Podwójna wydajność przy tej samej objętości

Sztuczka z hydrauliką - Hertweck optymalizuje istniejące i nowe budynki

Niedernhall w regionie Hohenlohe w Badenii-Wirtembergii jest "verRendemixt", nie da się tego inaczej określić. Winna jest propaganda słowna. Wiadomo, że pokonuje nawet najbardziej wyrafinowane strategie marketingowe. "VerRendemixt" oznacza: specjalny mieszacz wielodrogowy zamienia w licznych nieruchomościach strumień powrotny instalacji ogrzewania grzejnikowego na strumień instalacji niskotemperaturowego ogrzewania podłogowego, oszczędzając w ten sposób energię. Ale nie tylko. W licznych w regionie kotłach na zrębki i pelety ładuje i rozładowuje dostarczone zasobniki buforowe z wydajnością praktycznie podwajającą ich pojemność. Dlaczego?

Rys. 1: Budynek Baumgartner: Dwa mieszacze wielodrogowe do zoptymalizowanego energetycznie ładowania i rozładowywania dwóch butli buforowych o pojemności 1000 l. Na dole po lewej (niebieski) solarny wymiennik ciepła na buforze do przygotowania ciepłej wody. Czerwony bufor wody grzewczej był już na miejscu. Jest on podłączony do srebrnoszarego zasobnika warstwowego. Słoneczny wymiennik ciepła zbliża się do zasobnika warstwowego na czterech różnych poziomach (strefach temperatury)

Firma Hertweck należy już do trzeciego pokolenia. Fritz-Jürgen Hertweck jest teraz odpowiedzialny za operacje. Przejął on działalność związaną z obsługą klienta od swojego ojca, który oczywiście nadal jest częścią zespołu zarządzającego.
Firma zatrudnia 52 pracowników, z których 37 pracuje na budowach, a 15 w biurze. Hertweck realizuje około 70% zamówień samodzielnie, tzn. zajmuje się również planowaniem, ponieważ klienci z sektora prywatnego kontaktują się głównie bezpośrednio z producentem instalacji. Tylko w sektorze komercyjnym zamówienia są przyznawane w drodze przetargów i biur projektowych.

Ekspert ds. odnawialnych źródeł energii

Promień działania w Hohenlohe wynosi około 30 kilometrów. Portfolio producenta instalacji obejmuje wszystkie odnawialne źródła energii, w tym lokalne sieci grzewcze z biogazowniami i kotłami na zrębki drzewne. W regionie właściciele budynków preferują pelety i wszystkie rodzaje systemów ogrzewania drewnem. Na obszarach miejskich w regionie naturalnie dominuje popyt na technologię kotłów kondensacyjnych. Jednak gdy tylko przeniesie się poza bramy miasta, dominują systemy generatywne, takie jak pelety, zrębki drzewne i systemy na drewno, przynajmniej w portfelu zamówień Hertweck. Trend ten dotyczy zarówno nowych budynków, jak i remontów. W regionie dostępny jest również gaz ziemny, więc dominujące wcześniej ogrzewanie olejowe jest coraz bardziej spychane na dalszy plan. Lokalne ogrzewanie również ma swoich klientów. W tym przypadku Hertweck współpracuje z firmą zajmującą się inżynierią lądową, chociaż za budowę rurociągów odpowiada firma HVAC.
Oczywiście pompy ciepła są również opcją dla domów jednorodzinnych. Hertweck instaluje głównie systemy ogrzewania powietrznego, ponieważ zaufanie do opcji geotermalnej zostało poważnie zachwiane w Badenii-Wirtembergii po wypadkach w Staufen i innych miejscach. To nie władze hamują, ale strach przed koniecznością pokrycia szkód w przypadku katastrofy w ziemi. Ewentualne emisje hałasu z jednostki zewnętrznej powietrznej pompy ciepła nie przeszkadzają sąsiadom, ponieważ w okolicy Niedernhall zbudowano tylko kilka osiedli szeregowych. Właściciele domów mają tam wystarczającą powierzchnię, aby umożliwić ustawienie wentylatora w wystarczającej odległości od okien sypialni zarówno swoich, jak i sąsiadów.

