Не с колышка

Характер модели: отопительная техника в R + F в Касселе

Кредо компании: "Будущее за инновационными, современными технологиями". Мы должны справиться с ними и передать наши знания нашим клиентам - ремесленникам, проектировщикам, архитекторам. Конечно, мы можем аргументировать особенно убедительно, если у нас есть собственный опыт, например, в отношении экономии энергии при сравнении старого и нового". Маркус Ортлауф, который говорит об этом, является техническим советником в Оптовый дом Рихтер + Френцель. Он высказался в пользу необычной системы отопления в здании оптовой компании в Касселе.

Изображение 1: Система отопления Ecocraft в техническом/тренировочном помещении в R + F в Касселе.

Результаты работы чуть более чем за год вознаградили его и его компанию за не совсем безрисковое решение. В центре обновленной технологии - модульный котел "Ecocraft" от Vaillant. В северогессенском филиале компании R + F старые атмосферные котлы с трудом достигали приемлемого уровня использования и нуждались в замене. Однако это не могло быть стандартным продуктом, поскольку в Гессене, родной земле Viessmann и Buderus, нужно иметь несколько козырей, чтобы выжить в качестве поставщика теплогенераторов наряду с двумя мощными конкурентами. Маркус Ортлауф увидел один из таких козырей в газовом конденсационном каскадном котле "Ecocraft". Каскад означает, что агрегат состоит из независимых модулей, соединенных параллельно, каждый из которых имеет мощность до 40 кВт. Самый маленький блок состоит из двух ячеек, самый большой - из семи. Это обеспечивает мощность до 280 кВт в зависимости от объекта. Каждая отдельная горелка также может регулироваться по скользящей шкале в диапазоне от 12 до 40 кВт, что означает, что диапазон регулирования расширяется от 12 до 280 кВт.

Прерывание работы без заметных последствий

Рисунок 2: Распределительная система с трубопроводами на месте установки смесителей rendeMIX (слева от сотрудника R + F Штефана Дорнеманна) и параллельная модель установки для учебных целей с распределителем Magra на заднем плане.

Самодостаточность означает, что если один из блоков каскада выходит из строя, за него работают его соседи. Котел не выходит из строя. Неисправность не заметна для внешнего мира. Таким образом, "Экокрафт" похож на твердотопливный дизель, который также может справиться с отказом одного из цилиндров. Ортлауф: "Эта особенность модели дает нам возможность играть более активную роль в котельном бизнесе вместе с Vaillant. Конечно, мы также должны об этом сообщить. Именно поэтому мы расширили техническое помещение с "Экокрафтом", превратив его в учебный центр". В качестве второго козыря, который прежде всего говорит в пользу опыта планирования и консультирования выездной службы Richter + Frenzel, филиал в Касселе называет специальное переключение трех отопительных контуров комплекса зданий в сочетании с системой "rendeMIX" от HG Baunach GmbH & Co. KG из Хюккельховена на границе Германии и Нидерландов. Она последовательно соединяет высокотемпературные и низкотемпературные сети, превращая обратный поток одной из них в поток другой системы распределения тепла и тем самым оптимизируя выход энергии, особенно в сочетании с конденсационными котлами. Эта архитектура, основанная на специальном многопортовом смесителе, была представлена на рынке около пяти лет назад. За это время она прошла проверку многочисленными испытаниями, то есть доказала свою экономичность: ведь она гарантирует самые низкие температуры обратки и, соответственно, самые высокие теплопоступления от конденсации.

Рисунок 3: Таблица значений.

Три круга как один круг

Рисунок 4: Устройство для измерения конденсата BrennCon www.consoft.de.

