7.6 Grundlegende Funktionsweise von Wärmenetzen
Fernwärme wird verwendet, um private, gewerbliche und industrielle Verbraucher mit Wärmeenergie aus meist zentralen Quellen zum Heizen, zur Warmwasserbereitung und zur Herstellung von Prozesswärme zu versorgen.
Die Wärmeverteilung in einem Wärmenetz erfolgt mittels
- einer Vorlaufleitung, die den Verbraucher mit Heizwasser versorgt,
- einer Rücklaufleitung, die das beim Verbraucher abgekühlte Wasser wieder zum Wärmeerzeuger zurückführt (wo es erneut erwärmt wird),
- Pumpen sorgen für die Wärmeverteilung im Netz – siehe eine vereinfachte Darstellung in der folgenden Abbildung.
Hierbei ist die eingespeiste Wärmeleistung Erzeuger = cp ΔT
mit
= Massestrom
V,i = Verbraucher i
Pmechanisch = mechanische Arbeit für die Pumpe (diese beträgt im Regelfall ca. 0,5–2 % der eingespeisten Wärmeleistung)
cp = spez.Wärmekapazität (im Regelfall wird flüssiges, aber unter Druck stehendes Wasser als Wärmeträger verwendet) und
ΔT = TVorlauf − TRücklauf
TVorlauf = Temperatur in der Vorlaufleitung (diese beträgt im Regelfall zwischen 70 und 130 °C)
TRücklauf = Temperatur in der Rücklaufleitung (diese beträgt im Regelfall zwischen 55 und 65 °C)
Die Wärmeverteilverluste Verlust hängen im Wesentlichen von den Netztemperaturen und der Anschlussdichte (Wärmebedarf bezogen auf die Länge des Wärmenetzes) ab und betragen im Jahresmittel im Regelfall zwischen 7 und 15 % (städtische Netze) bzw. zwischen 20 und 30 % (ländliche Netze).