Wartość dodana pozostaje w regionie

Rys. 2: Niedernhall - biomasa na wyciągnięcie ręki

Klienci są również skłonni przejść z oleju opałowego na pellet w przypadku projektów remontowych. Oczywiście wymaga to wykwalifikowanego doradztwa. W naturalnym krajobrazie Hohenlohe wsparciem jest wyraźna świadomość ekologiczna mieszkańców, a także widoczna biomasa na wyciągnięcie ręki. Wartość dodana kotłów na drewno i zrębki pozostaje w regionie. Jeśli chodzi o paliwo, to małe i średnie przedsiębiorstwa w okolicy korzystają z tych pieców, a nie firmy energetyczne. W przypadku pelletu łuk wykracza poza region, "ale nawet tutaj drewno z niemieckich ziem dostarcza energię, a nie rosyjski gaz czy arabska ropa".
Argument cenowy dla źródła energii również odgrywa rolę. Pelet jest prawdopodobnie o 50 procent tańszy niż olej opałowy i o 30 procent tańszy niż gaz ziemny. Niemieckie Stowarzyszenie Energii i Pelletu DEPV regularnie publikuje najnowsze dane porównawcze. W ostatnich latach ceny pelletu rozwijały się w linii prostej z delikatnym wzrostem. Pięć lub sześć lat temu wystąpiła wartość odstająca, ale pozostała dokładnie taka sama, a mianowicie wartość odstająca. "Od tego czasu cena jest stabilna i atrakcyjna w porównaniu do innych źródeł energii. Wielu właścicieli budynków decyduje się również na połączenie ogrzewania drewnem lub pelletem z kolektorami słonecznymi. Z drugiej strony fotowoltaika staje się coraz mniej popularna ze względu na niższe wynagrodzenie".

Kotły na drewno rendeMIX i kolektory słoneczne

Rys. 3: Dla kotłów na drewno i kolektorów słonecznych (ok. 10 m2). Po prawej rendeMIX 2 x 3 do ładowania (2 = zasilanie i powrót kotła, 3 = bufor gorący, ciepły, zimny), obok 3 x 2 do rozładowywania (3 = bufor, 2 = odbiornik). Radio jest na gorącym wylocie z czerwonego bufora do ogrzewania grzejnikowego (przepływ)

Hertweck zajmuje się fotowoltaiką we współpracy z wyspecjalizowaną firmą elektryczną, zwłaszcza jeśli chodzi o technologię pomp ciepła w połączeniu z zasilaniem energią słoneczną. "Ta technologia systemowa wymaga dużej wiedzy specjalistycznej. Musielibyśmy stworzyć osobny dział, który zajmowałby się wyłącznie takimi kombinacjami. To nie jest opłacalne. Dlatego idziemy drogą współpracy z wykwalifikowaną firmą. Jednak sam klient ma tylko jednego wykonawcę, albo nas, albo naszego partnera. Działamy jako spółka joint venture. To musi być oczywiste w przypadku takich ofert".

"Żywy rendeMIX"

Jak wspomniano we wstępie, producent instalacji dosłownie "obłąkał" swoje otoczenie. Kontakt ze specjalnym hydraulicznym mieszalnikiem wielodrogowym firmy Baunach z Hückelhoven nastąpił dzięki artykułowi w czasopiśmie branżowym. To zachęciło Fritza-Jürgena Hertwecka i jego kierownika projektu Matthiasa Wieda, aby dowiedzieć się więcej o tym energooszczędnym systemie sterowania przepływem i powrotem od dewelopera Baunach na targach ISH w Norymberdze. "Nie tylko technologia zrobiła na nas wrażenie podczas pierwszego spotkania. Wysoce kompetentna prezentacja procesów w mieszalniku i w sieci pokazała nam również, że nie jest to tylko ktoś, kto próbuje coś sprzedać. Ludzie Baunach - to było bardzo jasne - stali i stoją za produktem. Oni żyją i oddychają rendeMIX."
Więc to musiała być dobra rzecz. "Dlatego postanowiliśmy intensywnie skupić się na tej technologii i zaprezentować ją klientom. Udało nam się to zrobić w ponad 50 projektach z jeszcze większą liczbą mikserów wielodrożnych - w niektórych obiektach są dwa lub trzy na ścianie".

