Інтелектуальне змішування вирішує проблеми
"Система варта кожного євро"
У 2004 році Гільдія Швайнфуртських ШБК переїхала до нової будівлі асоціації. Нова будівля в промзоні "Хайніг" мала стати "центром енергозбереження". З одного боку, вони хотіли працювати зразково-показово з точки зору енергетики, а з іншого - показати тут якомога більше різних технологій. Все було зроблено з ініціативою та самовіддачею, але було одне, що дратувало керівника гільдії Йозефа Бока: бак-накопичувач, який завантажується тепловою енергією від теплового насосу, пелетного котла та геліосистеми, був стратифікований не оптимально. Хороша порада дорого коштувала.
Рис.1: Директор-розпорядник Гільдії Йозеф Бок перед новою будівлею Гільдії на вулиці Матеус-Штаблейн-Штрассе. Значна частина робіт була виконана самими членами гільдії.
Старе приміщення місцевої ремісничої палати тріщало по швах: Не вистачало сучасних навчальних аудиторій для компаній-членів, а умови проведення іспитів для слухачів вже не були ідеальними. Будівля в промисловій зоні Хайніг у Швайнфурті не лише привабливо виглядає у синьому, зеленому та жовтому кольорах. Вона також привертає увагу своєю сучасною архітектурою та гідним оснащенням: димарями з нержавіючої сталі, обробкою міді та сонячною системою на даху і фасаді. Всередині будівля - це вулик, де вирує різнобарвна активність, а учні різних вікових груп, здається, захопили будівлю. Йозеф Бок пояснює: "Окрім навчання дорослих, ми регулярно організовуємо тут шкільні проекти на тему технологій у професіях. Восьмикласники проходять тут двотижневу виробничу практику. Сьогоднішні діти - це учні завтрашнього дня, а вони, в свою чергу, - кваліфіковані працівники післязавтрашнього дня. Професія сантехніка вимагає від кваліфікованих робітників багато чого: високий рівень загальних знань, технічне розуміння теорії та необхідний практичний досвід. Ви можете навчитися прокладати трубу за тиждень, але встановлення геотермального теплового насосу так, щоб він працював належним чином з точки зору енергоефективності, вимагає трохи більше знань".
У фокусі: освіта дорослих
Рис. 2: Одна з навчальних аудиторій, де проходять курси підготовки монтажників систем опалення, вентиляції та кондиціонування.
Наприклад, проводиться навчання за спеціальністю "Технік з обслуговування клієнтів SHK". Окрім Швайнфурта, ця навчальна програма доступна лише в Траунштайні. Курс підвищення кваліфікації "Спеціаліст-електрик" складається з 48 навчальних годин, і кожна спеціалізована компанія, яка хоче замінити, наприклад, опалювальний насос, повинна надати докази про проходження цього підвищення кваліфікації. Деякі компанії (поки що) не усвідомлюють цього, але в разі нещасного випадку вони перестраховуються, каже виконавчий директор. Вперше цього року пропонується також курс "Енергетичний консультант". Спільно з відповідальною районною адміністрацією ця програма підвищення кваліфікації буде поступово розширюватися. Також вже придбано термографічну камеру. Інтерес до таких зображень, безумовно, є, про що свідчить зростаюча кількість запитів. Йозеф Бок не хоче, щоб компанії-члени легковажно втрачали свої можливості для нових сфер бізнесу.
Для всіх: оптимальні умови
Рис. 3: Сучасне комп'ютерне робоче місце доступне для кожного учасника в цій навчальній кімнаті.
У будівлі є дві навчальні аудиторії. Одна з них містить газові опалювальні прилади від різних постачальників і, таким чином, охоплює весь спектр газових опалювальних технологій, а інша присвячена масляним опалювальним технологіям. Також є комп'ютерний клас з дванадцятьма робочими місцями. Тут, наприклад, можна проводити навчальний курс "Енергетичний консультант", і кожне робоче місце має власний сучасний плоский екран. Це означає, що тренер також може отримати доступ до навчального програмного забезпечення від ZV SHK. У будівлі також є майстерня, офіси та кімната відпочинку, яка також може бути використана для проведення спеціалізованих презентацій - наприклад, про теплові насоси, пелетні котли, геотермальну енергію тощо - у більш широкому масштабі. Тут нараховується до 1000 відвідувачів на рік. Йозеф Бок бачить свою гільдію як сервісну організацію для своїх членів, що постійно спонукає його до розвитку та пропозиції нових послуг.
