162693. lajstromszámú szabadalom • Üzemeljárás és berendezés használati melegvízelőállításra és fűtésre fogyasztói hőközpontokban távhőszolgáltatási rendszerben keringtetett forróvíz hőenergiája felhasználásával
3 162693 4 nagymennyiségű forróvíz keringtetéséhez szükséges villamosenergia költsége is növeli. Az ilyen feltételek mellett szükséges automatikus szabályozás megvalósítása é-- fenntartása is költségnövelő hatású. <\ kétféle iüónvt kielégítő berendezés sorbakpcsolása kétféleképpen is történhet, mégpedig úgy. hogy a hasznalaii melegvizkészítő berendezés sorrendben mindig a fűtési berendezés mögé van kapcsolva, és úgy is, hogy a kapcsolási sorrendet adott külső hőmérsékletnél megváltoztatják, pl. 0 p C-nál magasabb napi középhőmérsékle -• tek esetén a használati melegvízkészítő berendezés sorrendben a fűtési berendezés elé. 0 °C-nál alacsonyabb napi középhőmérsékletek esetén pedig amögé van kapcsolva. Az első esetben a lutes es a hasznalati melcgviz-keszues hőközponti szabályozása is csak automatikus lehet, mert a fűtési berendezésből távozó, esetenként még a használati melegvíz megkívánt minimális hőfokánál is alacsonyabb hőfokú visszatérő forróvízzel nem lehetséges használati melegvizet előállítani, amiért a rendszerben ilyenkor magasabb hőfokú forróvizet keringtetnek, mint amilyen a lutoviz felmelegítéséhez lenne szükséges, s annak automatikával szabályozott nagyobb hányadával fűtenek és az ugyancsak automatikával szabályozott kisebb hányadával a fűtési berendezésből távozó alacsony hőfokú forróvíz hőfokát olyan értékűre íövelik. hogy azzal a minimálisan szükséges hőfokú használati melegvizet még elő lehessen állítani. A fűtési és használati melegvíz készítő berendezések kapcsolási sorrendjének adott napi középhó'mérsékletnél történő megváltoztatása és a használati melegvíznek hol a fűtési berendezés elé, hol amögé kapcsolt berendezésekben való előállítása, a fűtés és használati melegvíz együttes szolgáltatásának igen elterjedt módja, Ez esetben ugyanis a távhó'szolgáltatási rendszerben csak a legnagyobb fűtési hőigénynek megfelelő mennyiségű forróvizet kell keringtetni, melynek hőfokát a használati melegvíz-készítő berendezés előrekapcsolt állásában egy meghatározott állandó hőfokkal kell megnövelni, hogy a használati melegvíz-készítő berendezésből távozó forróvíz hőfoka napi átlagban éppen megegyezzék a fűtési diagram szerinti forróvíz-hőfokokkal. A kétféle berendezés kapcsolási sorrendjének megfordítása után a tényleges legnagyobb fűtési hőveszteségre mérote/otr fűtési berendezésből távozó forróvíz-hőfokra méretezett melegvízőkészítő berendezésben a fűtési berendezésből lavozo vízzel elo lehel állítani a szükséges mennyiségű és hőfokú használati melegvizet. A használati melegvízkészítés e módja különösen olyan országokban terjedt el nagymértékben, ahol az automatikus szabályozáshoz szükséges berendezések nem álltak rendelkezésre. Ennek a Magyarországon is igen elterjedt kapcsolási módnak az alkalmazása azonban számos igen jelentős hátránnyal is jár. A fűtési berendezéseket különböző okokból általában túlméretezik. A túlméretezett hőleadó berendezések a tervezettnél alacsonyabb fűtővíz-hőfok mellett is pótolni tudják az épületek tényleges hőveszteségét. A tervezettnél lényegesen alacsonyabb előremenő hőfokú fűtővíz a hőleadó berendezésekben a tervezettnél lényegesen alacsonyabb hőfokra hűl le és a fűtési hőkicserélőkben a forróvizet is a tervezettnél alacsonyabb hőfokra hűti le. Ezzel, a használati melegvízkészítő berendezések méretezésénél figyelembevett hőfoknál alacsonyabb hőfokú forróvízzel - közvetlenül az átkapcsolás után - nem lehet a szükséges mennyiségű használati melegvizet kellő hőfokon előállítani. Egy példaképpeni ilyen alacsonyabb visszatérő hőfokú diagramot mutat a 2. ábra. Az ábrán az a vonal ismét a fűtésszolgáltatáshoz szükséges előremenő forróvíz hőfokvonalát, a b' vonal a fűtővíz felmelegítése utáni, a fűtési berendezésből távozó, visszatérő forróvíz tényleges hőfokvonalát mutatja. A fűtővíz előremenő és visszatérő hőfokvonalát, melyet az 1. ábrán c és d vonalakkal jelöltük, a jobb áttekinthetőség érdekében ezen az ábrán elhagytuk. A hőközpontba ez esetben a 0°C feletti középhőmérsékleteknél mintegy 8°C-sal magasabb hőfokú forróvizet érkeztetnek és az e és a vonalak által határolt hőlépcsó't használják fel a 2 használati víz felmelegítéséhez, amelynek - ennek következtében előálló - közepes hőfok-vonalát a g vonal ábrázolja. 