Capacità raddoppiata con lo stesso volume

Il trucco dell'idraulica: Hertweck ottimizza edifici esistenti e nuovi

Niedernhall, nella regione Hohenlohe del Baden-Württemberg, è "verRendemixt", non c'è altro modo per dirlo. La colpa è della propaganda del passaparola. È noto che batte anche le strategie di marketing più sofisticate. "VerRendemixt" significa: lo speciale miscelatore a più vie trasforma il ritorno di un impianto di riscaldamento a radiatori nel flusso di un impianto di riscaldamento a pavimento a bassa temperatura in numerosi immobili, risparmiando così energia. Ma non solo. Nelle numerose caldaie a cippato e pellet della regione, carica e scarica i serbatoi di accumulo forniti con un'efficienza che praticamente raddoppia la loro capacità. Perché?

Fig. 1: Edificio Baumgartner: due miscelatori a più vie per il caricamento e lo scaricamento ottimizzato dal punto di vista energetico dei due cilindri tampone da 1.000 l. In basso a sinistra (blu) lo scambiatore di calore solare sul serbatoio per la preparazione dell'acqua calda. Il tampone rosso per la preparazione dell'acqua calda era già presente. È collegato all'accumulatore a strati grigio-argento. Lo scambiatore di calore solare si avvicina all'accumulatore stratificato a quattro diversi livelli (zone di temperatura)

L'azienda Hertweck è giunta alla terza generazione. Fritz-Jürgen Hertweck è ora responsabile delle operazioni. Ha rilevato l'attività rivolta ai clienti dal padre, che naturalmente fa ancora parte del team di gestione.
L'azienda ha 52 dipendenti, di cui 37 lavorano nei cantieri e 15 in ufficio. Hertweck gestisce circa il 70% degli ordini in modo autonomo, cioè si occupa anche della progettazione, perché i clienti del settore privato contattano per lo più direttamente il produttore di impianti. Solo nel settore commerciale il contratto viene assegnato tramite gare d'appalto e uffici di progettazione.

Esperto di energie rinnovabili

Il raggio d'azione a Hohenlohe è di circa 30 chilometri. Il portafoglio del produttore di impianti comprende tutte le energie rinnovabili, comprese le reti di riscaldamento locale con impianti a biogas e caldaie a cippato. Nella regione, i proprietari di edifici tendono a privilegiare i pellet e tutti i tipi di sistemi di riscaldamento a legna. Nelle aree urbane della regione domina naturalmente la domanda di caldaie a condensazione. Tuttavia, non appena si esce dalle città, predominano i sistemi generativi come i pellet, il cippato e i sistemi a legna, almeno nel portafoglio ordini di Hertweck. Questa tendenza vale sia per le nuove costruzioni che per le ristrutturazioni. Nella regione è disponibile anche il gas naturale, per cui il riscaldamento a gasolio, un tempo predominante, viene spinto sempre più indietro. Anche il riscaldamento locale ha i suoi clienti. In questo caso, Hertweck collabora con un'azienda di ingegneria civile, anche se la costruzione delle tubature è di competenza dell'azienda HVAC.
Naturalmente, le pompe di calore sono un'opzione anche per le case unifamiliari. Hertweck installa principalmente sistemi di riscaldamento ad aria, poiché la fiducia nell'opzione geotermica è stata fortemente scossa nel Baden-Württemberg dopo gli incidenti di Staufen e altrove. Non sono le autorità a frenare, ma il timore di dover pagare i danni in caso di disastro nel terreno. Le possibili emissioni acustiche dell'unità esterna di una pompa di calore a sorgente d'aria non disturbano i vicini, perché nella zona di Niedernhall sono stati costruiti solo pochi complessi residenziali a schiera. I proprietari delle case hanno una superficie sufficiente per installare l'unità di ventilazione a una distanza sufficiente dalle finestre delle loro camere da letto e da quelle dei loro vicini.

