Мы не хотели тратить ни одной калории.
Посещение баденского "Хасленхофа" и его отопительно-гидравлической системы
Авторизованный подписант прощается со своей высокооплачиваемой работой, делает то, о чем многие мечтают, а именно становится фермером, но не пренебрегает своими техническими знаниями и поэтому позволяет убедить себя в том, что соединение его дровяного котла и коллекторной системы и сегодня считается необычным. Он приглашал людей в гости.
Рис. 1: Хасленхоф в Даухингене
Рис. 2: "С трехкамерным распределителем мы добиваемся больших успехов в использовании энергии" Инженер завода Штеффен Кнебель
Ферма приютилась у пологого подножия Шварцвальда. Единственный узнаваемый сосед - церковный шпиль Даухингена, расположенный в двух километрах и простирающийся над полями. Послеполуденное солнце позднего лета омывает усадьбу мягким теплом. Несколько гостей сидят за деревенским деревянным столом под беседкой в переднем дворе. Они делят толстые ломти свежеиспеченной дрожжевой косички с пчелами и прочими летающими существами.
Аромат происхождения
Рис. 3: 24 квадратных метра поверхности коллектора для горячего водоснабжения
Послушайте, что говорит Ганс Шленкер: "Haslenhof предлагает нашим посетителям "контакт с едой". Мы выращиваем все сами и производим молоко, яйца, сыр, мясо и колбасы. Когда вы едите вместе с нами, вы ощущаете вкус родных мест". "Вам нравится косичка?" Да, она приятная на вкус.
Здесь есть все необходимое, чтобы прокормить не только нас, но и многих частных клиентов в радиусе, возможно, 20 или 25 километров. Мы занимаемся забоем, переработкой и продажей в качестве нашего основного бизнеса. Это основа нашего бизнеса, который мы построили несколько лет назад, а именно кейтеринг. Но мы не занимаемся доставкой, или делаем это крайне редко. Мы обслуживаем наших гостей на нашей ферме".
Для вечеринок, свадеб, дней рождения, корпоративных мероприятий, конференций... "Видите ли, и именно поэтому вы сейчас здесь, потому что нам очень нужна горячая вода для уборки, для доильного цеха, для мытья колбасной или сырной зоны. Мы не хотим летом разжигать котел для горячей воды. Наша новая солнечная система должна справиться с этой задачей". И она справляется - котел не работал с мая до момента посещения 5 октября 2009 года.
По своей природе и функции
Если говорить начистоту, то гости Ханса Шленкера не подписывались на коллекторы; они привезли с собой свой собственный опыт в области солнечной энергии. Как и в бревенчатых котлах, отключенный представитель которых в Хасленхофе в отопительный сезон направляет воду в классическую радиаторную высокотемпературную систему отопления. Так что ничего интересного. Их, монтажников, интересовало только то, как подключается отопительная техника по принципу rendeMIX. Хотя они много читали о нем, но еще не видели его в реальной жизни и в действии.
Рис. 4: Дальнейшее учебное мероприятие в "зале событий" Хасленхофа: Ханс-Георг Баунах объясняет теорию и практику на "живом" объекте
Инженер Ханс Шленкер, много лет назад оставивший работу уполномоченного, чтобы управлять фермой, доставшейся ему в наследство от тестя, познакомился с этим необычным процессом смешивания через своего сантехника Штеффена Кнебеля во время работ по переоборудованию и ремонту. Интеллектуальная арматура на основе многоходового смесителя способна работать и использовать различные температурные режимы. Это впечатлило и убедило бывшего менеджера и привело к соответствующему заказу на установку. В результате коллеги Штеффена Кнёбеля теперь также делают запросы на месте. Как в тот летний день.
Принципиальная схема
Принципиальная схема разделена на три секции: Ссылки станция rendeMIX в качестве контроллера с фиксированным значением для загрузки дровяного котла. Акцент сделан на загрузке, поскольку для этого теплогенератора необходима температура обратного потока выше точки росы, т. е. не менее 60 °С, чтобы в его "органах" не оседал кислый конденсат. Для решения этой задачи частичный поток 85-градусного котлового потока (желтая линия) сначала смешивается с частичным потоком 50-градусного обратного потока (фиолетовая линия) в одной из камер многопортового фитинга. В результате "горячий" буфер нагревается быстрее, а "холодный" буфер дольше остается холодным. Это означает, что дровяной котел и солнечная тепловая система не мешают друг другу.
