kalte Nahwärme

Bisheriger Stand der Technik

Wir haben uns intensiv Gedanken gemacht und uns gefragt, ob der aktuelle Ansatz für kalte Nahwärme wirklich optimal ist. Wir haben Patente eingereicht und die bestehende Vorgehensweise hinterfragt.

Wir haben eine Lösung entwickelt, die diese Herausforderungen angeht und hohes Verbesserungspotential bietet.

Nachteile des aktuellen Systems:

• Doppelte Leitungsführung mit Vor- und Rücklauf.
• Hohe Komplexität in Planung und Betrieb um auch den entferntesten Abnehmer sicher zu versorgen.
• Hoher Installationsaufwand mit vielen Verteilern.
• Durch die gemeinsame Hydraulik können selbst kleine Leckagen das gesamte Netz stilllegen.
• Die Länge des Netzes ist begrenzt.

Unsere neue Lösung als Einrohr-Ringleitung mit unterschiedlichen Quellen und Abnehmern

Mit unseren eingereichten Patenten bieten wir hohes Verbesserungspotential und reduzieren gleichzeitig die technischen Anforderungen.

Vorteile unseres neuen Systems:

• Einfache Leitungsführung als Ringleitung in unbegrenzter Länge.
• Geringer Installationsaufwand dank hydraulisch entkoppelter Kleinabnehmer über Netzkollektoren.
• Flexible Anbindung größerer Abnehmer mit automatischer Anpassung der Fließgeschwindigkeit.
• Einfache Temperatur- und Volumenregelung über die Quellen- und Verbraucherpumpen.
• Betrieb ohne Frostschutz möglich (in der Ringleitung).
• Wesentliche Kostenoptimierung in Erstellung und Betrieb.

Unser Ziel:

• Geringstmöglicher Druckverlust.
• Keinerlei hydraulische Störungen.
• Automatische Regulierung der Strömungsgeschwindigkeit.
• Möglichst niedriger Systemdruck.
• Keine wesentlichen geodätischen Druckunterschiede.
• Möglichkeit zur Realisierung unbegrenzt langer Netze.

Daher:

• Keine bremsenden Elemente in der Ringleitung: weder Ventile, Pumpen noch strömungsungünstige Abzweigungen.
• Zur Aufrechterhaltung der Soll-Fließgeschwindigkeit werden die tangentialen Aus- und Einleitungen der Wärmequellen und Hauptabnehmer genutzt. Die Pumpenleistung an den Einleitungspunkten unterstützt dabei die Beschleunigung im Netz (Injektor).
• Kleinere Verbraucher werden hydraulisch nicht direkt angebunden, dafür dienen die Netzkollektoren.
• Der Wärmebedarf und Volumenstrom werden sektoral bewertet.

Grundlegende Fakten:

• Zum jeweiligen Sektoranfang- und ende sollen die gleichen Temperaturverhältnisse herrschen. Der Druck wird durch Sektorpumpen ausgeglichen, wobei die Fließgeschwindigkeit ebenfalls durch diese geregelt wird.
• Saisonale Umstellung der Sektorpumpe für Sommer- und Winterbetrieb.
• Kontrolle von Temperatur und Fließgeschwindigkeit im Hauptnetz sind optional.

Beispiel an einem Sektor mit 200 m Länge und 8 Abnehmern:

• Ausführung: DN300 SDR17, Außendurchmesser 315 mm, Innendurchmesser 277,6 mm
• Rohrlänge Sektor: 200 m
• Volumenstrom: 100 m3/h
• Strömungsgeschwindigkeit: 0,459 m/s
• Druckverlust: 18 mbar

Quellen und Großabnehmersteuerung:

• Quellen haben immer einen Sektorschacht mit Sektorpumpe, Lastventil und Temperaturfühler.
• Quellen können sein: Kollektoren, Tiefensonden, PVT, Abwärme (industriell oder kommunal) oder Rücklauf von Fernwärmeleitungen.
• Großabnehmer können mit demselben System des Sektorschachts hydraulisch angebunden werden.

Quellenbeispiel mit Tiefensonde an einem Sektor mit 200 m Länge:

Die 0,5 °C / 48 kW wird durch die Quelle nachgeführt:

• Hauptvolumenstrom 100m³/h
• Quellenvolumenstrom ca. 10 m³/h in der Ausleitung
• 6 x 200 m: 12 Stränge
• Außendurchmesser: 40 mm
• Druckverlust: 116 mbar

Die Sektorpumpe muss einen Druckverlust von 134 mbar ausgleichen.

Leistungsbeschreibung:

Für ein Einfamilienhaus KfW 40 bis 150 m² wird ein Kollektor (3,5 – 7 m Länge mit 3 – 5 kW Entzugsleistung) benötigt. 

Einbau:

Der Anlieferungszustand des Kollektors ist 3,5 m. Der Kollektor wird über das Hauptrohr geführt und auf bis zu 7 m auseinandergezogen. Falls mehrere Kollektoren benötigt werden, sind diese über einen Verteiler zusammenzuführen. Die Grabenverfüllung erfolgt mit wärmeleitendem Material (z.B. Flüssigboden).

Vorteil:

Der Kollektor ist hydraulisch nicht mit dem Hauptrohr verbunden, sondern wird durch die Wärmepumpe des Abnehmers direkt betrieben.