Il valore aggiunto rimane nella regione

Fig. 2: Niedernhall - biomassa a portata di mano

I clienti sono anche disposti a passare dal gasolio ai pellet per progetti di ristrutturazione. Naturalmente, questo richiede una consulenza qualificata. Nel paesaggio naturale di Hohenlohe, il supporto è dato dalla spiccata sensibilità ambientale della gente del posto, oltre che dalla biomassa visibile sulla soglia di casa. Il valore aggiunto delle caldaie a tronchi e a cippato rimane nella regione. Per quanto riguarda il combustibile, sono le piccole e medie imprese del quartiere a trarre vantaggio da queste caldaie, non le aziende energetiche. Nel caso dei pellet, l'arco si estende oltre la regione, "ma anche qui il legno proveniente dalle terre tedesche fornisce l'energia, non il gas russo o il petrolio arabo".
Anche l'argomento del prezzo della fonte energetica gioca un ruolo importante. Probabilmente è più economico del 50% rispetto al gasolio da riscaldamento e del 30% rispetto al gas naturale. L'Associazione tedesca per l'energia e il pellet DEPV pubblica regolarmente le ultime cifre comparative. Negli ultimi anni, i prezzi del pellet hanno avuto un andamento lineare con un leggero aumento. Cinque o sei anni fa, c'è stato un caso anomalo, ma è rimasto esattamente lo stesso, cioè il caso anomalo. "Da allora, si è registrata una differenza stabile e interessante rispetto alle altre fonti energetiche. Molti proprietari di edifici stanno optando per una combinazione di riscaldamento a legna o a pellet e collettori solari termici. Il fotovoltaico, invece, sta diventando sempre meno popolare a causa della ridotta remunerazione".

caldaie a legna e collettori solari rendeMIX

Fig. 3: Per caldaie a legna e collettori solari (circa 10 m2). A destra rendeMIX 2 x 3 per il carico (2 = mandata e ritorno della caldaia, 3 = tampone caldo, caldo, freddo), accanto 3 x 2 per lo scarico (3 = tampone, 2 = utenza). La radio è sullo scarico caldo dal buffer rosso al riscaldamento a radiatori (flusso).

Hertweck gestisce le attività fotovoltaiche in collaborazione con un'azienda elettrica specializzata, soprattutto per quanto riguarda la tecnologia delle pompe di calore in combinazione con l'immissione di energia solare. "Questa tecnologia di sistema richiede molte competenze. Dovremmo creare un reparto separato per occuparci esclusivamente di queste combinazioni. Non è redditizio. Per questo motivo abbiamo deciso di collaborare con un'azienda qualificata. Tuttavia, il cliente ha un solo contraente, noi o il nostro partner. Agiamo come una joint venture. Deve essere una cosa ovvia con queste offerte".

"Il rendeMIX vivente"

Come accennato nell'introduzione, il produttore dell'impianto ha letteralmente "dementato" l'area circostante. Il contatto con lo speciale miscelatore idraulico a più vie di Baunach, Hückelhoven, è avvenuto grazie a un articolo di una rivista specializzata. Ciò ha incoraggiato Fritz-Jürgen Hertweck e il suo project manager Matthias Wied a saperne di più su questo sistema di controllo del flusso e del ritorno a risparmio energetico dello sviluppatore Baunach alla fiera ISH di Norimberga. "Non è stata solo la tecnologia a colpirci in questo primo incontro. Anche la presentazione altamente competente dei processi nel miscelatore e nella rete ci ha mostrato che non si trattava solo di qualcuno che cercava di vendere qualcosa. Le persone di Baunach - questo è stato molto chiaro - hanno sostenuto e sostengono il prodotto. Vivono e respirano rendeMIX".
Quindi doveva essere una cosa buona. "Per questo abbiamo deciso di concentrarci intensamente su questa tecnologia e di rappresentarla al cliente. Ora siamo riusciti a farlo in oltre 50 progetti con un numero ancora maggiore di mixer a più vie: in alcune proprietà ce ne sono due o tre a parete".