ЦентрСолнечная энергия поступает в два буфера через три точки подачи. В пасмурные дни при температуре коллектора 30 или 40 oC, солнечные лучи приносят пользу в плане ежегодных расходов на топливо только в том случае, если резервуары также способны поглощать тепло. Поэтому соответствующий теплообменник должен быть окружен водой температурой 20 или 30 °C, иначе теплообмен не будет работать. Поэтому блок управления управляет зоной высокой (70-90 °C), средней (45-70 °C) или низкой температуры (ниже 45 °C) в зависимости от температуры коллектора. Первые две зоны расположены в горячем буферном цилиндре, третья - в холодном буферном цилиндре.
Коллекторная среда сначала нагнетает давление в теплообменник в горячей зоне первого резервуара, циркулирует по его нижней спирали и нагревает окружающую среду, а затем сбрасывает большую часть своего остаточного тепла во второй буфер. Затем дровяной котел направляется либо в горячую зону горячего буфера, либо в водонагреватель.
Верно: группа нагнетания в виде трех смесительных узлов для двух контуров - напольного и радиаторного, а также стационарной коробки без функции смешивания с насосами и арматурой для подачи горячей воды в накопительный бак. Радиаторный контур по большей части обходится 60-градусным обратным потоком из системы горячего водоснабжения. Он рассчитан на распределение 70/50 °C. Следовательно, для повышения температуры при низкой температуре наружного воздуха ему достаточно забирать воду температурой 85 °C из буферной емкости "горячего" потока. В более мягкую погоду 50-градусная вода из буферной емкости "холодная" смешивается с 60-градусным обратным потоком из водонагревателя, чтобы регулировать заданную температуру с точностью до градуса.
В зависимости от погоды, заданной и фактической температуры в контурах, системе управления доступны различные варианты для правильной настройки расхода двух контуров напольного отопления. В зависимости от спроса и предложения, модули "rendeMIX" позволяют выбрать наиболее экономичную комбинацию "желтых", "фиолетовых" или "синих" коллекторов. Пример напольного отопления слева: В зависимости от ситуации "фиолетовая" и "желтая" магистрали подают поток 40 °C в сочетании с примесью из 30-градусного "синего" обратного потока.
Три уровня температуры
Рис. 5: Мощность 50 кВт дровяного котла от компании Rennergy, Кемптен/Альгау
На 550 квадратных метрах Хасленхофа расположены старое здание с подогревом пола на первом этаже, радиаторы на втором этаже, зал для мероприятий или кейтеринга с панельным отоплением, рассчитанный примерно на 100 гостей, и новая пристройка, также с низкотемпературным отоплением. В ходе строительных работ старый дровяной котел пришлось заменить современным котлом на дровах. Его поддерживают 24 квадратных метра солнечных панелей.
Со стороны потребителя самые высокие требования к температуре предъявляет 400-литровый бытовой водонагреватель со встроенным теплообменником для распределения 80/60 °C. В то же время два дополнительных буфера объемом 1 830 литров образуют фактический центр сети отопления и горячего водоснабжения. В них хранятся различные температуры. В баке 1 ("горячий буферный бак" на схеме) обычно хранится вода температурой 45-85 °C, в баке 2 ("холодный буферный бак") - вода температурой 25-45 °C. Нормальный случай означает, что нет избытка солнечного тепла, которое не может поглотить буфер 1.
Рис. 6: Емкость "горячего" и "холодного" буферных цилиндров составляет примерно 1 830 литров каждый. Штеффен Кнебель: "Компания Rennergy оказала нам оптимальную поддержку при проектировании гидравлики и управления буфером. Отдельные компоненты должны быть очень чутко согласованы друг с другом. Например, размер буферного цилиндра с управлением дровяным котлом. Датчики контролируют температуру в буфере и регистрируют, быстро или медленно она повышается. Они переводят котел на частичную нагрузку, когда понимают, что накопительная емкость скоро будет заполнена, и таким образом продлевают теплопроизводительность. Компания Rennergy интегрировала эту систему управления буфером в систему управления дровяным котлом. Системы изготавливаются специально для этого поставщика в соответствии с его спецификацией". (www.rennergy.de)
Такое структурирование уровней энергии с назначенными точками подачи и отбора у котлов создает, помимо прочего, условия для максимального солнечного усиления: система управления всегда контролирует зону цилиндра с наибольшей разницей температур с коллектором, так что даже при пасмурном небе или рассеянном свете поток из этого контура, температура которого может составлять всего 40 °C, может передать значительную часть поглощенной солнечной энергии в буфер. Это возможно через нижний солнечный теплообменник в "холодном" цилиндре, так как вокруг него протекает обратный поток температурой 30 °C или ниже - обратный поток от различных потребителей тепла на приусадебном участке (см. схему в рамке напротив).