В Касселе "rendeMIX" нашел особенно интересную местность, а именно три температурные зоны: во-первых, административный комплекс в виде радиаторного контура с температурой потока около 60 °C, во-вторых, выставка с полом с подогревом максимум 40 °C и, наконец, склад с трубными змеевиками в полу с температурой потока до 30 °C. В принципе, этот третий участок должен храниться только без мороза. В принципе, эта третья секция должна быть только незамерзающей. Таким образом, схема системы основана на следующих распределениях: Офисы 62/42 °C, выставка 40/30 °C, склад 30/20 °C. Благодаря системе "rendeMIX" практически весь комплекс обогревается по одноконтурной схеме. Раньше два старых атмосферных котла использовали три смесителя для смешивания трех температур для каждой подзоны, и поэтому общая обратка никогда не опускалась ниже 42 °C. Система была введена в эксплуатацию в начале отопительного сезона 2005/2006 года, а через несколько недель, весной, начались учебные курсы по "Ecocraft" и "rendeMIX" для специалистов и отделов планирования. На первых курсах помимо функциональных объяснений приходилось обходиться выборочными результатами из реальности. О том, насколько стабильна температура и с каким уровнем использования отдельные объемные потоки проходят через трубные змеевики, радиаторы и теплообменники "Ecocraft", можно было судить только по мгновенным значениям термометра и балансу за несколько недель, но не по балансу за два отопительных периода в качестве сравнения "до и после". Теперь такая оценка доступна. За два года до появления "Ecocraft" и "rendeMIX", с июля 2003 по июнь 2004 года и за тот же период с 2004 по 2005 год, потребление энергии на отопление в компании Richter + Frenzel в Касселе составило 506 000 и 499 000 кВт/ч соответственно. Как раз к зиме 2005/2006 года местный подрядчик по отоплению, компания Günter Tromp Haustechnik, Кассель, установила модульный теплогенератор Vaillant и соединила три отопительных контура последовательно с фитингом Baunach. Результат: всего 356 000 кВт/ч. Это значение не корректируется с учетом погодных условий, а считывается с газового счетчика. Однако это мало что меняет в пропорциональности, поскольку климатические данные в эти три года существенно не отличались.

Теперь компания Magra является дистрибьютором rendeMIX

Если вы посмотрите на установку Richter + Frenzel, то заметите очень сложные трубопроводы для отдельных групп смесителей. Они были дорогостоящими. В случае с Richter + Frenzel это не сыграло существенной роли при принятии решения, поскольку, во-первых, они хотели установить демонстрационную систему, а во-вторых, уже велись переговоры с производителем арматуры Magra о том, чтобы сварить специального дистрибьютора для "rendeMIX". Это позволило бы впоследствии снизить затраты на коммерческую деятельность и, таким образом, сделать особую архитектуру серийного соединения более привлекательной в целом с точки зрения затрат и монтажа. Магра и Баунах представили фитинг на выставке SHK в Эссене в 2006 году. Он сочетает в себе схему "rendeMIX" с принципом привычного коллекторного стержня. Однако особенностью является то, что на каждую группу смесителей приходится три соединения, а не два, как в стандартной версии: горячий поток, горячий возврат и холодный возврат. Коллектор позволяет монтировать до пяти групп на фланце. Чтобы избежать путаницы, отдельные муфты имеют четкую маркировку. Единственное, что необходимо соблюдать, - это последовательность подключения отопительных контуров, соединяя их по направлению к теплогенератору с понижением температуры обратки. В остальном система Magra ничем не отличается от проверенной временем системы.