Schema di commutazione rendeMIX

Fig. 1: Caldaia a gas a condensazione con circuito di riscaldamento a radiatori non miscelato e circuito di riscaldamento a pavimento miscelato con bollitore per acqua calda sanitaria

Caldaia a condensazione a gas a bollitore tampone

Fig. 2: Caldaia a gas a condensazione su bollitore tampone con circuito di riscaldamento misto a pavimento e preparazione dell'acqua calda sanitaria tramite modulo per acqua dolce. Riscaldamento e preparazione dell'acqua calda sanitaria con supporto solare

Caldaia a legna con caricamento a due zone

Fig. 3: Caldaia a tronchi con caricamento a due zone nel bollitore tampone e scarico a due zone per un circuito di riscaldamento misto a pavimento con utilizzo del ritorno e un circuito di riscaldamento misto a radiatori, nonché per la preparazione dell'acqua calda sanitaria tramite il modulo per l'acqua fresca. Riscaldamento e preparazione dell'acqua calda sanitaria con supporto solare

Fig. 4: Schema di cablaggio dell'oggetto Baumgartner

Tre diverse applicazioni

Fig. 4: Ingresso dell'acqua fredda (serpentino), tubo di circolazione dell'acqua calda con miscelatore. Temperatura dell'acqua calda 40 °C

Hertweck utilizza il rendeMIX in un'ampia gamma di sistemi. In primo luogo, viene classicamente utilizzato per accoppiare il ritorno di un sistema di riscaldamento ad alta temperatura (radiatore) con un sistema di riscaldamento a bassa temperatura (riscaldamento a pavimento). In questo caso, il raccordo trasforma quasi classicamente il ritorno del radiatore nel flusso delle serpentine a pavimento. In secondo luogo, per il caricamento di bollitori tampone a due zone. In questo caso, il rendeMIX assicura che la stratificazione nel bollitore sia mantenuta il più a lungo possibile, alimentando la zona corrispondente in base alla temperatura della sorgente. Questo tipo di caricamento evita che i diversi livelli si mescolino e quindi mantiene il più a lungo possibile i componenti energetici nel cilindro.
In terzo luogo, il sistema di controllo di Baunach scarica i serbatoi dell'acqua calda in modo altrettanto abile. Se è sufficiente una temperatura di 40 gradi, il miscelatore a più vie ritorna a questo livello. Non prende acqua a 80 gradi e la raffredda a 40 gradi con un basso flusso di ritorno, il che comporterebbe notevoli perdite di capacità. "Il carico e lo scarico non regolati dimezzano la capacità di un serbatoio di accumulo. La spiegazione è molto semplice: se a mezzogiorno è sufficiente un flusso di 50 °C e il miscelatore multiplo preleva effettivamente solo questi 50 °C, la sera nell'edificio sono ancora disponibili 80 °C dalla zona superiore. Se invece il sistema di controllo avesse prelevato gli 80 °C e li avesse abbassati a 50 °C con acqua fredda, la sera la caldaia dovrebbe riscaldarsi nuovamente. Al gestore della caldaia a legna promettiamo un notevole guadagno in termini di comfort. L'intervallo di riscaldamento è raddoppiato. Quello che prima era di due giorni diventa di quattro giorni. La nostra clientela ne è onorata".

Capacità raddoppiata

Fig. 5: Impianti Hertweck. Con rendeMIX, il tempo di ammortamento del collettore è dimezzato

Per aggiungere un altro esempio: "Immaginate 3.000 litri di acqua a 40 gradi. A questa temperatura non si riesce nemmeno a fare un bagno o una doccia, se si considera il gradiente nello scambiatore tra l'acqua calda e quella tampone. Nell'acqua potrebbero esserci alcuni kilowattora, ma purtroppo non sono molto preziosi. Ora dividiamo lo stesso contenuto energetico in zone a 60 e 25 gradi. Il risultato: non solo l'acqua della doccia è disponibile in abbondanza per la famiglia, ma grazie al caricamento a due zone non è necessario aspettare mezza giornata per avere di nuovo acqua calda in bagno e in cucina, se si è esaurito il cuscino nella parte superiore del bollitore. Il rendeMIX non se ne accorge. Reagisce immediatamente riempiendo questa zona ad alta temperatura".
Il produttore del sistema approfondisce questo aspetto del comfort e del guadagno energetico con l'esempio dell'immissione di energia solare: "Basti pensare a un carico monozona. L'acqua di qualsiasi temperatura fluisce sempre nel tampone attraverso lo stesso collegamento. Di conseguenza, l'acqua si stratifica nel bollitore da 40 °C in basso a 60 °C in alto. Inoltre, non rimane in un flusso, diciamo così, costante. Nel bollitore si verifica una turbolenza. Questo fa sì che l'acqua fredda e quella calda vortichino insieme. Se invece si utilizzasse un caricamento a due zone, il risultato sarebbe una stratificazione relativamente pulita con forse 30 o 35 °C in basso e 80 o 90 °C in alto.
Questo è uno svantaggio decisivo del regolamento sulla zona unica.

