Ventiles verlaufenden Rohrstranges 10 in den unteren Teil des Behälters 34 bzw. in einen besonderen Auffangbehälter entleert wird, der einen Auslauf 35 für das Kondensat aufweist.Since the system still has to be secured by an independent body, the safety valve installed in the pipe string 10 for the condensate is specially designed. It is essentially formed by a fully enclosed container 28, for example, a Z wischenbo- to 29 comprising. A bellows 31 or membrane filled with expansion liquid is arranged on the housing cover 30 and has a pin 32 acting downwards on the opposite closed side. In contrast, in the intermediate floor 29 there is provided a valve 33 which opens downwards against the action of a spring, through which the container content or the content of the pipe string 10 running above this valve into the lower part of the container 34 or into a special collecting container ter is emptied, which has an outlet 35 for the condensate.

Zur Gestaltung des Temperaturreglers 13 wird der Tatsache Rechnung getragen, daß bei der Übertragung der Warme durch Dampf der Druck im Übergabekreis 5 von der Kondensationstemperatur abhängig ist, der im vorliegenden Fall zur Temperaturregulierung benutzt wird. Hierzu dient entweder eine Membran oder ein Balg 36, der einen geschlossenen Boden hat und mit seiner offenen Seite an der ortsfesten Begrenzung der Öffnung für den Kondensatzulauf befestigt ist. An der ortsfesten Begrenzung ist zusätzlich noch das eine Ende einer zentrisch im Balg 36 und auf einem Ventilschaft 37 geführte Schraubenfeder 38 abgestützt, deren anderes Ende am Balgboden 39 anliegt, auf dem auch das freie Ende des Ventilschaftes 37 aufsteht. Auf die Außenseite des Balgbodens wirkt eine gegenüber der inneren Schraubenfeder 38 etwas stärkere Schraubenfeder 40 ein, die einstellbar ausgebildet ist und beispielsweise mit ihrem anderen Ende an dem verschraubbaren Boden eines topfförmigen Gehäuses 41 anliegt. Das Gehäuse 41 kann auch selbst verschraubbar an einem Kragen angeordnet sein, der an der ortsfesten Begrenzung der Öffnung für den Kondensatzulauf befestigt ist. Der Ventilschaft trägt an dem dem Rohrstrang 10 zugekehrten Ende einen Ventilteller 43, der beispielsweise eine öffnung in einer Zwischenwand 44 zwischen zwei geschlossenen und erweitert ausgebildeten Enden zweier nebeneinander liegender Rohrstrangteile 10 verschließt und dadurch den Kondensatzulauf zum Verdampfer des primärkreisseitigen Wärmetauschers 3 unterbricht. Gegenüber dem Ventilteller 41 ist ein ortsfester, den Hub des Ventils um die maximalen Wassermengen begrenzender Anschlag 45 angebracht.The design of the temperature controller 13 takes into account the fact that when the heat is transferred by steam, the pressure in the transfer circuit 5 is dependent on the condensation temperature, which is used in the present case for temperature regulation. Either a membrane or a bellows 36 is used for this purpose, which has a closed base and is fastened with its open side to the fixed boundary of the opening for the condensate inlet. On the fixed boundary, one end of a helical spring 38 guided centrally in the bellows 36 and on a valve stem 37 is also supported, the other end of which rests on the bellows base 39, on which the free end of the valve stem 37 also stands. A slightly stronger helical spring 40 acts on the outside of the bellows bottom, which is somewhat stronger than the inner helical spring 38, and which is adjustable and, for example, rests with its other end on the screwable bottom of a pot-shaped housing 41. The housing 41 can also itself be screwed to a collar which is attached to the fixed boundary of the opening for the condensate inlet. The valve stem carries a valve disk 43 at the end facing the pipe string 10, which, for example, closes an opening in an intermediate wall 44 between two closed and widened ends of two adjacent pipe string parts 10 and thereby interrupts the condensate inlet to the evaporator of the heat exchanger 3 on the primary circuit side. A fixed stop 45, which limits the stroke of the valve by the maximum amounts of water, is attached opposite the valve plate 41.