Один зал: різні користувачі
Рис. 4: Новозбудований зал на території гільдії тепер забезпечує зразкові умови для складання іспитів підмайстрами. У вільний від іспитів період учні вчаться працювати з різними матеріалами на практичних заняттях.
Наприклад, новий зал, добудований у 2006 році. Саме тут проводяться іспити на здобуття нової професії "механік заводу". Умови іспитів на нову професію змінилися і стали більш вимогливими, так само як і умови практичних іспитів. Приміщення БТЗ при Ремісничій палаті вже не було ідеальним, тому було прийнято рішення побудувати прибудову на новому місці розташування гільдії. Тут одночасно можуть складати іспити 16 учнів. Тут також регулярно пропонуються і проводяться курси підвищення кваліфікації для бляхарів. Крім того, тут організовуються проекти з учнями середніх шкіл, які вчаться працювати з різними матеріалами та інструментами. Наприклад, проводиться цегляна кладка, мощення та розпилювання. Крім практичної діяльності, в цих проектах також заохочується командна робота. Цього року в залі планується побудувати цілий будинок - в мініатюрі, звичайно - разом. У другій частині проекту викладаються основи електротехніки, наприклад, технології управління в теплотехніці, щоб показати, що таке електрика, а також підкреслити небезпеку електрики та її можливості. Деревообробка також відіграє важливу роль. Тут важливу роль відіграє робота з різними типами деревини, тема захисту навколишнього середовища та випробування простих інструментів, а також теорія, спостереження за вимірюваннями тощо. Наприкінці діти забирають додому річ, яку вони зробили власноруч, наприклад, шпаківню.
Зразковий: допомагати людям допомагати собі самим
Рис. 5: Інтеграція у фасад дозволяє оптимально вловлювати сонячні промені навіть взимку.
Але це ще не все в будинку гільдії у Швайнфурті: не можна не згадати про так званий "практичний клас". Практичний клас - це 25 учнів середньої школи (7 країн), які проводять рік у гільдії. За словами Йозефа Бока, ці учні рідко відчувають щось позитивне. Разом з вчителями вони мають отримати позитивний досвід і навчитися позитивному мисленню, подалі від оцінок і доган. Якщо на початку навчання переважають брехня, шахрайство та недовіра, то надійності, пунктуальності та довірі вони мають навчитися пізніше. Разом зі школою ставлять завдання, які поєднують теорію і практику. Наприклад, випікають торти, і учні розуміють, що для цього потрібно вміти читати, зважувати і рахувати. Це має на меті мотивувати учнів сприймати математику не як надокучливу теорію, а як важливий інструмент у повсякденному житті і таким чином заохочувати їхнє бажання вчитися. Найкращою нагородою для Йозефа Бока та його колег є те, що вони можуть влаштувати таких учнів на роботу.
Багато джерел тепла та буферний накопичувач
Рис. 6: Пам'ять з входами і виходами та три rendeMIX.
За оцінками Йозефа Бока, приміщення гільдії використовується добре, приблизно на 80%. Більше навряд чи можливо, оскільки він сам організовує багато навчальних курсів для дорослих, на додаток до офісної роботи. Будівля має три поверхи, а дві навчальні кімнати мають по 85 метрів кожна.2 велика, майстерня 120 м2кімната відпочинку 120 м2. З офісами, туалетами, умивальниками та кухнею, приблизно 700 м2 площі. Вся будівля опалюється тепловим насосом з поверхневим абсорбером. У приміщенні гільдії прокладено близько 400 метрів трубопроводу. Тепловий насос має потужність 8,7 кВт, чого цілком достатньо в перехідний період. У холодніші дні його замінює пелетний котел. Всі опалювальні прилади в будівлі можуть подавати своє тепло в систему, незалежно від того, чи це масляні, газові котли, чи сонячні системи. Усе тепло, вироблене в будь-якій точці будинку, потрапляє до буферного резервуару на 1500 літрів у підвалі. При будівництві нової будівлі членам гільдії було важливо бути "на висоті" і мати якомога більше технологій, доступних на ринку, на місці і в дії.
Кардинальна помилка: змішування в резервуарі для зберігання
Рис. 7: "У нас ніколи не було 20° C в цій точці", - Йозеф Бок вказує на холодну зону в буферному резервуарі.
