Рекуперация и распределение тепла при оптимальных температурах

"Просто сделай это" и сэкономь 50 %

Когда спрос на коммерческое охлаждение, отопление и традиционно установленные системы совпадают, это обычно повод обратить на себя внимание. При определенных обстоятельствах существует значительный потенциал для экономии первичной энергии. Вот что произошло в магазине SPAR в Райхраминге около Штайра. Награда: награда 'Премия Energy Globe Award Верхняя Австрия' Конец прошлого года.

Вы можете превратить любое преобразование завода в "докторскую диссертацию". Однако часто проект откладывается еще до того, как будет проведена его технико-экономическая оценка. Или вы начинаете и делаете. Потому что многолетний опыт, правильные расчеты и здравый смысл часто являются лучшими советчиками.

Рис. 1: Магазин SPAR Reichraming

Дальше будет больше

"В нашем случае чашу весов перевесил неисправный циркуляционный насос", - вспоминает старший Харальд Ландерль. Его жена Мария уже 37 лет управляет единственным продуктовым магазином в Райхраминге, Верхняя Австрия. Они оба живут здесь столько же, как и их сын Харальд со своей семьей. "Наш известный инженер по отоплению Раймунд Ашауэр зашел к нам и осмотрел все. Его вывод: "Харальд, ты можешь что-то изменить в своей системе".

Харальд Ландерль поначалу сомневался. Ведь экономия денег всегда подразумевает в первую очередь инвестирование. Это произошло 10 лет назад. Тогда магазин увеличился почти вдвое, достигнув нынешней площади в 416 м². Были установлены пеллетный котел мощностью 55 кВт и новая холодильная система мощностью 45 кВт. С тех пор небольшая часть отработанного тепла конденсатора холодильной системы периодически подогревала небольшой бассейн на террасе. Однако большая часть тепловой энергии уходила в окружающую среду, как и в случае со многими коммерческими холодильными системами. На самом деле здесь можно было извлечь определенную выгоду.

Рис. 2: Мария и Харальд Ландерль просто в восторге от новой концепции отопления в своем магазине SPAR.

Ашауэр заметил еще одно "слабое место". С момента переоборудования 9 лет назад дом сына, расположенный выше, был подключен к теплоцентрали магазина и дома родителей с помощью трубы длиной около 20 метров. В качестве раздельного отопительного контура, поскольку из-за расстояния и, прежде всего, разницы в высоте в 22 метра, между ними пришлось установить теплообменник. Разумная идея. Однако с тех пор переключение между двумя отопительными контурами осуществлялось вручную. Это было не очень удобно и часто означало неоправданно большое время работы системы отопления на пеллетах. Буферная емкость отсутствовала. Безусловно, и здесь есть возможности для оптимизации.

А также распределение тепла в цехе и жилых помещениях с помощью радиаторов, теплых полов и потолочных радиаторов. Поскольку вся гидравлическая сеть подключена только к одному тепловому центру, желаемая температура потока достигалась путем добавления холодной воды и ее распределения с помощью циркуляционных насосов. Так происходит и сегодня в бесчисленных системах. Эффективное, но все еще применяемое на практике уничтожение энергии.

50 процентов - это возможно

Рис. 4: Поставщик тепла - пеллетный котел

Рис. 3: Буферный цилиндр с теплообменником

Рис. 5: Холодильная система

Раймунд Ашауэр вместе со своим партнером Альбертом Коппенбергером пришли к этим выводам. После первоначальной грубой оценки они смогли сообщить Харальду Ландерлю хорошие новости: "Если мы используем отработанное тепло холодильной системы, установим буферный накопитель, переведем гидравлическую систему на смесители rendeMIX от Baunach и оснастим всю систему отопления современной системой управления, то годовое потребление пеллет можно сократить примерно вдвое". Вот это слово! Поскольку по первоначальным расчетам амортизация переоборудования также должна была составить около семи лет, предприниматель Ландерль не стал раздумывать и разместил заказ. В конце концов, атрибуты "защита окружающей среды" и "экономия ресурсов" очень важны для опытного инструментальщика и помогли принять решение.

Рис. 6: Хольгер Мюллер объясняет функции rendeMIX в доме 1 (идентичный второй микшер 2×4 теперь висит в доме младшего).

Два мастера за работой

Компания Aschauer and Koppenberger (A&K) разработала сложную систему, гидравлику и схему управления. Последующее обсуждение с компанией Hauser было положительным и привело к тому, что поставщик холодильных агрегатов и холодильной техники установил модуль теплообменника на новую буферную емкость, изготовленную по заказу A&K. С тех пор она используется для хранения отработанного тепла конденсации из холодильного контура. С тех пор он используется для отбора тепла, выделяемого холодильным контуром при конденсации, и подачи его непосредственно в буфер при температуре от 45 до 50°C. Поскольку холодильная система супермаркета должна работать круглый год, практически не бывает фаз без отвода тепла. Однако если отработанного тепла от холодильной системы недостаточно для создания требуемых температур хранения, только тогда пеллетный котел повторно нагревает двухслойную буферную емкость объемом 2200 литров. А если отработанное тепло не требуется, то установленный осевой конденсатор холодильной системы по-прежнему доступен для выброса в наружный воздух.

Новые гидравлические проводники

Уже одна эта мера должна была привести к значительной экономии. Второй большой потенциал лежал в области распределения и буферизации тепла. Раймунд Ашауэр вспомнил о семинаре, организованном компанией HG Baunach GmbH. Хольгер Мюллер представил на нем rendeMIX в Вельсе. Многоходовой смеситель, который идеально подходил для этой цели. "Когда речь идет об эффективном соединении радиаторов и теплых полов, наша запатентованная система обеспечивает наилучшие результаты", - говорит Мюллер.