Jede Druckänderung im Übergabekreis verursacht eine Längenänderung des Balges 36. Diese Längenänderung betätigt das Ventil 37,43, welches dadurch geöffnet oder geschlossen wird, und die zum Verdampfer des primärseitigen Wärmetauschers 3 führende Öffnung verschließt oder öffnet. Mit der Verstellung der äußeren Schraubenfeder 40 wird der äußere Druck erhöht oder vermindert. Beispielsweise hat der Übergabekreis 5 einen Innendruck von 0,1 ata (45,4°C). Die wirksame Fläche des Balges beträgt 1 cm2. Die innere Schraubenfeder 38 ist so bemessen, daß das mit dem Balg 36 verbundene Ventil 37, 43 schließt, wenn die Gegenkraft der Schraubenfeder 40 0,2 Kp beträgt. Soll die Temperatur auf 90°C erhöht werden, so wird die Schraubenfeder 40 auf 0,9 Kp vorgespannt. Dadurch öffnet das Ventil 37,43 und das Kondensat fließt solange in die Rohrschlange bzw. Verdampfer des primärkreisseitigen Wärmetauschers, bis der Innendruck entsprechend der gewünschten Temperatur von 90°C auf 0,7 ata ansteigt. Ist dieser Druck erreicht, so schließt das Ventil 37,43. Der Temperaturregler 43 ist somit in Abhängigkeit von der jeweiligen Höhe des Anschlages 45 gleichzeitig auch ein Begrenzer der maximalen Wärmeleistung der Vorrichtung. Das ist insofern notwendig, weil die Fernheizwerke einen zulässigen maximalen Wärmeabnahmewert vorschreiben, den kein Verbraucher überschreiten darf. Hierbei muß ein solcher Begrenzer die Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf- und Rücklauf sowie die Wassermenge der Vorrichtung erfassen. Durch die Begrenzung des Ventilhubes durch den ortsfesten, gegebenenfalls einstellbar ausgebildeten Anschlag 45 wird in einfacher Weise verhindert, daß die für den maximaler Wärmeabnahmewert notwendige Kondensatdurchflußmenge zum Verdampfer des Wärmeaustauschers 3 überschmitten wird. Soll beispielsweise der maximale Wärmeabnahmewert 200 000 Kcal/h betragen, so entspricht dieser Wert etwa der Verdampfungswärme von 377 1/h Wasser. Diese Durchflußmenge wird dann an dem ortsfesten Anschlag 45 des Temperaturreglers 43 eingestellt.Each change in pressure in the transfer circuit causes a change in the length of the bellows 36. This change in length actuates the valve 37, 43, which is thereby opened or closed and closes or opens the opening leading to the evaporator of the primary-side heat exchanger 3. With the adjustment of the outer coil spring 40, the external pressure is increased or decreased. For example, the transfer circuit 5 has an internal pressure of 0.1 ata (45.4 ° C). The effective area of the bellows is 1 cm 2 . The inner coil spring 38 is dimensioned such that the valve 37, 43 connected to the bellows 36 closes when the counterforce of the coil spring 40 is 0.2 Kp. If the temperature is to be increased to 90 ° C., the coil spring 40 is pretensioned to 0.9 Kp. This opens valve 37, 43 and the condensate flows into the coil or evaporator of the primary circuit side heat exchanger until the internal pressure rises from 90 ° C to 0.7 ata according to the desired temperature. When this pressure is reached, the valve 37, 43 closes. Depending on the respective height of the stop 45, the temperature controller 43 is thus also a limiter of the maximum thermal output of the device. This is necessary because the district heating plants prescribe a permissible maximum heat consumption value that no consumer may exceed. In this case, such a limiter must detect the temperature difference between the flow and return and the amount of water in the device. By limiting the valve stroke by means of the fixed, optionally adjustable stop 45, it is prevented in a simple manner that the condensate flow rate to the evaporator of the heat exchanger 3 necessary for the maximum heat removal value is exceeded. For example, if the maximum heat consumption value is 200,000 Kcal / h, this value corresponds approximately to the evaporation heat of 377 1 / h water. This flow rate is then set at the fixed stop 45 of the temperature controller 43.