Вероятно, это самый современный современный
Рис. 7: Трехкамерный смеситель "rendeMIX" от HG Bauchnach гарантирует оптимальное использование солнечного тепла и дровяного обжига.
"Мы предполагаем, что инвестиции в коллекторы и удобную систему управления Baunach окупятся, ведь теперь наша система отопления должна работать гораздо эффективнее. Нам обещали, что она не будет тратить ни одной калории. Последовательное соединение отопительных контуров - это современное решение. Теперь мы запасаем дрова на зиму. И мы также надеемся, что нам придется меньше рубить, потому что зимой солнце тоже вносит свой вклад в потребность".
Котел мощностью 50 кВт направляет свои 80 °C непосредственно в 400-литровый водонагреватель, а излишки - в буферную емкость 1, верхняя горячая зона которой также обслуживает водонагреватель. Все остальные потребители подключены к его и другим возвратам. Они питаются от более высокотемпературных участков труб. Звучит просто, но для этого требуется очень сложная арматура - "rendeMIX". Однако эта арматура может работать с любым имеющимся в продаже регулятором смесителя, чтобы сбалансировать гидравлику в смесителях с точностью до литража и градуса и подавать воду каждому потребителю в точном соответствии с требованиями.
Рис. 8: Высокая потребность в горячей воде используется в основном для очистки различных производственных помещений фермы. На снимке: сыроварня и Ханс Шленкер, стоящий спиной к фотографу.
На первых порах эта технология ограничивалась последовательным соединением контура высокой и низкой температуры. На заводе Haslenhof в Даухингене близ Виллингена-Швеннингена приглашенные мастера увидели дальнейшее развитие, а именно трехкамерный коллектор для трех температурных диапазонов, для максимальной температуры (горячая вода), высокой температуры (радиаторы), низкой температуры (теплые полы), который гарантирует оптимальное использование буфера и аккумулированного в нем тепла.
Никаких новых территорий
Штеффен Кнебель признается: "Когда мы получили запрос из Хасленхофа, мы отправили наш гидравлический план в Баунах по факсу и получили ответ: "Мы можем значительно улучшить его, например, увеличить использование солнечной энергии и оптимизировать циклы загрузки дровяного котла"". Хотя новое решение обошлось примерно на 3 000 евро дороже, оно нашло положительный отклик у владельца Ханса Шленкера.
Рис. 9: Группа rendeMIX для усиления обратного потока дровяного котла и оптимизированного размещения буферного накопителя
Соответствующие дополнительные затраты окупятся, как показывает первая оценка. Ханс Шленкер уверен в технологии, потому что она кажется ему правдоподобной и "потому что я не отапливаю дом с мая. Все, что нам нужно с точки зрения температуры, особенно для горячей воды, генерируется солнечным коллектором. Раньше его заменял бойлер для питьевой воды с электрическим нагревом. Это стоило больших денег".
"Я поняла эффективность солнечной системы по тому, что даже зимой при малейшем луче солнца мне приходилось добавлять заметно меньше дров", - добавляет Элизабет Шленкер, ответственная за огонь на ферме. В такие дни она предпочитает сэкономить пятнадцать минут работы. "А если вечером нам все-таки придется топить камин, то горячая вода будет готова всего за 20 минут!" - радостно говорит Саша Онмахт, зять хозяина дома. "После целого дня работы на холоде это очень приятно!"
С компанией Knöbel Sanitär Heizung Blechnerei, Кенигсфельд, фермер также считал себя уверенным в надежности исполнения. В 2009 году производитель установок отметил небольшой юбилей: семь или восемь лет назад он реализовал первую установку rendeMIX. С этой установкой у Шленкеров их должно быть уже 30". Он признается, что точно их не считал, "но примерно так".
Рис. 10: В связи с высокой краткосрочной потребностью в молоке и очистке питьевая вода хранится в резервуаре объемом 400 литров. Он имеет нижнюю и верхнюю точки хранения и может подаваться параллельно с отопительными контурами. Верхняя горячая зона заряжается от дровяного котла или буфера, а нижний теплообменник питается непосредственно от солнечной тепловой системы. Температура отбора составляет не менее 60 °C.
