HANDBUCH |
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Fernwärmestation für Heißwasser mit indirektem Anschluss |
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Gültig für alle Typen MINEC®, XILEC®, VAREC®, SAYEC® FW, FW 2T1, FW 2T8 und FD Bearbeitungsstand 30.05.2008 |
Inhalt | ||
Einleitung | ||
Primäranlagen | ||
1. | Wärmeübergabestrecke | |
2. | Wärmeübertragung mit Vorregelkreis | |
Heizung und Lüftung | ||
3. | Pumpenregelung im Abgang mit Pumpe | |
4. | Heizungsregelung über Vorlauftemperatur im Heizkreis mit Pumpe | |
5. | Heizungsregelung über Vorlauftemperatur im Heizkreis mit Pumpe und Ventil | |
6. | Heizungsregelung über Wärmeleistung im Heizkreis mit Pumpe | |
Trinkwasser-Erwärmung | ||
Siehe Handbuch Trinkwassererwärmung | ||
Sonderschaltungen | ||
7. | Automatische Nachspeisung | |
8. | Rücklaufauskühlung | |
9. | Solar- und Abwärmeeinbindung | |
10. | Pumpendruckhaltung | |
11. | Duo-Wärmeübertragung | |
12. | Pumpen-Reihenschaltung (Zubringerpumpe) | |
13. | Energiespeicher und Hydraulische Weichen in FW- Stationen | |
14. | Druckerhöhungsanlage im Trinkwasser-Systemen | |
15. | Nahwärme- und Fernwärmepumpenanlage | |
16. | Verbrauchsdatenerfassung, Gebäudeleittechnik und Bussysteme | |
Abbildungen | ||
1. | Wärmeübergabestrecke mit Differenzdruckregler | |
2. | Wärmeübergabestrecke mit Volumenstrombegrenzer | |
3. | Einspeisung mit VL-Temperaturregler über Kombi-Ventil, Automatische Nachspeisung | |
4. | Einspeisung mit VL-Temperaturregler über 2 Motorventilen und Differenzdruckregler | |
5. | Einspeisung mit VL-Temperaturregler über 2 Kombi-Ventilen und Leistungsregelung | |
6. | Einspeisung mit Solar- und Leistungsregelung | |
7. | Heizkreise mit Mischventil und Pumpe | |
8. | Heizkreise mit Ventil, Nahwärmepumpe, Beipass und Pumpe | |
9. | Heizkreise mit Leistungsregelung und LON-Pumpe | |
10. | TW-Erwärmung mit Thermischer ZK-Volldesinfektion, Volumenstromregelung, E-Speicher, R/S-Speicher, ZKRL-Auskühlung |
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11. | Automatische Nachspeisung | |
12. | Rücklaufauskühlung in Heizkreisen und Trinkwasser-Erwärmungen | |
13. | FW-Station FW 3T1 mit WT-Protektion und Solareinbindung, Energiespeicher für Solar, TWE und HZ, 3 Heizkreise Leistungsregelung |
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Einleitung | ||
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Primäranlagen | ||
1. Wärmeübergabestrecke Die Wärmeübergabestrecke befindet sich auf der FW-Seite. Der hydraulische Aufbau ist abhängig von den Technischen Anschlussbedingungen des FW-Versorgers und den technischen Erfordernissen aufgrund der anliegenden FW-Parameter. An der Übergabestrecke schließen sich auf der einen Seite das FW-Netz und auf der anderen Seite die Baugruppen der Wärmeübertragung und des VRK an. Der prinzipielle Aufbau ist im Bild 1 dargestellt. |
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2. Wärmeübertragung mit Vorregelkreis Der Wärmeübertrager bildet die Trennstelle der hydraulischen Systeme Fernwärme und Hausanlage. Die Sicherheitseinrichtungen verhindern einen unsicheren Zustand der FW-Station, insbesondere öffnet das SV die sekundärseitige Anlage bei Überdruck, der Sicherheitsdruckbegrenzer (DB) schließt ebenso wie der Sicherheits-Temperaturbegrenzer (TW) über eine Sicherheitsfunktion das primärseitige Motor-Stellventil und unterbricht damit die Heizleistung durch Unterbrechung des Volumenstroms. Hinweis: Die Sicherheitsfunktion des Motorstellventils muss gegen den maximal möglichen Differenzdruck sicher schließen! Die