Der Temperaturregler ist nicht nur für Heizungs- und Warmwasserregelung in der Fernheizung sondern auch für Sonnenkollektoren geeignet.The temperature controller is not only suitable for heating and hot water control in district heating, but also for solar collectors.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Übertragen von Heizwärme von einer Wärmequelle auf Verbraucherkreise, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem die Wärmequelle (1,2) aufweisenden Primärkreis und jedem, die Verbraucher (7) z.B. die Heizkörper einer Wohneinheit aufweisenden, einen Sekundärkreis (6) bildenden Verbraucherkreis ein die Wärme mittels Dampf übertragender Übergabekreis (5) vorgesehen ist, der sowohl primärseitig als auch sekundärseitig an je einem Wärmetauscher (3 und 4) angeschlossen und mit einer konstanten, von einem Wärmezähler (11) und einem Temperaturregler (13) gesteuerten Flüssigkeitsmenge bzw. Übertragungsmedium teilweise gefüllt und durch ein Sicherheitsventil (12) überwacht ist.1. Device for transferring heat from a heat source to consumer groups, characterized in that between a heat source (1, 2) having a primary circuit and each consumer (7) e.g. the radiators of a residential unit, a secondary circuit (6) forming a consumer circuit, a heat transfer by means of steam transferring circuit (5) is provided, which is connected both on the primary side and on the secondary side to a heat exchanger (3 and 4) and with a constant heat meter (11) and a temperature controller (13) controlled amount of liquid or transmission medium is partially filled and monitored by a safety valve (12). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Wärmequelle der Wärmezufuhrstrang (2) des Fernheiznetzes vorgesehen ist, durch den die in Serie geschalteten Wärmetauscher (3) des Primärkreises ungeregelt mit hochgespannter Fernwärme beaufschlagbar sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the heat supply line (2) of the district heating network is provided, through which the series-connected heat exchanger (3) of the primary circuit can be acted upon in an unregulated manner with high-voltage district heating. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß jeder primärkreisseitige, von der Fernwärme ganz oder teilweise durchströmte Wärmetauscher (3) abschaltbar ausgebildet und durch eine absperrbare Umgehungsleitung (14) überbrückt ist.3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that each primary circuit side, from the district heating wholly or partially flowed through heat exchanger (3) designed to be switched off and bridged by a lockable bypass line (14). 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der sekundärkreisseitige, in einem Verbraucherkreis vorgesehene Wärmetauscher (4) des Übergabekreises (5) als Kondensator ausgebildet ist, in dessen Rohrstrang (10) für den Kondensatablauf in Strömungsrichtung gesehen der Wärmezähler (11), das Sicherheitsventil (12) und der Temperaturregler (13) eingebaut ist.4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the secondary circuit side, provided in a consumer circuit heat exchanger (4) of the transfer circuit (5) is designed as a condenser, in the tubing string (10) for the condensate drain in the flow direction, the heat meter ( 11), the safety valve (12) and the temperature controller (13) is installed. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß sowohl im primärkreisseitigen als auch im sekundärkreisseitigen Wärmetauscher (3 und 4) jeweils eine Rohrschlange vorgesehen ist, die im Übergabekreis (5) in Serie angeordnet sind, wobei die Rohrschlange im primärkreisseitigen Wärmetauscher (3) von außen von der Fernwärme beaufschlagt ist.5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that both in the primary circuit side and in the secondary circuit side heat exchanger (3 and 4) a pipe coil is provided, which are arranged in series in the transfer circuit (5), the pipe coil in the primary circuit side heat exchanger (3) is acted upon from the outside by district heating. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der primärkreisseitige und der sakundärkreisseitige Wärmetauscher (3 und 4) einschließlich dem Wärmezähler (11), Sicherheitsventil (12) und Temperaturregler (13) jedes übergabekreises (5) zu einem Aggregat zusammengeschlossen sind, in welchem der sekundärkreisseitige Wärmetauscher (4) bzw. Kondensator mit vorbestimmtem Abstand oberhalb dem primärkreisseitigen Wärmetauscher (3) angeordnet ist.6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the primary circuit side and the secondary circuit side heat exchanger (3 and 4) including the heat meter (11), safety valve (12) and temperature controller (13) of each transfer circuit (5) are combined to form an aggregate in which the secondary circuit-side heat exchanger (4) or condenser is arranged at a predetermined distance above the primary circuit-side heat exchanger (3). 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Wärmezähler von einem Behälter (15) für eine der Meßgröße des Wärmezählers bei einer unteren Temperatur- und Druckgrenze im Übergabekreis (5) entsprechende Flüssigkeitsmenge gebildet ist, daß der Behälter (15) einen sich nach oben erstreckenden Zusatzraum (16) für einen Verdrängerkolben (17) und für die Volumendifferenz des der oberen Temperatur- und Druckgrenze im Übergabekreis (5) unterliegenden Kondensats aufweist, daß der Behälter (15) mit einem in denZusatzraum (16) von oben einmündendes Meßrohr (20) versehen ist, auf dem. zum Einstellen der Kondensattemperatur ein mit einem Ausdehnungselement zusammenwirkender induktiver Füllgeber (21) angeordnet ist, dem im Rohrstrang (10) für das Kondensat ein Magnetventil (22) zugeordnet ist, das mit einem unterhalb des Behälters (15) im Rohrstrang (10) vorgesehenen zweiten Magnetventil (23) zusammenwirkt, daß weiterhin im Behälterboden ein mit dessen Innenseite bündiges