Anlagenhydraulik und Wärmeversorgung

Transkript

1 Anlagenhydraulik und Wärmeversorgung Kaitel 2: Druckverhältnisse in Heiznetzen Wintersemester 2006/2007 Inhalt Hydraulischer Abgleich Druckhaltung Einfluss geodätischer Höhendifferenzen (Druck-Weg-Diagramme) Druckverlust in Damfleitungen echnische Anschlussbedingungen / Übergabestationen

2 Seite 2 Hydraulischer Abgleich in Hausheizungen (schematisch) Aufgabe: gleiche mäßige Wärmeversorgung der Verbraucher 70 C 70 C 70 C 55 C 65 C 50 C 50 C hermostatventile ohne Voreinstellung hermostatventile mit Rücklaufeinstellung ichelmann-anschluss Seite 2 Hydraulischer Abgleich in Fernheizungen (schematisch) Wärmeregler Rücklauf-em.begrenzer Mengenbegrenzer indirekter Hausanschluss direkter Hausanschluss Übergabe hermostatventil Heizkessel Überströmventil Wärmenetz- Überströmventil Rücklauf-em. begrenzer möglich Mengenbegrenzer 2

3 Druckhaltung (Zweck und Nebenaufgaben) Hautaufgabe? Nebenaufgaben? Druck Weg - Diagramm Bauarten und Größe? min Positionierung? Auswahlkriterien bei Hausheizungen? Auswahlkriterien bei Fernheizungen? Pume Verbraucher Assoziierte Begriffe Ruhedruckhöhe? statische/ dynamische Druckhaltung? Druckolster? Hochbehälter? Membrangefäß? Druckolster? Druckdiktierume? Druckhaltung (Zweck und Nebenaufgaben) Hautaufgabe: Nebenaufgaben: Einflussfaktoren: Bauarten: Positionierung: Vermeidung von Damfdruckunterschreitung / Kavitation im Versorgungsnetz und in der Hausanlage - ggf. Aufnahme von Wärmedehnungen des Heizwassers - ggf. Entlüftung - Druckverhältnisse im Versorgungsnetz - geodätische Höhenlagen des Netzes statische/ dynamische V = V0 β Vor β / C 0 0,207 0, ,207 0,462 0,753, ,208 0,462 0,754,022 (bar) Druck Weg - Diagramm Auswahlkriterien: Druckniveau Mittelk min Gussheizkörer 4 bar Rück Stahlheizkörer 6 bar Pume Verbraucher 3

4 Bauarten der Druckhaltung Komressor Druckdiktierumen offener Hochbehälter Druckbehälter mit Gasolster Dynamische Druckhaltung Membrangefäß Geodätische Höhendiffernzen Ein Verbraucher liegt auf einer Anhöhe? Ein Verbraucher liegt im al? Eine Anhöhe bzw. ein al liegt zwischen Verbraucher unf Erzeuger? Was geschieht in einem Straßen oder Flussdüker? Welchen Einfluss hat der thermische Auftrieb Auftrieb ( ρ ρ ) = g z RL VL Druck Weg - Diagramme min Heizwerk Verbraucher Weg 4

5 Druck-Weg-Diagramm (Verbraucher auf Anhöhe) (Direkter Hausanschluss) Hochhaus (Verbraucher) Heizzentrale z Anhöhe O.K.-Straße max W min v-vl. Auftrieb = (ρ RL ρ VL )g z HH+Anhöhe v-vl+rl. Auftrieb geod = ρ g z Anhöhe+HH D-Haltung v-rl W min max ( ) = ρ g z + h + D sicher W min Anhöhe HH Aufrieb v VL+ RL = + max t Pume D Haltung HH = ρ g h HH Sicher D Druck Weg - Diagramm Weg O.K.-Straße Druck-Weg-Diagramm (Verbraucher im al) (Direkter Hausanschluss) Heizzentrale Hochhaus (Verbraucher) z a -h HHl z al ( ) = ρ g z h + + max D sicher W min al HH Aufrieb v VL+ RL max W min Auftrieb = (ρ RL ρ VL )g z HH-al Auftrieb v-vl. HH = ρ g h HH v-vl. geod = ρ g ( z al -h HH ) W min Pume v-rl Druck Weg - Diagramm D-Haltung D + Sicher Weg 5

