Optimum sıcaklıklarda ısı geri kazanımı ve dağıtımı
"Sadece yap" ve 50 % tasarruf et
Ticari soğutma, ısıtma talebi ve geleneksel olarak kurulan sistemler çakıştığında, genellikle dikkat edilmesi gereken bir durumdur. Belirli koşullar altında, birincil enerji tasarrufu için önemli bir potansiyel bulunmaktadır. Steyr yakınlarındaki Reichraming'de bulunan SPAR mağazasında da böyle oldu. Ödül: 'Energy Globe Ödülü Yukarı Avusturya' Geçen yılın sonu.
Herhangi bir tesis dönüşümünü bir 'doktora tezine' dönüştürebilirsiniz. Ancak çoğu zaman bir proje, fizibilite teşhisi konulmadan önce masadan kalkmış olur. Ya da başlar ve yaparsınız. Çünkü uzun yıllara dayanan deneyim, doğru tahminler ve sağduyu genellikle en iyi danışmanlardır.
Şekil 1: SPAR mağazası Reichraming
Daha fazlası gelecek
Kıdemli Harald Landerl, "Bizim durumumuzda dengeyi bozan arızalı bir sirkülasyon pompasıydı," diye hatırlıyor. Eşi Maria 37 yıldır Yukarı Avusturya'nın Reichraming kentindeki tek bakkal dükkanını işletiyor. Oğulları Harald ve ailesi gibi onlar da aynı süredir orada yaşıyorlar. "Tanınmış ısıtma mühendisimiz Raimund Aschauer geldi ve her şeye bir göz atma fırsatı buldu. Vardığı sonuç: Harald, sisteminden bir şeyler alabilirsin".
Harald Landerl ilk başta tereddütlüydü. Çünkü para biriktirmek her zaman önce yatırım yapmak anlamına gelir. Bu, 10 yıl önce büyük bir ölçekte gerçekleşti. O zaman mağaza neredeyse iki katına çıkarak 416 m²'lik bugünkü büyüklüğüne ulaştı. 55 kW'lık pelet kazanı ve 45 kW'lık yeni bir soğutma sistemi kuruldu. O zamandan beri, soğutma sisteminden gelen kondenser atık ısısının küçük bir kısmı zaman zaman terastaki küçük havuzu ısıttı. Ancak, birçok ticari soğutma sisteminde olduğu gibi ısı enerjisinin çoğu çevreye atılıyordu. Aslında burada kazanılacak bir şey vardı.
Şekil 2: Maria ve Harald Landerl, SPAR mağazalarındaki yeni ısıtma konseptini çok sevdiler.
Aschauer başka bir 'zayıf nokta' daha fark etti. 9 yıl önceki dönüşümden bu yana, daha yüksekte bulunan oğlunun evi, yaklaşık 20 metre uzunluğundaki bir boru aracılığıyla dükkan ve ebeveynlerin evi için ısıtma merkezine bağlanmıştır. Ayrılmış bir ısıtma devresi olarak, çünkü mesafe ve özellikle 22 metrelik yükseklik farkı nedeniyle, araya bir ısı eşanjörü monte edilmesi gerekiyordu. Mantıklı bir fikir. Ancak, iki ısıtma devresi arasındaki geçiş o zamandan beri manuel olarak yapılıyordu. Bu pek uygun değildi ve genellikle pelet ısıtma sistemi için gereksiz yere yüksek çalışma saatleri anlamına geliyordu. Tampon depolama tankı yoktu. Burada da optimizasyon için kesinlikle yer var.
Daha sonra radyatörler, yerden ısıtma ve tavan radyatörleri aracılığıyla mağazada ve yaşam alanlarında ısı dağıtımı yapıldı. Tüm hidrolik şebeke tek bir ısıtma merkezine bağlı olduğundan, istenen akış sıcaklıkları soğuk su eklenerek ve sirkülasyon pompalarıyla dağıtılarak elde edildi. Bugün hala sayısız tesisatta durum böyledir. Etkili, ancak hala uygulanan enerji yıkımı.
Yüzde 50 mümkün
Şekil 4: Isı tedarikçisi pelet kazanı
Şekil 3: Isı eşanjörlü tampon silindir
Şekil 5: Soğutma sistemi
Raimund Aschauer daha sonra bu bulgularla ortağı Albert Koppenberger ile masaya oturdu. İlk kaba değerlendirmeden sonra, Harald Landerl'e bazı iyi haberler verebildiler: "Soğutma sisteminden gelen atık ısıyı birleştirirsek, bir tampon depolama tankı kurarsak, hidrolik sistemi Baunach'ın RendeMIX karıştırıcılarına dönüştürürsek ve tüm ısıtma sistemini modern bir kontrol sistemiyle donatırsak, yıllık pelet tüketimini kabaca yarıya indirebilirsiniz". Bu bir kelimeydi! Dönüşümün beklenen amortismanının da ilk hesaplamalara göre yaklaşık yedi yıl olması beklendiğinden, girişimci Landerl iki kez düşünmedi ve siparişi verdi. Sonuçta, 'çevre koruma' ve 'kaynak tasarrufu' özellikleri eğitimli alet üreticisi için çok önemlidir ve karar vermesine yardımcı olmuştur.
