Minimálna spotreba tepla s maximálnym komfortom - Stavebný popredajný MIX - Stavebný popredajný MIX
Zatiaľ žiadny odborný partner?
Ste HVAC profesionál (napr. Špecializovaný plánovač, kvalifikovaný remeselník, špecializovaný veľkoobchod alebo energetický konzultant). Potom sa zaregistrujte a získajte bezplatný prístup k:
- Hydraulický vyhľadávač plánov
Nájdite správny hydraulický plán zo stoviek príkladov aplikácií v menej ako 10 krokoch - Stiahnite si oblasť špecializovaného partnera
Stiahnite si profesionálne materiály, ako sú seminárne dokumenty, videá a katalógy - Osobný projektový manažment
Vytvárajte svoje vlastné projekty a majte prehľadný prístup ku všetkým plánovacím dokumentom odkiaľkoľvek a kedykoľvek
Obrázok 1: Turbínový dom a vstup Lochbach do turbíny „Alter Mühlenhof“, Haunstetten. Vodná elektráreň pracuje s rovnakou Francisovou turbínou od roku 1907. Do roku 1880 dodával mechanickú energiu mnoho stoviek rokov.
„Alte Mühlhof“ v Haunstetten v Augsburgu je jednou z technologických pamiatok v oblasti mesta Fugger. Vodný mlyn v Mühlhofe pochádza pravdepodobne z 12. alebo 13. storočia. V službe je aj dnes. Samozrejme, už nie s podhrevom alebo podkusom obežného kolesa - prestrelenie: voda zhora na lopatky, predkus: voda zdola proti lopatkám - ale s modernejšou technológiou, konkrétne s Francisovou turbínou. Od roku 1907 neúnavne „melie“ elektrinu v generátore. Vlieva sa do verejnej siete. Štát uhrádza takúto ekologickú výrobu elektriny prostredníctvom zákona o obnoviteľných zdrojoch energie okolo 10 centov za kWh, podľa výšky. O presnú cenu augsburskej EVU neskôr. Pretože prispieva k amortizácii investície a má veľa spoločného s optimalizovanou technológiou budov.
Pamiatka technologickej kultúry
Obrázok 2: Profesor Wilhelm Ruckdeschel vo svojej knihe „Priemyselná kultúra v Augsburgu“ opísal pravdepodobne 700-ročnú históriu elektrárne Lochbach. Brigitte Settele Verlag, Augsburg, ISBN 3-932939-44-1.
Kinetická energia Lochbachských vodopádov v minulosti poháňala okrem iného cirkulárku na nádvorí prostredníctvom prevodovky, neskôr umelecký mlyn. Od roku 1880 - Francisova turbína prišla o 27 rokov neskôr - však rieka vyčarovala svetlo v obývacej izbe. Na prelome rokov sa to niektorým obyvateľom skutočne zdalo ako kúzlo.
Straty účinnosti generátora s výkonom 76 kW a mechaniky sú badateľné na teple. Keď generátor energie tvrdo pracuje, zmení dom mlyna na saunu. V minulosti ste mohli nadmerné teploty vetrať cez otvorené okná a dvere. Ochrana životného prostredia to dnes už neprijíma dvoma spôsobmi. Po prvé, nie je v súlade so zeitgeistom rozdávanie cenných tepelných kalórií, a po druhé - bez ohľadu na ochranu pamiatok alebo ochranu pamiatok - by susedia mali prísť s Kadi, ak musia dennodenne počúvať vŕzganie mechaniky, minimálne okolo 60 dB (A). Na druhej strane, také živé svedectvo o vysoko rozvinutej priemyselnej kultúre neskorého stredoveku Slobodné cisárske mesto Augsburg má dnes nový význam, pretože stále fungujúce „vodné umenie“, ako ho s úctou nazýva augsburský technologický historik Wilhelm Ruckdeschel, premieňa regeneračnú energiu na elektrinu.
Takže súčasný vlastník „Alten Mühlhof“, rodina Walter Settele, poveril rôzne plánovacie kancelárie a inštalačné spoločnosti, aby hľadali riešenie pre rekuperáciu tepla. Okruh by mal zohľadňovať päť rôznych spotrebiteľov, a to po prvé prípravu teplej vody, po druhé vodu v bazéne v hlavnej budove, po tretie okruh radiátorov (vysoká teplota), štvrtý a piaty dva okruhy podlahového kúrenia (nízka teplota) v bazéne a v dome.