Новая технология обогревает в общей сложности 550 квадратных метров. Изразцовая печь в виде классической базовой печи обеспечивает уют в жилом доме. Кроме того, Ханс Шленкер установил привлекательную дровяную печь мощностью 18 кВт в зоне общественного питания, чтобы отопление там не зависело от работы общей системы. Под зоной общественного питания владелец фермы подразумевает, прежде всего, свой большой зал для проведения мероприятий, в котором за накрытым столом могут разместиться 100 гостей. При наличии фуршета и стоячего приема он может вместить и больше.
При государственном финансировании
Сколько стоили общие инвестиции? Ханс Шленкер подводит итог: "Чуть меньше 40 000 евро, а именно: за солнечную систему, за дровяной котел, за распределение, за дополнения и за подключение к существующим отопительным контурам. За солнечную систему мы получили от BafA инновационный бонус в размере 210 евро за квадратный метр. Это доступно для коллекторов площадью более 20 квадратных метров. У нас 24 квадратных метра. Государственный сектор субсидировал дровяной котел на сумму 1 125 евро; он также субсидировал установку новых циркуляционных насосов".
Фермер не хочет говорить о конкретной денежной выгоде, "потому что мы сжигаем древесину из нашего собственного леса. Здесь, в Хасленхофе, мы живем с природой и от природы, поэтому вполне логично использовать древесину и солнечную энергию для отопления. И если вы решили это сделать, то также логично стремиться к оптимальному выходу в рамках финансовых возможностей".
Полумеры обойдутся дороже. Отсюда и эффективная технология управления "rendeMIX", "которая, конечно, стоит денег". Но это явно хорошо потраченные деньги, "потому что тот факт, что нам не приходилось рубить и жечь дрова для отопления и горячей воды в течение пяти месяцев, до 5 октября, - это то, что мы не доверяли солнцу и технологиям".
Рис. 11: Стакан свежего молока прямо от коровы.
Отель Haslenhof
Ферма в Даухингене у подножия Шварцвальда имеет чуть менее 40 гектаров земли, 12 молочных коров и телят, около 20 свиней на откорме, 200 кур-несушек и в среднем от 30 до 50 бройлеров. 40 гектаров поделены на половину пашни, то есть зерновых, и половину пастбищ (сено, корма). На половине гектара семья Шленкер выращивает экологически чистые овощи. На территории также находится около 0,5 гектара леса.
Но деревья не растут до небес, признает Ханс Шленкер. "Я покинул кресло уполномоченного в 1994 году, и этот гигантизм, всегда больше, еще больше, еще больше оборот. Было нелегко перейти от уполномоченного к фермеру, но мы унаследовали ферму наших свекров и живем здесь со своей семьей. Нам не нужны работники. Нашего труда достаточно, чтобы прокормить себя. Это все, что нам нужно".
Некоторые из лучших шеф-поваров Германии по достоинству оценили эту работу. Те, для кого только лучшее является достаточно хорошим, объединились в "Евротоки", ассоциацию европейских кулинаров, которые покупают продукцию исключительно у поставщиков, придерживающихся принципов производства стекла и натуральных продуктов. Например, в Хасленхофе в Даухингене.
"Однако это означает, что мы часто работаем по пяти-шести профессиям каждый день. Во-первых, это фермер, занимающийся традиционным животноводством в коровнике и земледелием, затем мясник, занимающийся переработкой мяса и производством колбас, переработчик молока и сыродел, пекарь, шеф-повар и маркетолог общественного питания".
Однако Ханс Шленкер отвергает идею строительства системы отопления: "Предыдущая система отопления, которую мы нашли, вероятно, была построена самой компанией. Это было видно, так сказать, по расходу. Я тоже могу сварить трубы, но для минимизации затрат требуется больше опыта".
Haslenhof принимает не только свадебные торжества, дни рождения и других гостей. Он также идеально подходит для проведения тренингов и мероприятий по повышению квалификации. Если вы хотите использовать полезный и поучительный воздух Шварцвальда для этих целей, пишите или звоните: Hans Schlenker family, Vor Haslen 1, 78083 Dauchingen, Tel. 07720/ 5311, Fax 07720/ 957318.
Бернд Генат
Скачать техническую статью в формате PDF