Зі слів Йозефа Бока можна зрозуміти, наскільки сильно ця проблема його "турбує", адже він каже: "Насправді це соромно, у нас сталася плутанина в буферному накопичувачі". Добре знаючи, що ця система не є "шаблонною" і не може бути легко порівняна з іншими системами через різноманітність приблизно 18 теплогенераторів. Проблема тут полягала не у високому енергоспоживанні і не в холодних приміщеннях. Велика кількість з'єднань і насосів на балоні означала, що вода в балоні змішувалася. Він також міг бачити це безпосередньо від встановлених датчиків температури. Що дійсно дратувало, так це те, що тренінги з використання газових приладів іноді доводилося скасовувати, тому що накопичувальний бак більше не міг поглинати тепло, і прилади виходили з ладу. Крім того, ні підключена сонячна система не могла оптимально подавати тепло, яке вона виробляла, ні гаряче водопостачання на кухні не завжди працювало задовільно. Йозеф Бок вже зустрічався з Гансом-Георгом Баунахом на виставці ISH 2005, який тоді представив гільдії свою концепцію змішувального колектора rendeMIX. На той час інтерес до продукту був ще обмеженим. Йозеф Бок коментує: "Те, що він будує, відносно просте, але ви повинні розуміти, що насправді відбувається з ментальної точки зору. Зрозумівши це, ви зможете використовувати позитивні аргументи, щоб переконати клієнтів, які мають проблеми, подібні до тих, що були у нас".
Просте рішення: ніколи не змішувати гаряче з холодним
Власник компанії Ганс-Георг Баунах спочатку оглянув систему на місці. Він пояснює проблему так: "Це залежить не лише від того, скільки тепла міститься в буферній ємності, а й від того, яку користь вона приносить. Якщо я хочу мати ванну, наповнену водою температурою 40°С, то для мене буде відносно мало користі, якщо розподіл тієї самої кількості тепла в буфері може забезпечити лише дві ванни при 25°С. Але змішаний бак не тільки занадто холодний, щоб виробляти питну воду, тому доводиться розпалювати бойлери. Він також занадто теплий, щоб поглинати, наприклад, сонячне тепло - подвійна проблема. Однак, якщо у мене хороша стратифікація, то кількість тепла, що міститься в буфері, концентрується на якомога меншій площі з максимально можливою температурою і готова до тепловіддачі, в той час як решта об'єму внизу має максимально низьку температуру для поглинання тепла. Принцип rendeMIX дуже простий: ніколи не змішуйте гарячу воду з холодною, але завжди змішуйте гарячу воду з теплою або теплу воду з холодною! Однак цей простий принцип необхідно послідовно впроваджувати, якщо ви хочете досягти успіху і регенеративної ефективності в гідравліці. І це саме те, що ми робимо".
Один змішувач, три процеси, багато переваг: rendeMIX
Рис. 7: Йозеф Бок показує вхід системи "труба в трубі" в буферний резервуар.
Але звідки багатоходовий змішувач rendeMIX бере гарячу воду?
- Або зі зворотного потоку більш високотемпературного опалювального контуру - в цьому випадку виробник називає це "утилізацією зворотного потоку". У цьому методі високотемпературні та низькотемпературні мережі з'єднуються послідовно. Зворотний потік високотемпературного контуру стає потоком низькотемпературного контуру. Завдяки вбудованому байпасу, який діє як перемикач, обидва контури залишаються гідравлічно роз'єднаними, навіть якщо змінюється швидкість потоку. Приводом змішувача можна керувати за допомогою триточкового сигналу будь-якого звичайного управління контуром опалення. Цей процес знижує температуру та об'ємну витрату на зворотному трубопроводі, завдяки чому конденсаційні котли можуть випаровувати на 101ТП3Т більше конденсату, а буферні накопичувачі можуть поглинати на 501ТП3Т більше тепла.
- Або ж гаряча вода надходить з центру буферної ємності. Це призводить до процесу "двозонного розвантаження", в якому спочатку відбувається доступ до нижньої холодної зони буфера, поки вона не перестане забезпечувати достатню температуру. Лише після цього відбувається доступ до гарячої зони над нею, при цьому гаряча вода з верхнього патрубка буфера тепер змішується з гарячою водою з центру буфера, так що все одно потрібно значно менше гарячої води, ніж при триходовому змішуванні з холодною водою з обратки опалювального контуру. В той же час, вся холодна вода зі зворотного трубопроводу потрапляє в буферну ємність. Такий відбір тепла означає, що буфер довше залишається гарячим у верхній частині і швидше остигає в нижній. Навіть з одним контуром нагріву високотемпературне тепло, яке можна використовувати для приготування гарячої води, збільшується на третину. Якщо потрібно забезпечити кілька опалювальних контурів, двозонний скид можна комбінувати з утилізацією зворотної води, завдяки чому ефективність буферної ємності може бути збільшена майже вдвічі.