Schemat przełączania rendeMIX

Gazowy kocioł kondensacyjny z niemieszanym obiegiem grzewczym grzejnika

Rys. 1: Gazowy kocioł kondensacyjny z niemieszanym obiegiem ogrzewania grzejnikowego i mieszanym obiegiem ogrzewania podłogowego z zasobnikiem ciepłej wody użytkowej

Gazowy kocioł kondensacyjny do zasobnika buforowego

Rys. 2: Gazowy kocioł kondensacyjny na zasobniku buforowym z mieszanym obiegiem ogrzewania podłogowego i przygotowaniem ciepłej wody użytkowej za pomocą modułu świeżej wody. Ogrzewanie i przygotowanie ciepłej wody użytkowej ze wspomaganiem solarnym

Kocioł na drewno z dwustrefowym ładowaniem

Rys. 3: Kocioł dwufunkcyjny z dwustrefowym ładowaniem zasobnika buforowego i dwustrefowym rozładowywaniem dla mieszanego obiegu ogrzewania podłogowego z wykorzystaniem powrotu i mieszanego obiegu ogrzewania grzejnikowego, a także przygotowanie ciepłej wody użytkowej za pomocą modułu świeżej wody. Ogrzewanie i przygotowanie ciepłej wody użytkowej ze wspomaganiem solarnym

Rys. 4: Schemat okablowania obiektu Baumgartnera

Trzy różne aplikacje

Rys. 4: Wlot zimnej wody (wężownica CWU), rura cyrkulacyjna CWU z mieszaczem. Temperatura ciepłej wody 40 °C

Hertweck wykorzystuje rendeMIX w wielu różnych systemach. Po pierwsze, jest on klasycznie stosowany do łączenia powrotu wysokotemperaturowego systemu grzewczego (grzejnik) z niskotemperaturowym systemem grzewczym (ogrzewanie podłogowe). W tym przypadku armatura niemal klasycznie zamienia powrót grzejnika w przepływ wężownic rurowych w podłodze. Po drugie, do ładowania dwustrefowych zasobników buforowych. W tym przypadku rendeMIX zapewnia, że stratyfikacja w cylindrze jest utrzymywana tak długo, jak to możliwe, poprzez zasilanie odpowiedniej strefy w zależności od temperatury źródła. Ten rodzaj ładowania zapobiega mieszaniu się różnych poziomów, a tym samym utrzymuje składniki egzergetyczne w cylindrze tak długo, jak to możliwe.
Po trzecie, system sterowania Baunach rozładowuje zbiorniki ciepłej wody w równie umiejętny sposób. Jeśli temperatura 40 stopni jest wystarczająca, mieszacz wielodrogowy powraca do tego poziomu. Nie pobiera wody o temperaturze 80 stopni i nie schładza jej do 40 stopni przy niskim przepływie powrotnym - co skutkowałoby znacznymi stratami wydajności. "Nieuregulowane ładowanie i rozładowywanie zmniejsza pojemność zbiornika o połowę. Można to wyjaśnić w prosty sposób: jeśli przepływ 50°C jest wystarczający w południe, a mieszacz wieloportowy faktycznie pobiera tylko 50°C, 80°C jest nadal dostępne w budynku z górnej strefy wieczorem. Z drugiej strony, gdyby system sterowania pobrał te 80°C i obniżył je do 50°C za pomocą zimnej wody, kocioł musiałby dogrzewać się wieczorem. Obiecujemy operatorowi kotła na drewno znaczny wzrost komfortu. Interwał dogrzewania został podwojony. Z dwóch dni zrobiły się cztery. Nasi klienci to doceniają".

Podwojona pojemność

Rys. 5: Instalacje Hertweck. Dzięki rendeMIX czas amortyzacji kolektora skraca się o połowę

Inny przykład: "Wyobraźmy sobie 3000 litrów wody o temperaturze 40 stopni. W tej temperaturze nie da się nawet wziąć kąpieli ani prysznica, jeśli uwzględnimy gradient w wymienniku między wodą gorącą a buforową. W wodzie może znajdować się kilka kilowatogodzin, ale niestety nie są one zbyt cenne. Teraz podziel tę samą zawartość energii na strefy 60 stopni i 25 stopni. Rezultat: nie tylko dostępna jest duża ilość wody pod prysznicem dla rodziny, ale dzięki dwustrefowemu ładowaniu nie trzeba czekać pół dnia na ponowne udostępnienie ciepłej wody w łazience i kuchni, jeśli zużyto poduszkę w górnej części cylindra. rendeMIX tego nie przegapi. Reaguje natychmiast, uzupełniając tę strefę wysoką temperaturą".
Producent systemu rozszerza ten punkt komfortu i zysku energetycznego na przykładzie zasilania energią słoneczną: "Wystarczy spojrzeć na obciążenie jednostrefowe. Woda o dowolnej temperaturze zawsze wpływa do bufora przez to samo przyłącze. W rezultacie woda jest stratyfikowana w zasobniku od 40°C na dole do 60°C na górze. Co więcej, nie pozostaje ona w, ujmijmy to w ten sposób, stałym przepływie. W bojlerze występują turbulencje. Powoduje to wirowanie zimnej i gorącej wody. Z drugiej strony, gdyby zastosowano ładowanie dwustrefowe, wynikiem byłaby stosunkowo czysta stratyfikacja z temperaturą 30 lub 35°C na dole i 80 lub 90°C na górze.
Jest to zdecydowany minus rozporządzenia w sprawie jednej strefy.