www.baunach.net

Доказанная экономия 30 процентов

Таким образом, современный котел и схема отопительного контура позволили сократить расходы на природный газ примерно на 30 процентов. Грубо говоря, две трети этого успеха можно отнести на счет теплогенератора, а третью треть - на счет схемы системы. Чтобы реализовать это, компании HG Baunach GmbH & Co. KG пришлось убеждать проектировщика и компанию Vaillant в необходимости ее реализации. Если посмотреть на три отдельных разброса и учесть несколько допусков, то общий разброс составит 40 К. Первоначально компания Vaillant не хотела устанавливать такую разницу между подачей и обраткой в теплогенераторе, опасаясь, что отдельный модуль может пострадать от недостатка воды при неблагоприятных условиях. Изначально компания из Ремшайда настаивала на переливе - гидравлическом сепараторе. Это объясняется тем, что "Экокрафт" относится к семейству циркуляционных водонагревателей, а они нуждаются в минимальных объемных потоках. Инженеры решили эту проблему со стороны системы. Они создали иерархию управления, которая согласована таким образом, что отдельные контуры всегда гарантируют минимальный объем циркулирующей воды, когда модули работают, то есть они не регулируются полностью. Три температурных уровня в Richter + Frenzel позволяют обойтись в общей сложности 200 кВт. Поэтому в учебном/технологическом помещении установлен Ecocraft с пятью модулями (5 x 40 кВт). Операторы подсчитали количество запусков и определили, что среднее время работы котла составляет 2,5 дня на один запуск. Это не должно быть особенно удивительным показателем для модулируемой системы отопления, которая может работать на мощности до нескольких киловатт. В суровые зимы потребность в тепле и тепловая мощность должны уравновешиваться, и система должна работать практически безостановочно, но если рассматривать весь отопительный период, то 2,5 дня говорят в пользу очень надежной конфигурации системы.

Рисунок 5: Принципиальная схема.

Высокая степень использования теплотворной способности

Это также отражается на коэффициенте использования теплотворной способности. Производители обычно обещают коэффициент использования 105 %. Однако зачастую существует значительный разрыв между теорией и практикой или между испытательным стендом и практикой. Это связано с чрезмерно высокими температурами возврата. При значении около 40 °C образуется на треть меньше конденсата по сравнению с "приростом" при 20 °C. В результате эффективность снижается на пять процентов. В филиале Richter + Frenzel тройное использование потока до 20 °C фактически не должно было привести к разнице между запланированным и измеренным тепловыделением конденсата. Однако консультанты и менеджеры по обучению хотели и здесь опираться на поддающиеся проверке данные и предложили установить измерительный прибор BrennCon. Он считывает показания конденсата. В принципе, это конденсатосборник с определенным содержимым, который по одному наполнению контейнера спускается в сеть сточных вод и по добавлению штрихов определяет объем конденсата. Перерасчет, проведенный компанией Richter + Frenzel, оказался чрезвычайно приятным: расход газа составил 4182 м³или 43 284 киловатт-часа в период с 20 декабря 2005 года по 12 января 2006 года компенсируются удельным количеством конденсата 94 г/кВт-ч. На рисунке 3 показана средняя температура возврата около 33 °C и тепловой КПД котла 104 % в рассматриваемый период. При температуре обратки 42 °C, как в прошлом, "Экокрафт" должен был бы довольствоваться примерно на 4 % меньшим КПД - и, следовательно, много терять.

Некоторые улучшения

По меньшей мере 16 000 киловатт-часов были потрачены впустую. В первые несколько недель после ввода в эксплуатацию система все еще базировалась на старом управляющем программном обеспечении, которое не было адаптировано к трехконтурной архитектуре. Компания Vaillant внесла улучшения. Рисунок 3 также подтверждает успех: начиная с января количество конденсата выровнялось на уровне около 98 г/кВт-ч, что означает как минимум на полпроцента больше или 2000 кВт-ч. Еще один первоначальный недостаток: вкралась ошибка при установке. Это, вероятно, повлияло на эффективность системы в соответствии с Постановлением об энергосбережении. К сожалению, как выяснилось позже, один из наружных датчиков постоянно показывал температуру замерзания. В результате даже в мягкую погоду поток поступал в радиаторы при максимальной температуре котла 67 °C. Хотя обратный поток все еще составлял около 30 °C, теплопотери в системе распределения тепла увеличиваются по мере повышения температуры в системе в соответствии с DIN 4701, часть 10 "Энергетическая оценка систем отопления и вентиляции". Однако, поскольку большая часть уровня распределения в Касселе находится внутри тепловой оболочки здания, потери, скорее всего, оказали минимальное влияние в евро и центах.

www.richter-frenzel.de