6 Seite 2 Druckverlust in Damfleitungen Inkomressible Strömung komressible Strömung 2 l u inkom = λ ρ d kom l u = λ ρ 2 d 2 z.b. Wasser m z.b. Damf 2 2 Um wie viel größer ist der komressible als der inkomressible Druckverlust? inkom kom = = 2 ( kom ) ( + 2 kom ) ( 2 kom ) 2 kom inkom = m kom = inkom m kom = m = konst. isothermer Fall Hausanschlussarten Direkter Anschluss: Übergabestation Hauszentrale Hausanschlussleitung Liefergrenze Wärmeversorgung Hauswassernetz Komaktstation Indirekter Anschluss: Hauszentrale Hauswasser- Hausanschlussleitung Übergabestation netz Wärmeversorgung Liefergrenze Komaktstation 6

7 Aufbau von Hausstationen Hausstation = Übergabestation + Hauszentrale Die Übergabestation dient der Ermittlung der Wärmelieferbedingungen und der Absicherung der Betriebsbedingungen am Eingang in die Hausstation ( t [ C ], [ b a r ], V & m ³ ) h Die Hauszentrale dient der Wärmeübertragung bzw. Bedarfsanassung (Regelung) von Wärmemenge und emeratur Komaktstationen verbinden beide eilaufgaben und sind insbesondere für Kleinstationen konfektioniert Aufgaben von Hausstationen Wärmeübergabe an das Gebäude als Verbraucher (Heizung + WW) Verbrauchsmessung Sicherung der hydraulischen Verhältnisse (Absicherung der Betriebsbedingungen) Gewährleistung der erforderlichen Vorlauftemeraturen im Gebäude Gewährleistung von energetisch günstigen Rücklauftemeraturen Wartungsmöglichkeiten bieten 7

8 echnische Anschlussbedingungen (AB) der Versorger / AGFW Regelung der Schnittstelle zwischen Kundenanlage und Versorgungsnetz Normen und Vorschriften des Versorgers Anforderungen des Versorgernetzes and den Betrieb der Heizungsanlage Inhalt: - Allgemeine Bestimmungen (Rearatur- und Wartungsarbeiten, Eigentumsgrenze etc) - Wärmebedarf / Wärmebereitstellung (Wärmebedarfsberechnung nach DIN / Anschlussleistung bei -0 C, Vor- Rücklaufsreizung 40/60 K) - Wärmeträger (keine Beeinträchtigung irgendwelcher Art) - Hausanschluss (Haus-Komaktstationen für indirekten und direkten Anschluss) - Hausanlage (Bedingungen an die Hausheizungsanlage, z. B. hermostatventile mit Voreinstellung) - Inbetriebnahme und Betriebsweise (Volumenstrom, Rücklauftemeratur rimärseitig einhalten) Hausstationen für direkten Hausanschluss 6 A Übergabestation Hauszentrale - Abserrventil 2 - Sicherheitsabserrventil SAV (Minderer) 3 - emeraturregelventil (Begrenzung) 4 - Mengenregler (Begrenzung) 5 - Wärmemengenzähler 8

9 Hausstation mit indirektem Anschluss Übergabestation Hauszentrale 7 A Abserrventil 2 - emeraturregelventil 3 Wärmetauscher 4 - Rücklauf-emeraturbegrenzer 5 - Wärmemengenzähler 6 - Mengenbegrenzer 7 - emeraturregler 8 Sicherheitsventil SV 9 - Sekundärume 0 - Druckhaltung RheinEnergie Hausstation direkter Anschluss und WE 9

10 RheinEnergie Hausstation inddirekter Anschluss RheinEnergie Hausstation indirekter Anschluss und WE 0

11 Ende der Veranstaltung Betriebsbesonderheiten in Hausanschlussstationen