Zysk energii słonecznej nawet przy rozproszonym świetle

Rys. 6: Nieruchomość Koch. Właściciel: "Naprawdę jest tak, że nadal mam ciepło w buforze w niedzielę, kiedy ładuję w piątek. Kiedyś musiałem prosić dzieci lub sąsiadów o dołożenie drewna w międzyczasie".

Drugi: "Ze względu na 40°C na dole, przy nieuregulowanym obciążeniu, kolektor słoneczny również nie może pozbyć się niskiej temperatury. Przy rozproszonej pogodzie, w rzeczywistości może on nadal utrzymywać temperaturę 30, 35 lub 40 °C. Ale wymiennik ciepła nie reaguje na ten poziom. Wymiennik ciepła nie reaguje jednak na ten poziom: "Na podłodze, na której znajduje się solarny wymiennik ciepła, temperatura wynosi już 40°C przy niestrefowym obciążeniu. Pompa cyrkuluje tylko ciepło słoneczne. Z drugiej strony, gdyby temperatura podłogi wynosiła 25 lub 30°C, ciepło rozproszone przyniosłoby korzyści również właścicielowi budynku". Rozproszenie jest najważniejsze. Jeśli w obszarze podłogi bufora pozostaje zimno, system solarny może zmagazynować więcej energii.

Rys. 7: "Temperatury, które mierzyliśmy w celach kontrolnych, były w rzeczywistości zgodne z planem", Matthias Wied

Czy korzystanie z technologii mieszania wielokierunkowego wymagało długiego okresu zapoznawczego? Fritz-Jürgen Hertweck i Matthias Wied twierdzą, że nie. "Urządzenie wykonuje większość pracy samodzielnie. Jest kontrolowane tylko przez temperaturę. Nie musimy regulować żadnych przepływów objętościowych. rendeMIX wyrównuje je niezależnie. Oczywiście trzeba zapoznać się z jego filozofią. HG Baunach oferuje materiały szkoleniowe w tym zakresie, serwis terenowy zapewnia wsparcie lub można udać się na szkolenie. Zasadniczo jednak chodzi o jedną lub więcej pomp i mieszalnik, tak jak w przypadku konwencjonalnej technologii grzewczej".
Jednak niektórzy konserwatywni konkurenci w regionie są podejrzliwi wobec technologii i działań sprzedażowych Hertweck. "Ponieważ nie rozumieją systemu, sprzeciwiają się mu od przypadku do przypadku w ten sposób: 'Możesz sobie darować, drogi budowniczy, on po prostu próbuje ci coś sprzedać'. Czasami słyszymy to od naszych klientów. Jednak ci koledzy pomijają fakt, że klienci nie ufają już bezwarunkowo swoim wykonawcom. Informują się wcześniej. Mogą nie rozumieć szczegółów danej techniki, ale w trakcie takich rozmów szybko rozpoznają kompetencje swojego kontrahenta. W rzeczywistości takimi komentarzami wyrządzają sobie więcej szkody niż nam. W każdym razie nie znam żadnego przypadku, w którym straciliśmy zlecenie z powodu takich "wyjaśnień"" - mówi szef firmy.