Ako sa dostane teplo do bazéna?
Obrázok 3: Tepelné čerpadlo (vľavo, Vitocal/Viessmann) a vyrovnávací zásobník 300 l (Vitocell/Viessmann) sú zodpovedné za spätné získavanie tepla v turbínovej budove.
V rámci prvej etapy renovácie klient súhlasil s inštaláciou tepelného čerpadla vzduch/voda (Viessmann) v turbínovom dome a tichším novým prevodom (Renk AG), ktorý nahradí 80 rokov staré ráfiky. Ďalšie návrhy, z ktorých niektoré boli implementované, však nepriniesli očakávaný úspech alebo implementácia zlyhala z dôvodu problému s nákladmi. Regulácia by mala stáť čiastočne 10 000 až 15 000 eur.
Walter Settele sa nevzdával, pretože má celoročného užívateľa s bazénom. Niekoľko spoločností preňho postupne opravilo koncept, ktorý si nezaslúžil názov „koncept“. Stále to bolo zbytočné plytvanie. Vyjadrené v číslach, spotreba plynu v rokoch 2006/2007, pred renováciou, bola 150 000 kilowatthodín. Mimoriadne paradoxné: Aj v lete museli Settelovci s veľkými nákladmi znovu ohrievať vodu v bazéne plynovým ohrievačom, pretože turbína vychádzala alebo vystupovala, keď sa generátor zahreje na viac ako 35 ° C. Túto hranicu zvykol prekročiť niekoľkokrát. Iba tepelné čerpadlo vzduch/voda v bezprostrednej blízkosti generátora energie urobilo to, čo sa od neho požadovalo. Ochladila teplotu v miestnosti v generátorovej stanici na znesiteľnú úroveň. To znamenalo, že budova mohla byť takpovediac použitá na demonštrácie, narodeniny, semináre a iné udalosti.
Obrázok 4: Vodný filter bazéna. Čierny valec vľavo je výmenník tepla pre vodu v bazéne.
Ak má stanica nadmernú teplotu okolo 5 ° C, tepelné čerpadlo sa spustí a uloží výťažok do vyrovnávacieho zásobníka. Miestne vykurovacie potrubie prenáša takto získané kalórie do dvoch dohrievacích kotlov (výhrevnosť, 2 x 40 kW, Vaillant) a do rozdeľovača v dome. Ak nie je požiadavka na teplo, generátor sa vypne - pozri poznámku o prehriatí. A dopyt bol v tom čase uspokojený pomerne rýchlo, pretože spínacia schéma nebola schopná zvládnuť rôzne teplotné úrovne na strane spotrebiteľa. Bol spokojný s tým alebo oným zákazníkom.
Nová metóda opakovane použiteľného mixéra
Obrázok 5: Hlavná budova „Alter Mühlhof. Je potrebné zohriať asi 500 m2 obytnej plochy, plaveckú halu a vodu v bazéne.
V dôsledku drahých 150 000 kilowatthodín plynu zakúpeného v miernej zime 2006/2007. Walter Settele si preto trúfol na nový pokus. Hovoril so svojou domácou inštalačnou spoločnosťou Albert Kohl Wasser und Wärme GmbH z Bobingenu. So svojimi 28 zamestnancami je zameraný na budúcnosť: so zameraním na vykurovaciu techniku, solárnu technológiu a fotovoltaiku. Remeselná spoločnosť sľúbila nápravu:
Pred rokmi, prostredníctvom publikácií v tomto časopise „Sanitárna a vykurovacia technológia“, prišiel majster do kontaktu s armatúrou, ktorá nie je produktom, ale systémom, miešačkou Baunach. Okamžité predvídanie výsledku: Výrobca systému prepracoval distribúciu a riadenie, umiestnil tri „rendeMIX“ medzi zdroj tepla a spotrebiteľa tepla a relatívne tvrdá zima 2008/2009 priniesla Setteles s výsledkom: ušetrených 55 000 kilowatthodín. Spotreba plynu klesla zo 150 000 na 95 000 kilowatthodín. Toto množstvo nie je prispôsobené podnebiu, ale potreba v rokoch 2008/2009 bola pravdepodobne ešte vyššia ako potreba v teplej zime referenčného roku 2006/2007. V tomto ohľade úspory hovoria o to viac v prospech procesu.