Рис. 7: Успешные партнеры проекта (слева направо): Хольгер Мюллер, Харальд Ландерль-младший, Альберт Коппенбергер, Раймунд Ашауэр.

"Возврат радиатора становится потоком для трубных змеевиков в полу. Интеллектуальное управление в смесителе 2×4 обеспечивает точное соблюдение пропорций смешивания и температур. "Еще один плюс: всасывающий циркуляционный насос для смесительного контура уже интегрирован в сборку. Гидравлические диверторы, датчики или дополнительный модуль управления также не нужны. "Можно сказать, что rendeMIX становится дирижером всей гидравлической системы", - говорит Мюллер, подытоживая преимущества.

Конверсия всего за четыре недели

Работы начались в августе 2014 года. И работы были завершены всего за четыре недели. Двухслойный буферный цилиндр, изолированный овечьей шерстью, был установлен в котельной, которая находится во флигеле между двумя жилыми домами (см. схему).

Рис. 8: Упрощенная схема всего отопительного контура, проиллюстрированная с использованием реальных условий на объекте

Компания Hauser подключила к модулю теплообменника горячий газ со стороны компаундной системы. Поскольку для этого необходимо откачивать и заправлять хладагент, требуется привлечение специализированной холодильной компании. Затем в подвалах каждого из двух жилых домов были установлены rendeMIX DN25 2×4 RH35 и подключены со стороны подачи/возврата к подаче тепла, а также к контурам радиаторов и напольного отопления. При этом три циркуляционных насоса стали излишними. Специалист по электротехнике Альберт Коппенбергер предложил оригинальную концепцию системы управления. Благодаря свободно программируемым контроллерам UVR от производителя Technische Alternative, Amaliendorf, вся система отопления теперь интеллектуально объединена в сеть.

Рис. 9: Новый контроллер UVR в котельной

Это сделало ручное вмешательство излишним. Вместо этого тепловая энергия эффективно генерируется и буферизируется на стороне генератора в соответствии с логической функцией и перемещается только туда, где она необходима. Температура потока во всех отопительных контурах теперь снижена настолько, что комфорт не страдает, а добавляется только то количество тепловой энергии, которое необходимо. Это обеспечивается двумя смесителями rendeMIX. Система управления с погодной компенсацией гарантирует, что ни одно помещение не будет охлаждаться слишком сильно даже ночью. Поэтому вода в отопительных контурах постоянно циркулирует при температуре от 38 до 40 °C. Если один из двух котлов в жилых зданиях требует более высокой температуры в период с 6 утра до 10 вечера, расход воды кратковременно увеличивается до 55 °C, а затем снова снижается после заполнения накопительного бака. Только котел в универмаге подогревается электричеством, чтобы поддерживать температуру, требуемую санитарными нормами.

Рис. 10: Красивое подтверждение дальновидной идеи. Альберт Коппенбергер с сертификатом премии Energy Globe Award Upper Austria.

Ожидаемая экономия налицо

То, что Aschauer и Koppenberger не обещали слишком многого, стало ясно уже во время инспекции завода в конце февраля 2015 года. "С тех пор как девять лет назад был установлен пеллетный котел, я всегда заказывал топливо дважды в год, - вспоминает Харальд Ландерль, - 13 тонн в сентябре и еще 10 тонн в феврале. А теперь посмотрите, сколько топлива осталось после первой поставки с сентября 2014 года". Взглянув на склад, можно понять, что он все еще заполнен чуть менее чем наполовину. "Мне не придется заказывать больше до конца отопительного периода 2014/15 года. И, возможно, даже останется немного, так что фактически будет сэкономлено от 10 до 12 тонн пеллет". Это означает, что реальность очень близка к оценке в 50%, которая была сделана в начале проекта. Почти точная посадка.

Положительное заключение

Подведем итоги: Отработанное тепло холодильной системы может быть разумно использовано для отопления и приготовления горячей воды, если тепло требуется одновременно. Интеллектуальное управление - это ключ к обеспечению тепла, ориентированного на потребности. А смеситель rendeMix предотвращает потерю тепла в отопительных контурах с разной температурой потока. Сочетание этих мер позволило SPARMarkt Landerl сэкономить около 50 процентов энергии и средств, а инженеры завода Ашауэр и Коппенбергер получили награду Energy Globe Award Upper Austria 2014 в категории "Огонь". Еще раз поздравляем всех участников с настоящим показательным проектом, который был просто выполнен.

rendeMIX может делать больше

Помимо соединения высоко- и низкотемпературного контура, как в примере SPARMarkt Landerl, четырехходовой смеситель rendeMIX может быть подключен непосредственно к стратифицированной буферной емкости. В этом случае возможна двухзонная зарядка и разрядка. Преимущество заключается в том, что горячая, холодная и смешанная вода (благодаря утилизации возврата) поступает только в соответствующие зоны и выходит из них. Это создает защитный экран в центре буфера. Таким образом, поддерживается стратификация в накопительном резервуаре. Помимо эффективной загрузки, rendeMIX также эффективно разгружает цилиндр. Это означает, например, что время работы солнечных систем или небольших когенерационных установок может быть экономично увеличено. А поскольку обратный поток от радиаторов становится потоком для напольного отопления, вода поступает обратно в масляный или газовый конденсационный котел более холодной. При этом образуется больше конденсата, и больше тепла конденсации из дымовых газов поступает в отопительную воду. Это позволяет эффективно экономить первичную энергию.

Регистрация торговых партнеров

Вы еще не являетесь специализированным партнером?