Egzamin zdany

Rys. 8: Temperatury i warunki na wyświetlaczu kotła na drewno. Oczywiście nie musiało się to rozpocząć 6 sierpnia. Kolektor słoneczny ładował bufor

Oczywiście w fazie rozruchu firma nie ufała naiwnie hydraulice Baunacha. "Wszystko, co nam przedstawiono, brzmiało wiarygodnie, ale wyszkoleni marketingowcy zawsze mają pod ręką odpowiednie argumenty. Od czasu do czasu, niestety, zdarza się, że jesteś poparzonym dzieckiem. Chcieliśmy wiedzieć, czy temperatury i przepływy objętościowe rzeczywiście ustabilizują się tak, jak nam powiedziano. Dlatego w pierwszych instalacjach zainstalowaliśmy odpowiednie czujniki i urządzenia pomiarowe - i nie byliśmy zaskoczeni, ale bardzo zadowoleni, gdy wartości faktycznie zachowywały się zgodnie z planem. To właśnie ten dowód sprawił, że staliśmy się zwolennikami rendeMIX".
Symplifikacja rozpoczęła się około dziesięć lat temu. W tym czasie dominowało połączenie obiegu grzejnikowego z systemem ogrzewania podłogowego. Jednak firma coraz częściej odkrywała zalety optymalizacji ładowania i rozładowywania zbiorników akumulacyjnych, zwłaszcza w połączeniu z kotłami na pelety i drewno, które są szeroko stosowane na wyciągnięcie ręki. "W rzeczywistości nasi klienci wielokrotnie potwierdzali, że od czasu konwersji mogą spokojnie spędzić weekend, ponieważ wszystko, co muszą zrobić, to zostawić kocioł płonący na cztery lub pięć godzin w piątek, aby uzupełnić zbiornik(i) i mieć pewność, że w buforze jest wystarczająca ilość energii użytkowej - z naciskiem na użytkowej - dostępnej do niedzieli wieczorem". W niedzielę wieczorem regularnie wraca do przytulnego, ciepłego domu".
W przeszłości, w czasach starego systemu ogrzewania opalanego drewnem, operatorzy musieli dodawać paliwo rano, w południe i wieczorem. Kiedy pojawiły się pierwsze kotły zgazowujące drewno z zasobnikiem buforowym, konieczność ta została zredukowana do maksymalnie jednego lub dwóch razy dziennie. Nowoczesne, bardziej wydajne systemy opalania drewnem lub pelletem, w połączeniu z zasobnikiem warstwowym o pojemności 2000 lub 3000 litrów, pozwalają na ładowanie kotła "być może co dwa dni, chyba że na zewnątrz panują syberyjskie mrozy". Z rendeMIX jako najwyższym poziomem optymalizacji hydraulicznej, możemy z łatwością podwoić ten okres. Z reguły rozpalanie jest konieczne tylko w poniedziałki i piątki", mówi Fritz-Jürgen Wied, podkreślając ogromny wzrost wygody.

Istniejący bufor można przekształcić w bufor dwustrefowy

Rys. 9: Tak jak innowacyjna technologia grzewcza jest dla firmy Hertweck czymś oczywistym, tak prezentacja nowoczesnej armatury łazienkowej jest równie naturalna dla producenta systemu.

Zasadniczo każdy bufor można przekształcić w zasobnik warstwowy. "Podczas renowacji często natrafiamy na kocioł, który nadal jest sprawny. Na przykład, po prostu zastępujemy stary kocioł na drewno nowoczesnym kotłem na pelety, zastępujemy standardowe podnoszenie temperatury powrotu mieszaczem wieloportowym i przekształcamy sąsiedni 1000-litrowy zbiornik w dwustrefowe ładowanie za pomocą rendeMIX. Częścią naszej standardowej pracy jest spawanie niezbędnych dysz w indywidualnych przypadkach, jeśli nie są one dostępne". Nie jest to tak skuteczne jak nowy kocioł, ponieważ nowoczesne konstrukcje z wewnętrznymi przegrodami wodnymi sprzyjają stratyfikacji, "ale trzeba też patrzeć na pieniądze klienta. W pewnym momencie podczas konsultacji klient mówi, że wystarczy. Musisz być w stanie pozwolić sobie na oszczędzanie energii. Ale ja mówię tylko o ostatnich pięciu procentach".
Ale właściciel ma jedno życzenie. Brakuje mu "rendeMIX o jeden rozmiar mniejszego". Chociaż obecna dość nieporęczna armatura obejmuje szeroki zakres natężeń przepływu, oferowany mieszacz wieloportowy nie musi dostarczać 30 kW dla mniejszego domu jednorodzinnego. Przewymiarowanie jest kosztowne. Ponadto obecny rozmiar ogranicza nas pod względem instalacji. Wiele domów niepodpiwniczonych posiada stosunkowo wąską komorę jako kotłownię. Zainstalowanie rozdzielacza na ścianie jest często wyzwaniem".