Obrázok 6: Voľne programovateľné riadenie od spoločnosti Technische Alternative, Amaliendorf/Rakúsko
Miešačka „rendeMIX“ predstavuje nový spôsob distribúcie tepla a nakladania a vykladania vyrovnávacích zásobníkov. Zaručuje najnižšie teploty spiatočky, a tým aj najvyššie zisky z kondenzácie, pripojením nízkoteplotného okruhu za vysokoteplotný okruh a tým zaistením návratu prvej do prietoku druhej. Využitie výhrevnosti pomocou tejto architektúry je jedna vec, polovica cirkulačného objemu a teda polovica pomocnej energie pre obehové čerpadlá je druhá. Okrem toho, že toto sériové pripojenie vyžaduje menej obehového čerpadla.
Najnižšie teploty spiatočky
Obrázok 7: Vykurovacie okruhy subdistribútorov.
HG Baunach GmbH & Co. KG, Hückelhoven, pozostáva predovšetkým z prietoku vody v armatúre, ktorý zohľadňuje rôzne hydraulické podmienky vykurovania radiátormi a podlahovým kúrením, ako aj teplotné požiadavky. Bez jednotky „rendeMIX“ by inštalačná spoločnosť musela urobiť veľa obchádzok a namontovať veľa armatúr, aby dosiahla podobný výsledok - najnižšiu teplotu spiatočky. Nielen kondenzačné kotly pracujú so zmiešavačom efektívnejšie. Z veľkej Delta T profitujú aj stratifikované zásobníky, solárne systémy, tepelné čerpadlá, odovzdávacie stanice a distribučné siete.
Obrázok 8: Skupina zmiešavača. Tri jednotky vľavo sú viaccestné mixéry „rendeMIX“, dve jednotky vpravo sú armatúry pre neregulovaný prívod tepla do výmenníka tepla pre bazénovú vodu a príprava teplej vody (na obrázku: Johannes Jacob, Albert Kohl Wasser und Wärme GmbH).
Johannes Jakob zo spoločnosti Albert Kohl vysvetľuje princíp na príklade Haunstetten: „Viaccestný mixér je v zásade rozdelený na horúcu, teplú a studenú zónu. Pretože ho inštalujeme po vysokoteplotnom okruhu, horúca zóna je 60-stupňová spätná väzba z výmenníka tepla bazéna alebo ohrievača vody. Títo dvaja spotrebitelia sú takpovediac neregulovaní priamo z horúcej vzdialenej vody z turbínovej stanice alebo z plynových kotlov. ““
Tepelné čerpadlo v turbíne alebo generátorovom generátore generuje k spotrebiteľom až 80 stupňov so stále prijateľným ročným koeficientom výkonu, pretože nasávaný vzduch v miestnosti dosahuje až 40 o C. „Teraz posielame 60-stupňovú spiatočku z bazénového výmenníka tepla do okruhu radiátora v horných poschodiach domu a do dvoch systémov podlahového kúrenia. Reguláciu objemového prietoku a teploty zabezpečujú tri jednotky „rendeMIX“. Čo sa stane v rendeMIX 1, ktorý je zodpovedný za radiátory? Najskôr sú určené pre 60/40 o C. Potrebujú iba 60 ° C v najchladnejšom období roka. Mixér bude zväčša pridávať chladnejšiu vodu zo spiatočky do bazéna, ktorá môže mať stále 55 o C na úrovni rendeMIX 1, alebo z spiatočky do okruhu radiátora, ktorá bude mať iba 40 o C. “
Trikrát „rendeMIX“
Spätný radiátor sa kombinuje so spiatočkou z bazénu/teplej vody a so spiatočkami z dvoch systémov podlahového vykurovania do jedného vedenia, ale samozrejme existuje teplotný gradient po celej dĺžke trasy, a to aj vďaka spätnej väzbe z jednotlivých okruhov, smerom k kotlu.