Şekil 6: Holger Müller ev 1'de rendeMIX'in işlevlerini açıklıyor (aynı ikinci 2×4 mikser şimdi junior'ın evinde asılı).
İki yapımcı iş başında
Aschauer ve Koppenberger (A&K) şimdi sofistike bir sistem, hidrolik ve kontrol şeması üzerinde çalıştı. Hauser ile daha sonra yapılan görüşmeler olumlu geçti ve soğutma üniteleri ve soğutma teknolojisi tedarikçisinin A&K tarafından özelleştirilen yeni tampon depolama tankına bir ısı eşanjörü modülü kurmasıyla sonuçlandı. O zamandan beri bu, soğutma devresinden üretilen yoğuşma atık ısısını depolamak için kullanılıyor. O zamandan beri bu, soğutma devresinden üretilen yoğuşma atık ısısını çıkarmak ve 45 ila 50°C arasında bir sıcaklık seviyesinde doğrudan tampona beslemek için kullanılıyor. Bir süpermarket soğutma sisteminin tüm yıl boyunca çalışması gerektiğinden, ısı dağıtımı olmayan aşamalar neredeyse hiç yoktur. Bununla birlikte, soğutma sisteminden gelen atık ısı gerekli depolama sıcaklıklarını oluşturmak için yeterli değilse, ancak o zaman pelet kazanı 2200 litre kapasiteli çift katmanlı tampon silindirini yeniden ısıtır. Atık ısı gerekmiyorsa, soğutma sisteminin kurulu eksenel kondansatörü dış havaya salınmak için hala kullanılabilir.
Yeni hidrolik iletkenler
Bu önlemin tek başına bile önemli tasarruflar sağlaması bekleniyordu. İkinci büyük potansiyel ise ısı dağıtımı ve tamponlamada yatıyordu. Raimund Aschauer, HG Baunach GmbH tarafından düzenlenen bir semineri hatırlattı. Holger Müller Wels'te rendeMIX'i tanıttı. Çok yollu bir karıştırıcı bu işe mükemmel bir şekilde uyuyordu. Müller, "Radyatörlerin ve yerden ısıtmanın verimli bir şekilde bağlanması söz konusu olduğunda, patentli sistemimiz en iyi sonuçları veriyor" diyor.
Şekil 7: Başarılı proje ortakları (soldan): Holger Müller, Harald Landerl jun., Albert Koppenberger, Raimund Aschauer.
"Radyatör dönüşü, zemindeki boru serpantinleri için akış haline gelir. 2×4 karıştırıcıdaki akıllı kontrol, karıştırma oranlarının ve sıcaklıkların hassas bir şekilde korunmasını sağlıyor. "Bir başka artı: Karıştırma devresi için emiş sirkülasyon pompası zaten montaja entegre edilmiştir. Hidrolik yönlendiriciler, sensörler veya ek bir kontrol modülü de gereksizdir. "RendeMIX'in tüm hidrolik sistemin iletkeni haline geldiğini söyleyebiliriz" diyor Müller ve faydaları çarpıcı bir şekilde özetliyor.
Sadece dört haftada dönüşüm
Çalışmalar Ağustos 2014'te başladı. Ve çalışma sadece dört hafta içinde tamamlandı. Koyun yünü ile yalıtılmış çift katmanlı tampon silindir, iki konut binası arasındaki bir müştemilatta bulunan kazan dairesine monte edildi (şemaya bakınız).
Şekil 8: Sahadaki gerçek koşullar kullanılarak gösterilen, tüm ısıtma devresinin basitleştirilmiş şemasının diyagramı
Hauser, bileşik sistemin sıcak gaz tarafını ısı eşanjörü modülüne bağladı. Bunun için soğutucu akışkanın boşaltılması ve yeniden doldurulması gerektiğinden, uzman bir soğutma şirketi gereklidir. Daha sonra, iki konut binasının her birinin bodrum katlarında bir rendeMIX DN25 2×4 RH35 ve akış/geri dönüş tarafında ısı beslemesine, radyatör ve yerden ısıtma devrelerine bağlanmıştır. Aynı zamanda, üç sirkülasyon pompası gereksiz hale geldi. Elektrik uzmanı Albert Koppenberger kontrol sistemi için dahiyane bir konsept geliştirdi. Technische Alternative, Amaliendorf üreticisinin serbestçe programlanabilen UVR kontrolörleri ile tüm ısıtma sistemi artık akıllı bir şekilde ağa bağlı.