Ausblaseleitung des Sicherheitsventils muss so verlegt sein, dass eine Verletzung umstehender Personen vermieden wird! Die Leistung der Wärmeübertragung wird durch die Stellung des prim. Volumenstromes gesteuert. Diese Steuerung erfolgt durch die prim. Stelleinrichtungen Differenzdruckregler (DR), Volumenstrombegrenzer (VR) und Motorstellventil (MV). Das Motorstellventil erhält seine Stellbefehle aus dem Vorregelkreis. Es können verschiedene Anordnungen der möglichen Stelleinrichtungen erfolgen. Die konkrete Anordnung zeigt immer das zur FW-Station gehörige Anlagenschema. Übliche Anordnungen der Wärmeübergabe- strecke und der Wärmeübergabe zeigen die Bilder 1, 2, 3 und 4. |
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2.1. Regelung der sekundären Vorlauftemperatur (Bild 3) Das prim. Motorstellventil wird nach dem Wert der sek. VL-Temperatur, erfasst vom Fühler (TF.SV), geregelt. Je nach eingesetztem Stellantrieb am Motorstellventil (MV) erfolgt eine stetige Ansteuerung oder eine dreipunkt Ansteuerung. Der Regler vergleicht ständig die sek. VL-Temperatur mit seinem SW und berechnet daraus die erforderliche Stellgröße für den Antrieb des Ventils. Der SW wird gebildet aus:
Die Einstellung der Parameter für die aufgeführten Möglichkeiten entnehmen Sie bitte dem konkreten Reglerhandbuch. |
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2.2. Leistungs- und Rücklauftemperaturbegrenzungen (Bilder 3 bis 6) Das prim. Motorstellventil wird, unabhängig von der Regelung, übergeordnet von den Begrenzungsfunktionen gestellt. Die Leistungsbegrenzung erhält ihren IW von dem prim. WMZ (WZ) als Kontakt- oder Analogwert, vergleicht diesen mit einem Sollwert (SW) und stellt das Motorventil (MV) bei Leistungsüberschreitung zu. Die RL-Temperaturbegrenzung erhält ihren IW vom Fühler (TF.PR), vergleicht diesen mit einem SW und stellt das Motorventil bei Temperaturüberschreitung zu. Hinweis: Die sek. Anlagen müssen für die zu begrenzenden Werte ausgelegt und hydraulisch abgeglichen sein. Ansonsten kommt es durch die Begrenzungsfunktionen zu einer verschärften Unterversorgung mit Wärme!
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Die Regelung der Wärmeleistung dient der Reduzierung der Anschlussleistung des Wärmesystems und des Nachweises der Einhaltung der reduzierten Leistung. Die Wärmeleistung wird über die Leistungsaufnahme der sek. Wärmenutzer geregelt. Dazu generiert der Vorregelkreis ein analoges oder digitales Stellsignal, Dieses wird an die Wärmenutzer übergeben. Über eine dort differenziert vorhandene Funktion "Dezentrales Energiemanagement" verändern die Wärmenutzer ihre Leistungsaufnahme und tragen damit zur Regelung der Gesamtwärmeleistung bei.
Die Einstellung der Parameter für die aufgeführten Möglichkeiten entnehmen Sie bitte dem konkreten Reglerhandbuch. |
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2.4. Solar- und Abwärmeeinbindung (Bild 6) Die Die Abwärmeeinbindung erfolgt mit einem weiteren WÜ, welcher aus sek. Sicht in Reihe vor dem Fernwärme-WÜ angeordnet wird. Prim. ist eine parallele Anordnung der beiden Wärmequellen geschaltet. Die Regelung der sek. VL-Temperatur über die FW erfolgt wie in den Punkten 2.1. bis 2.3. beschrieben. Die Regelung der Vorwärmung über die Abwärmeeinbindung erfolgt hinsichtlich einer maximalen Ausnutzung der Abwärmemenge. Dazu wird über eine Differenztemperaturregelung die sek. RL-Temperatur mit der prim. Abwärme-VL-Temperatur verglichen. Ist der Vergleich positiv, wird die Abwärmepumpe eingeschaltet und der entstehende prim. Volumenstrom begrenzt.