Späť k Johannesovi Jakobovi. „RendeMIX 2 využíva spätný radiátor ako prietok podlahového okruhu v hale bazénu. Hydraulika je tu podobná, ako je práve popísané, ale s úpravou. Ak spätný radiátor nestačí na ohrev bazénovej haly pri teplotách pod bodom mrazu, rendeMIX 2 zmieša horúcu vodu z prietoku miestneho vykurovacieho potrubia. Ak poveternostné podmienky umožňujú nižšie teploty vykurovacej vody, rendeMIX 2 nasáva studenú vodu zo spätného potrubia. "
rendeMIX 3 pre podlahové kúrenie „bývanie“ v horných poschodiach reguluje podľa rovnakého vzoru; Johannes Jakob paralelne prepínal dva podlahové okruhy. Nízkoteplotné vykurovanie rozdelil do dvoch hlavných okruhov, pretože celoročné vykurovanie kúpeľného domu a polročné vykurovanie má iba úplne inú vykurovaciu sezónu, ale aj vypočítané objemy vody sa značne líšia. Dodávku tepla je možné optimalizovať pomocou paralelného pripojenia.
Nie celkom paralelne
Čím „paralelné pripojenie“ neodráža správne realitu. Ak sú v prevádzke obidva systémy podlahového vykurovania, je teplota na výstupe posledného rendeMIXu, rendeMIX 3, pod teplotou na výstupe rendeMIX 2. Je to tak preto, lebo návrat predchádzajúceho podlahového vykurovania (rendeMIX 2) znížil celkový návrat o niekoľko stupňov. To je presne cieľ vedenia najchladnejšej vody do kondenzačného výmenníka tepla. rendeMIX 3 preto zvyčajne musí na dosiahnutie požadovanej hodnoty nasávať viac vody z sekcií s vyššou teplotou a primiešať ju ako rendeMIX 2.
O procesoch a funkcii staníc „rendeMIX“. Celá vec samozrejme musí mať výkonnú technológiu riadenia a rozumnú stratégiu riadenia. Spoločnosť Albert Kohl Wasser und Wärme GmbH sa opierala o know-how oddelenia plánovania spoločnosti H.G. Baunach GmbH & Co. KG, ktorá ho podporila jeho softvérom pri návrhu a úprave miešacích jednotiek. Skutočné sieťové pripojenie nakonfiguroval rakúsky špecialista na kontrolu Technische Alternative, Amaliendorf. Jej produktová rada siaha od jednoduchých diferenciálnych regulátorov a viacokruhových regulátorov pre solárnu a čerpadlovú správu až po voľne programovateľný univerzálny prístroj pre takmer všetky aplikácie. To je presne to, čo hľadala spoločnosť Albert Kohl GmbH, kontrola, ktorá nie je preťažená nevyžiadanými funkciami a reaguje tak citlivo, ale je šitá na mieru aplikácii.
Odmena od augsburských verejných služieb
Ich snímače rozhodujú napríklad o tom, či vyrovnávacia voda prúdi priamo do špirál podlahových potrubí a do radiátorov alebo či musí kotol dodávať teplo. Vyrovnávacia voda v zásobníku 300 l nemusí mať vždy 70 alebo 80 o C. V zime nie je odpadové teplo z generátora dostatočné na zabezpečenie pohodlia v dome. Kotol sa potom môže nabíjať iba na 30 alebo 40 oC. Miestne vykurovacie vedenie preto spravidla vedie jedným z dvoch kotlov bez ohľadu na to, či by sa malo spustiť alebo nie.
Vďaka rekuperácii tepla, obnovenej prevodovke, inteligentnej schéme spínania a investícii, ktorá predstavovala viac ako 50 percent nového systému, upravili komunálne podniky v Augsburgu konkrétnu sadzbu za napájanie. „Starý mlyn“ teraz spadá pod zákon o EEG o obnoviteľných energiách, ako aj na zákon o EEWG o obnoviteľných energiách. To zvýšilo odmenu zo 7,65 na 9,67 ct/kWh. Pri ročnej produkcii asi 400 000 kilowatthodín elektriny sa dnes vracia asi 40 000 eur, o 8 000 eur viac ako pred dvoma rokmi. Časť z toho môže miešačka Baunach využiť, v každom prípade však ušetrila úspora plynu 55 000 kWh.
Obrázok 9: Prenajímateľ Walter Settele pred 76 kW generátorom Francisovej turbíny.
Johannes Jakob: „To, čo sme našli, bol minimálny komfort s vysokou spotrebou. Vďaka novej stratégii riadenia a jednotkám „rendeMIX“ sme boli schopní previesť systém na typ „minimálna spotreba tepla s maximálnym komfortom“. Pravdepodobne neexistuje lepší a hlavne bezpečnejší spôsob, ako investovať svoje peniaze. ““