dünnes und in den Rohrstrang (10) einmündendes Ablaufröhrchen (24) mit einen Ausdehnungselement und einem induktiven Füllgeber (25) angeordnet ist, .der mit einem an ein Anzeigegerät (27) angeschlossenen Summierer (26) verbunden ist.7. The device according to claim 1, characterized in that the heat meter from a container (15) for one of the measured quantity of the heat meter at a lower temperature and pressure limit in the transfer circuit (5) corresponding amount of liquid is formed, that the container (15) itself upwardly extending additional room (16) for a displacement piston (17) and for the volume difference of the condensate underlying the upper temperature and pressure limit in the transfer circuit (5), that the container (15) is provided with a measuring tube (20) opening into the additional space (16) from above the. To set the condensate temperature, an inductive filler (21) cooperating with an expansion element is arranged, to which a magnet valve (22) is assigned in the pipe string (10) for the condensate, which solenoid valve is provided with a second one below the container (15) in the pipe string (10) Solenoid valve (23) interacts so that a drain tube (24) with an expansion element and an inductive filler (25), which is flush with the inside of the tube and opens into the tubing string (10), is also arranged, which is connected to a display device (27 ) connected totalizer (26) is connected. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Rohrstrang (10) für das aus dem Wärmezähler (11) abfließende Kondensat im Behälter (15) oberhalb dem Behälterboden endet.8. The device according to claim 7, characterized in that the tubing (10) for the condensate flowing out of the heat meter (11) ends in the container (15) above the bottom of the container. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet , daß das freie Ende der Kolbenstange (18) des Verdrängerkolbens (17) in einem mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten und sich senkrecht zum Behälterboden erstreckenden Zylinder (19) verschiebbar geführt ist.9. Device according to claims 7 and 8, characterized in that the free end of the piston rod (18) of the displacer (17) is displaceably guided in a cylinder (19) filled with expansion liquid and extending perpendicular to the bottom of the container. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das im Rohrstrang (10) für das Kondensat eingebaute Sicherheitsventil (12) von einem allseitig geschlossenen Gehäuse (28) gebildet ist, das innen an der Gehäusedecke (30) einen mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Balg (31) mit einem an der gegenüberliegenden Seite angeordneten Stift (32) und im Gehäuseboden (29) ein unter Einwirkung des Stiftes (32) entgegen der Wirkung einer Feder sich nach außen öffnendes Ventil (33) aufweist.10. The device according to claim 1, characterized in that in the tubing (10) for the condensate built-in safety valve (12) of an all-round housing (28) is formed, the inside of the housing cover (30) with a bellows filled with expansion fluid ( 31) with a pin (32) arranged on the opposite side and in the housing base (29) a valve (33) which opens outwards under the action of the pin (32) against the action of a spring. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß an das Gehäuse (28) unterhalb des Ventils (33) ein Auffangbehälter (34) mit einem Auslauf (35) angeschlossen ist.11. The device according to claim 10, characterized in that a collecting container (34) with an outlet (35) is connected to the housing (28) below the valve (33). 12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Temperaturregler (13) von einem den Kondensatrücklauf in den Verdampfer des primärkreisseitigen Wärmetauschers (3) regelnden Ventil (37,43) gebildet ist, das einen auf dem Boden (39) eines Balges (36) aufstehenden, am anderen Ende mit einem Ventilteller (43) versehenen Schaft (37) aufweist, auf welchem eine mit einem Ende innen am Balgboden (39) anliegende Schraubenfeder (38) geführt ist, deren anderes Ende an der am Rohrstrang (10) für das Kondensat ortsfesten Begrenzung der Öffnung für den Kondensatzulauf in den ebenfalls an dieser Begrenzung befestigten Balg (36) abgestützt ist, und daß auf der Außenseite des Balgbodens (39) das eine Ende einer in Bezug auf ihre wirksame Länge einstellbare Schraubenfeder (40) anliegt, deren anderes Ende am Boden eines topfförmigen, an der ortsfesten Begrenzung angeordneten Gehäuses (41) abgestützt ist.12. The apparatus according to claim 1, characterized in that the temperature controller (13) is formed by a condensate return in the evaporator of the primary circuit side heat exchanger (3) regulating valve (37,43), which on the bottom (39) of a bellows ( 36) has upstanding, at the other end with a valve plate (43) provided shaft (37), on which a helical spring (38) with one end lying inside on the bellows bottom (39) is guided, the other end of which on the pipe string (10) for the Condensate fixed boundary of the opening for the condensate inlet is supported in the bellows (36) also attached to this boundary, and that on the outside of the bellows bottom (39) one end of an adjustable in terms of its effective length coil spring (40) rests, the the other end is supported on the bottom of a pot-shaped housing (41) arranged at the fixed boundary. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß gegenüber dem Ventilteller (43) des Temperaturreglers (13) ein ortsfester, den Hub des Ventils (37,43) und damit die maximale Wärmeleistung der Vorrichtung begrenzender Anschlag (45) angeordnet ist.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that a fixed, the stroke of the valve (37,43) and thus the maximum thermal output of the device limiting stop (45) is arranged opposite the valve plate (43) of the temperature controller (13).
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