-
Рис. 8: Задоволені успішним спільним проектом: зліва направо Герберт Шпігель (HD Spiegel Innovation), головний майстер Бертольд Штерцінгер (який тепер встановив rendeMIX у себе вдома), Ганс-Георг Баунах, HG Baunach GmbH & Co. KG та Йоахім Йост (Sonnenkraft GmbH).
І навпаки, цей двозонний процес також можна використовувати для завантаження буферної ємності, якщо теплогенератор повинен бути обладнаний системою підвищення температури на виході, наприклад, дров'яним котлом або когенераційною установкою. У цьому випадку спочатку завантажується верхня гаряча зона, а потім нижня холодна, завдяки чому буферна ємність швидше нагрівається вгорі і довше залишається холодною внизу.
Швайнфуртська концепція гідравліки
У випадку Швайнфурта були використані всі три методи: Котли у двох навчальних аудиторіях - кожна з яких обладнана власним насосом і зворотним клапаном - і пелетний котел у великій залі завантажують буферну ємність через загальний підсилювач зворотного потоку (RLA) rendeMIX 2×3 у двозонному режимі, який підтримує температуру зворотного потоку на постійному рівні близько 55° C за допомогою контролера, інтегрованого в привід. Це забезпечує більш високу температуру подачі майже незалежно від потужності з розкидом температур приблизно 70/55° C, яка подається в буферну ємність у верхній частині установки. Погодозалежне живлення високотемпературних контурів - радіаторів на верхньому поверсі та венконів на першому поверсі старої будівлі - забезпечується системою 3mix 2×2, зворотний потік якої може використовуватися низькотемпературними контурами - теплою підлогою на першому поверсі старої будівлі та в двох нових будівлях - перед подачею в центральний буферний колектор. Нарешті, їхнє погодно-контрольоване постачання забезпечується системою rendeMIX 3×2, яка поєднує двозонний нагнітання з рециркуляцією. Це призводить до надзвичайно великого об'ємного потоку максимально холодної зворотної води. Також було важливо обмежити кількість підключень до буферної ємності до необхідного мінімуму: основний розподільчий теплообмінник підключений лише через три підключення, щоб обмежити витрату води в буферній ємності до гідравлічного вирівнювання між генераторами та споживачами. Настінний конденсаційний котел, спочатку встановлений для опалення будівлі, бере на себе регулювання змішувальних контурів в залежності від погодних умов і через четвертий патрубок забезпечує технічною водою лише верхню десяту частину буферної ємності. До цих трьох труб (гаряча, тепла, холодна) в сусідньому приміщенні також підключені сонячний модуль стратифікованого заряджання з перемикаючим клапаном і станція прісної води від Sonnenkraft. Тепловий насос підключений паралельно між верхнім і нижнім буферними з'єднаннями і повинен працювати тільки тоді, коли всі інші теплогенератори вимкнені, оскільки його низька ΔT і високий об'ємний потік руйнують будь-яку стратифікацію. Він працює тільки тоді, коли не проводяться тренування, і вимикається за один або два дні до них, щоб дати буферу охолонути.
Зверху: система "труба в трубі
Що таке система "труба в трубі"? У системі SPP циркуляційна труба прокладається в подавальній трубі. Таке прокладання безпосередньо в трубі гарячої води економить матеріальні витрати і, перш за все, час монтажу. При новому монтажі внутрішню трубу можна вставити відразу - тобто до пресування і вкручування - і прокласти її разом з подавальною трубою. При реконструкції або модернізації, як у випадку з гільдією Швайнфурт, було використано додаткове пристосування для вставки, яке значно полегшує вставлення труби. Центральним елементом системи є фітінг з гільзою. Труба подається (наскрізь і назовні) за допомогою формованої деталі; труба фіксується за допомогою втулки. Можливі навіть зміни напрямку. Кінець пластикової труби подається через спеціальний фітінг FSP, запатентований компанією Spiegel Innovation. Ніяких спеціальних інструментів або обтиску не потрібно. Завдяки так званій односторонній системі в свердловині пластикова труба утримується на місці і не вислизає. На цьому монтаж циркуляційної труби завершено. Ще кілька причин, чому ця система не повинна бути відсутня в будь-якій системі питного водопостачання:
- Високий ефект енергозбереження в приміщеннітираж, як у цьому призвело до скорочення викидів CO2–у порівнянні з традиційнимина 1500 кг CO2 за року. У зв'язку з ППВ знову від HD Spiegel Innovation близько 1000 кг CO2 менше, тож разом приблизно 3 тонни CO2 на рік збережених для цієї системи! В одному односімейний будинок, CO2-Вихід приблизно на 1,5-2 тонни на рік.опустити.