0°C alatti középhőmérséklet esetén •; 'orróvizet az a vonal hőfokának megfelelő hőmérsékleten érkeztetik, a használati 5 melegvíz felmelegítésére ezen a szakaszon a b. és az f hőfok-vonalak által közrezárt hőlépcsőt használják fel. A használati melegvíznek ennek következtében előálló közepes hőfokát a h vonal ábrázolja. Az ábrán is jól látható, hogy a OT-nál szükséges kapcsolási sorrend-csere után a ,Q használati melegvíz-készítő berendezésbe csak 53-54T körüli hőfokú forróvíz érkezik, amivel a 60°C-ra méretezett berendezésben nem lehet a szükséges mennyiségű használati melegvizet még a minimálisan szükséges hőfokon sem előállítani. 15 Ezen úgy segítenek. hogy a távhőszolgáltatási rendszerekben nem a len) leges, hanem számított fűtési hővesztesegnek megfelelő s emiatt nagymértékű túlfűtést okozó forróvíz -mennyiséget keringtetnek s a szükségesnél jelentősen nagyobb vízmennyiség a használati melegvízkészítő berende-20 zésekbe az igények kielégítéséhez megfelelő hőfokon érkezik. Ez azonban lényegesen megnöveli az üzemeltetési költséget, mert a túlfűtés 1 5-257r-os is lehet. a feleslegesen keringtetett forróvíz-mennyiség keringteté-25 séhez jelentős szivattyú-teljesítményre és villamosenergiafelhasználásra van szükség, -• a feleslegesen igénybevett távvezetéki és hőtermelő művi kapacitás amortizációs és eszközlekötési költségei is jelentősek. 30 Gondos üzemeltetés mellett az említett hátrányokat el lehetne kerülni, ha a távhőellátási rendszerben 0'0-nál alacsonyabb középhőmérsékletcknél is csak a tényleges fűtési csúcshó'igénvnek megfelelő mennviségű forróvi/et keringtetnék, de a fűtési diagramon található hőfokoknál magasabb 35 hómeiscMelen s a magasabb hotoku tonoviznek csak meghatározott, túlfűtést nem okozó hányadát vezetnék át a fűtési berendezéseken, egy részét pedig a fűtési berendezésből távozó forróvízhez kevernék, aminek következtében annak hőfoka már 0°C-nál elérhetné a méretezési hőfokot; ezt a 40 módszert azonban a művelet bonyolultsága miatt a gyakorlatban nem igen alkalmazzák. A változó sorrendű kapcsolási módnak az említetteken kívül még más, igen jelentős hátrányai vannak. Az egyik hátránya az, hogy mivel a fűtési idény folyamán 45 a napi középhőmérséklet sűrűn lép át a O'C-on. a kétféle berendezés kapcsolási sorrendjét gyakran kell megváltoztatni, ami jelentős számú fogyasztói hőközpont üzemeltetése esetén nehézséget okoz. A másik hártány az. hogy amíg közvetlenül a Ü°C feletti 50 középhőmérsékletcknél a használati melegvíz hőfoka igen magas (meghaladhatja a 80-90"C-t is), addig közvetlenül O'T alatti középhőmérsékleteknél - különösen a csúcsfogyasztási időkben - gyakran az elfogadhatónál is alacsonyabb. A legnagyobb hátránya a rendszernek az, hogy a fűtési 55 idénv nagvobb részében viszonylag magas (70-90°C) a használati melegvíz hőfoka, aminek következtében erős vízkövesedcs lep lei, ami nemcsak a berendezés hőátadását rontja és ellenállását növeli, hanem az üzemeltetési költségeket is. Az elvízkövesedett berendezéseket ugyanis vagy vízkőteleníteni. go vagy cserélni kell. illetve a gyors vízkövesedésre számítva a berendezéseket már eleve túlméretezik. A vízkövesedésen kívül a korrózió is rendkívüli károkat okoz. Korróziót elsősorban a felmelegítésre kerülő vízben oldott oxigén okoz. Zárt rendszerekben, amilyen a melegvíz-55 készítő berendezés is, a korrózió sebessége a hőmérséklettel növekszik. A víz agresszivitását növeli a magas hőmérsékleten a vízből kiváló CaCC>3 képződésekor fejlődő szénsav. További hátránya a váltakozó sorrendű kapcsolási módnak az, hogy az 50°C fölé melegített használati melegvíz 70 állandó leforrázási veszélyt jelent a fogyasztóknál - különösen a gyermekekre. Nagyobb épületek melegvíz-készítő berendezésének egységeit egymással párhuzamosan kapcsolják, aminek az a következménye, hogy a berendezési elemekben kicsi lesz a 75 vízsebesség, rossz a hőátadás, ami ismét csak azzal jár, hogy a