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Der Einsatz erfolgt, wenn die VL-Temperatur des HK immer gleich der VL-Temperatur des VRK sein kann. Es erfolgt dabei keine Anforderung des PA zurück auf den VRK. Der Volumenstrom über die Pumpe wird geregelt nach:
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4. Heizkreisregelung über VL-Temperatur im Heizkreis mit Pumpe (Bild 7) Der Einsatz erfolgt in FW-Stationen mit HK, die mit dem höchsten Temperaturniveau gefahren werden können und in FW-Stationen mit TWE im absoluten Vorrang. Heizkreise ohne Beimischung (UK) mit Pumpe können nur mit dem Temperaturniveau gefahren werden, welches über den VRK (VK) bereitgestellt wird. Deshalb ist im UK selbst kein VL-Temperaturfühler erforderlich. Der UK stellt dem VRK seinen aktuellen SW als Anforderung (VK) bereit. In Stationen mit "Absolutem Vorrang" der TWE wird der VRK im normalen Heizbetrieb gleitend und während der TWE konstant gefahren. Der UK kann durch die Schaltfunktion der Pumpe (PU) unterbrochen werden. Die Pumpenregelung kann nach Pkt.3 erfolgen. Der SW wird gebildet aus: Hinweis: In Zeitabständen erfolgt als Blockierschutz ein Zwangslauf der Pumpen. Dazu muss der Regler immer elektrisch angeschlossen und eingeschaltet sein.
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Der Einsatz gemischter Heizkreise (GK) erfolgt, wenn die VL-Temperatur des HK unabhängig von der VL-Temperatur des VRK abgesenkt werden soll. Der Regler vergleicht seinen SW mit der VL-Temperatur (TF) und stellt das Motorventil (MV) je nach Stellantrieb stetig oder dreipunkt. Durch eine Rücklaufbeimischung wird die VL-Temperatur dabei abgesenkt. Der SW wird gebildet aus: Hinweis: In Zeitabständen erfolgt als Blockierschutz ein Zwangslauf der Stellventile und Pumpen. Dazu muss der Regler immer elektrisch angeschlossen und eingeschaltet sein. |
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Der Einsatz erfolgt, wenn die Wärmeleistung des HK geregelt werden soll. Die Regelung des Heizkreises mit Leistungsregelung (LK) ist innerhalb des Regelbereiches unabhängig von der VL-Temperatur des VRK. Der Regler berechnet seinen SW aus der Grenzkurve des instationären Gebäudezustand über die Außentemperatur, die Solarstrahlung, die Speicher- oder Raumtemperatur und vergleicht diesen SW mit dem aktuellen Wärmeleistungswert, errechnet aus VL-Temperatur (VK), RL-Temperatur (TF) und Volumenstrom (PU). Er stellt danach den Volumenstrom über die Pumpe (PU). Die Pumpe ist über eine Bus-Verbindung mit dem Regler gekoppelt und wirkt als Sensor und Stellorgan. Durch eine Volumenstromstellung in Verbindung mit der vorhandenen Temperaturdifferenz von VL und RL wird die Leistung geregelt. Der SW wird gebildet aus:
Der LK stellt dem VRK seinen aktuellen VL-Temperatur- SW und Wärmeleistungs- SW als Anforderung bereit. Die Pumpenregelung erfolgt aus der Leistungsregelung.