Şekil 9: Kazan dairesindeki yeni UVR kontrolörü
Bu, manuel müdahaleyi gereksiz hale getirmiştir. Bunun yerine, ısı enerjisi mantıksal bir işleve göre jeneratör tarafında verimli bir şekilde üretilir ve tamponlanır ve yalnızca ihtiyaç duyulan yere taşınır. Tüm ısıtma devreleri için akış sıcaklıkları artık konfor kaybı olmayacak kadar düşürülmüştür, ancak sadece gerektiği kadar ısı enerjisinin eklenmesi gerekmektedir. Bu, iki rendeMIX karıştırıcı tarafından sağlanmaktadır. Hava koşullarına göre ayarlanan kontrol sistemi, geceleri bile hiçbir odanın çok fazla soğumamasını sağlar. Bu nedenle ısıtma devrelerindeki su sürekli olarak 38 ila 40 °C arasında bir sıcaklık seviyesinde dolaştırılır. Konut binalarındaki iki kazandan biri sabah 6 ile akşam 10 arasında daha yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyarsa, akış kısa süreliğine 55 °C'ye yükseltilir ve depolama tankı doldurulduktan sonra tekrar düşürülür. Hijyen yönetmeliklerinin gerektirdiği sıcaklıkları korumak için yalnızca büyük mağazalardaki kazan elektrikle yeniden ısıtılmaktadır.
Şekil 10: Vizyoner bir fikrin güzel bir şekilde onaylanması. Albert Koppenberger, Yukarı Avusturya Enerji Küresi Ödülü sertifikası ile.
Beklenen tasarruflar görünürde
Aschauer ve Koppenberger'in çok fazla söz vermedikleri, Şubat 2015 sonundaki tesis denetimi sırasında zaten açıktı. Harald Landerl, "Pelet kazanı dokuz yıl önce kurulduğundan beri her zaman yılda iki kez yakıt siparişi verdim," diye hatırlıyor, "Eylül ayında 13 ton ve Şubat ayında 10 ton daha. Ve şimdi Eylül 2014'ten bu yana yapılan ilk teslimattan sonra ne kadarının hala orada olduğuna bakın." Dükkana şöyle bir göz attığımızda hala yarısından azının dolu olduğunu görüyoruz. "2014/15 ısıtma döneminin sonuna kadar daha fazla sipariş vermem gerekmeyecek. Muhtemelen biraz da artmış olacak, böylece 10 ila 12 ton pelet tasarruf edilmiş olacak." Bu da gerçeğin, projenin başlangıcında yapılan 50% tahminine çok yakın olduğu anlamına geliyor. Neredeyse hassas bir iniş.
Olumlu bir sonuç
Özetlemek gerekirse: Bir soğutma sisteminin atık ısı seviyesi, aynı anda ısı gerektiğinde ısıtma ve sıcak su hazırlama için mantıklı bir şekilde kullanılabilir. Akıllı kontrol, talep odaklı ısı sağlamanın anahtarıdır. Ve rendeMix karıştırıcı, farklı akış sıcaklıklarına sahip ısıtma devrelerinde ısının boşa harcanmasını önler. Bu önlemlerin kombinasyonu SPARMarkt Landerl için yaklaşık yüzde 50 enerji ve maliyet tasarrufu sağlamış ve iki tesis mühendisi Aschauer ve Koppenberger özel bir ödül olarak 'Yangın' kategorisinde Energy Globe Award Upper Austria 2014 ödülünü almıştır. Basit bir şekilde gerçekleştirilen gerçek bir vitrin projesi için ilgili herkesi bir kez daha tebrik ederiz.
rendeMIX daha fazlasını yapabilir
SPARMarkt Landerl örneğinde olduğu gibi, bir yüksek ve bir düşük sıcaklık devresinin bağlanmasına ek olarak, dört yollu karıştırıcı rendeMIX doğrudan tabakalı bir tampon tankına da bağlanabilir. Böylece iki bölgeli şarj ve deşarj mümkün olur. Bunun avantajı, sıcak, soğuk ve karışık suyun (dönüş kullanımı yoluyla) yalnızca kendi bölgelerine girip çıkmasıdır. Bu, tamponun merkezinde bir güvenlik kalkanı oluşturur. Böylece depolama tankındaki tabakalaşma korunur. Bu etkili yüklemeye ek olarak rendeMIX bir silindiri de verimli bir şekilde boşaltır. Bu, örneğin güneş enerjisi sistemlerinin veya küçük CHP ünitelerinin çalışma süresinin ekonomik olarak uzatılabileceği anlamına gelir. Radyatörlerden gelen dönüş akışı yerden ısıtma için akış haline geldiğinden, su bir yağ veya gaz yoğuşmalı kazana daha soğuk olarak geri akar. Bu daha fazla yoğuşma suyu üretir ve baca gazından gelen daha fazla yoğuşma ısısı ısıtma suyuna ulaşır. Bu da etkin bir şekilde birincil enerji tasarrufu sağlar.
Achim Frommann
Halkla İlişkiler Atölyesi NutzWort
Sasbach (Almanya)
Teknik makaleyi PDF olarak indirin