- Ця система означає, що регулювання W551 (ΔT 5 K) та інша гігієнаМи без проблем вирішуємо всі питання, пов'язані з технічними аспектами.
- Дизайн цієї спеціальної формидеталей дозволяє уникнути порожнин і обійтися безна ущільненнях, що спричиняє застій водиі місця проростання. Навіть з Теплообмінники типу "труба в трубі" або Циркуляційний меч з комбінацією зсувуЦя мета була оптимально досягнута.
У майбутньому інсталятори будутьгігієнічний дизайн обладнання для громадського харчуваннята їх зв'язки (стагнаціянебезпеки), щоб уникнути бактерій та легіонел. Чому Теплообмінник типу "труба в трубі" (PPW) для модуль прісної води? Для підключення циркуляційної системи на прісній водімодуль (подача на вході холодної води)Наступні недоліки є наслідком використання Можлива кальцифікація модуля та перш за все, "зворотний зв'язок" від вищихвища температура циркуляції в холодну зону резервуара, а отже, і пов'язане з цим руйнування стратифікації. З PPW ці недоліки залишилися в минуломубезпека. Монтаж здійснюється в перевірених Технологія "труба в трубі", в залежності від конструкції резервуар для зберігання, в "теплій зоні". Зі зміноюрезервуари для зберігання, які можна використовувати в безперервному режимінагріти воду, немає контуруз'єднання не планується. Натомість циркуляція через холодну водуінтегрований у вхідний отвір. В результаті стратифікація накопичувального резервуару зруйнована, томуларні системи можуть постачати енергію лише до накопичувальний бак, коли температура вища за температуру циркуляції. При За допомогою дзеркального молдингу HD Mirror циркуляційна труба підключається дотруби в зоні гарячого водопостачання системи зберігання даних, а отже, і операційної системи.Систему можна використовувати в будь-який час. Декілька виробників сховищ (Nau, Solarfocus, IFF Kollmannsberger, Fröling) набір цей циркуляційний меч вже з їхнімисистеми зберігання даних. Компанія HD Spiegel Інновації продовжують зосереджуватися на інноваційних Виробники та дилери систем зберігання даних, якіу своїй програмі.що я хочу зробити.
Ідеальне рішення: задоволений клієнт
"Я в захваті, - каже Йозеф Бок, підбиваючи підсумки спільної роботи. "У нас ніколи раніше не було температури близько 20 °C в буфері". Компанія Baunach спланувала систему, а Йозеф Бок сам все встановив. "Я заходжу в радіатори при температурі від 0 °C до -5 °C з температурою приблизно 40-45 °C, виходжу з радіаторів при температурі від 32 до макс. 35 °C, заходжу в підлогу з підігрівом, в прибудованому залі є активація бетону, наприклад, в будівлі також є підігрів стін і система вентиляції з рекуперацією тепла. Тоді зворотний потік з низькотемпературних систем має температуру лише приблизно від 19 до 29 °C. Це означає, що тільки холодна вода досягає холодної зони буферної ємності, де її можна підігріти. Ми досягли цього і пишаємося цим", - говорить Йозеф Бок, підсумовуючи результат своїх зусиль. Особливою перевагою системи Ганса-Георга Баунаха він вважає те, що вона пристосована до умов на місці: Клієнту не потрібно перевстановлювати всю систему, натомість змішувачі rendeMIX підлаштовуються під систему. Навчання на обігрівачах більше не потрібно переривати, оскільки накопичувальний бак може без проблем поглинати тепло, що виділяється (до 200 кВт) з тренувальних аудиторій. Цю енергію не потрібно витрачати даремно, її можна використовувати з користю. Звісно, Йозеф Бок включив систему rendeMIX у свої навчальні програми. Він вважає своїм обов'язком переконатися, що його майстри не лише знають систему, але й вміють нею користуватися. "rendeMIX для нас - це найсучасніша технологія!"
Завантажити технічну статтю у форматі PDF