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Sonderschaltungen |
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7. Automatische Nachspeisung ANS (Bild 11) Mit dieser Schaltung erfolgt eine automatische Wassernachspeisung in die sekundärseitige Heizungsanlage. Das Wasser kann dabei dem Primärnetz, einer Wasseraufbereitung oder dem TW-Netz entnommen werden. Die Regelung der ANS erfolgt über den Druck der Heizungsanlage (DS), der Nachspeisemenge (WZ) und der Zeit (Regelsystem). Je nach den konkreten Druckverhältnissen besteht die Stelleinrichtung aus einem Magnetventil (MN) oder einer Pumpe. In der ANS sind weitere Sicherheitsarmaturen (DB), Anzeigen und Zähleinrichtungen vorhanden. Die konkreten Arten der ANS sind im Handbuch "Automatische Nachspeisung" aufgeführt. |
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8. Rücklaufauskühlung (Bild 12) Regelungstechnisch ist die Funktionsweise des Heizkreises mit Pumpe, Ventil und Rücklaufauskühlung identisch mit einem normalen GK. Geändert ist das hydraulische Schema (Bild 12). Die Beimischstrecke des GK ist nicht am RL des WÜ angeschlossen, sondern am RL des auszukühlenden Heizkreises. So wird nicht das kühlere Wasser aus dem RL des GK (z.B für eine TWE oder Fußboden-HK) zur Beimischung benutzt, sondern das wärmere Wasser aus dem RL des auszukühlenden Heizkreises. Wenn der auszukühlende Heizkreis abgeschaltet wird (Sommerbetrieb, NN) oder wenn die Temperatur seines RL kein ausreichendes Niveau mehr hat, wird die Beimischstrecke des GK wieder Wasser aus ihrem eigenen RL entnehmen. Insgesamt erzielt man damit eine Auskühlung des RL der FW-Station. Diese Forderung besteht bei Wärmeversorgern und wird teilweise auch tariflich untersetzt. Die konkreten Temperaturverhältnisse können über die Leistungen und Temperaturauslegungen der beteiligten HK berechnet werden. Rücklaufauskühlung ist auch sinnvoll, wenn in der Trinkwasser-Erwärmung nur die Zirkulation thermisch desinfiziert wird. Die hohe Rücklauf-Temperatur der ZK kann dann für die Trinkwasser-Erwärmung genutzt werden (siehe Bild.10) |
10. Pumpendruckhaltung Informationen auf Anfrage |
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11. Duo-Wärmeübertragung Informationen auf Anfrage |
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12. Pumpenreihenschaltung (Zubringerpumpe) Siehe Handbuch "Wärmesysteme Teil 1, 2 und 3" - Wärmesysteme Teil 1 - Wärmesysteme Teil 2 - Wärmesysteme Teil 3 |
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13. Energiespeicher und Hydraulische Weichen in FW- Stationen Energiespeicher und Hydraulische Weichen in Fernwärmestationen zur funktionsgerechten Sicherung von Schwachlasten und pulsenden Wärmenutzern (z. B. Leistungsregler in Heizkreisen) sind Energiespeicher geeignet. Hydraulische Weichen werden in modernen Wärmesystemen auf Grund der hohen Rücklauf-Temperaturen nur in Ausnahmefällen eingesetzt. Weitere Information siehe Handbücher "Wärmesysteme Teil 1, 2und 3" - Wärmesysteme Teil 1 - Wärmesysteme Teil 2 - Wärmesysteme Teil 3 |
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14. Druckerhöhungsanlagen in TW-Systemen Siehe Handbuch "Druckerhöhungsanlagen" |
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15. Nahwärme- und Fernwärmepumpenanlagen Siehe Handbuch "Druckerhöhungsanlagen" und Vortrag "Wärmesysteme Teil 1 und 2" - Wärmesysteme Teil 1 - Wärmesysteme Teil 2 |
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16. Verbrauchsdatenerfassung, Gebäudeleittechnik, Bussysteme Siehe Handbücher "Wärmesysteme Teil 1, 2 und 3" und "Internetleittechnik" - Wärmesysteme Teil 1 - Wärmesysteme Teil 2 - Wärmesysteme Teil 3 |
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