Guadagno solare anche con luce diffusa

Fig. 6: Proprietà Koch. Il proprietario: "È davvero il caso di avere ancora calore nel buffer la domenica quando carico il venerdì. Prima dovevo chiedere ai bambini o ai vicini di aggiungere legna nel frattempo".

L'altro: "A causa dei 40 °C sul fondo, con un carico non regolato, il collettore solare non può nemmeno liberarsi della sua bassa temperatura. In condizioni di tempo diffuso, in realtà potrebbe ancora depositare forse 30 o 35 o 40 °C. Ma lo scambiatore di calore non reagisce a questo livello". Tuttavia, lo scambiatore di calore non reagisce a questo livello: "Al piano dove si trova lo scambiatore di calore solare, la temperatura è già di 40 °C con un carico non suddiviso in zone. La pompa fa circolare solo il calore solare. Se invece il pavimento fosse a 25 o 30 °C, il calore diffuso andrebbe a vantaggio anche del proprietario dell'edificio". La diffusione è tutto. Se il pavimento rimane freddo, il sistema solare può accumulare più energia.

Fig.7: "Le temperature che abbiamo misurato a scopo di controllo erano effettivamente in linea con il piano", Matthias Wied

L'uso della tecnologia di miscelazione a più vie ha richiesto un lungo periodo di familiarizzazione? Fritz-Jürgen Hertweck e Matthias Wied dicono di no. "L'apparecchio fa la maggior parte del lavoro da solo. Viene controllato solo attraverso le temperature. Non dobbiamo regolare alcun flusso di volume. Il rendeMIX li equalizza in modo indipendente. Naturalmente, è necessario familiarizzare con la sua filosofia. HG Baunach offre materiale formativo a questo scopo, il servizio di assistenza sul campo fornisce supporto o si può partecipare a un corso di formazione. In linea di principio, però, si tratta di una o più pompe e di un miscelatore come nella tecnologia di riscaldamento convenzionale".
Tuttavia, alcuni concorrenti conservatori della regione sono sospettosi della tecnologia e delle attività di vendita di Hertweck. "Poiché non capiscono il sistema, si oppongono di caso in caso in questo modo: 'Puoi risparmiarti che, caro costruttore, sta solo cercando di venderti qualcosa'". A volte lo sentiamo dire dai nostri clienti. Tuttavia, questi colleghi trascurano il fatto che i clienti non si fidano più incondizionatamente dei loro appaltatori. Si informano prima. Magari non capiscono i dettagli di una tecnica, ma riconoscono subito la competenza della loro controparte nel corso di queste discussioni. In realtà, con questi commenti fanno più male a loro stessi che a noi. In ogni caso, non sono a conoscenza di alcun caso in cui abbiamo perso un ordine a causa di tali 'chiarimenti'", afferma il capo dell'azienda.

Esame superato

Fig. 8: Temperature e condizioni sul display della caldaia a legna. Naturalmente, non è stato necessario avviarla il 6 agosto. Il collettore solare ha caricato il buffer

Va da sé che l'azienda non si è fidata ingenuamente dell'idraulica di Baunach durante la fase di avvio. "Tutto ciò che ci veniva detto sembrava plausibile, ma gli addetti al marketing addestrati hanno sempre gli argomenti giusti a portata di mano. Ogni tanto, purtroppo, si rimane scottati. Volevamo sapere se le temperature e i flussi di volume si sarebbero effettivamente stabilizzati come ci era stato detto. Abbiamo quindi installato sensori e dispositivi di misurazione adeguati nelle prime installazioni e non siamo rimasti sorpresi, ma molto soddisfatti quando i valori si sono effettivamente comportati come previsto. È stata questa prova a trasformarci in sostenitori di rendeMIX".
La simpatizzazione è iniziata circa dieci anni fa. All'epoca predominava l'accoppiamento del circuito dei radiatori con il sistema di riscaldamento a pavimento. Tuttavia, l'azienda ha scoperto sempre più spesso i vantaggi dell'ottimizzazione del carico e dello scarico dei serbatoi di accumulo, soprattutto in combinazione con le caldaie a pellet e a legna ampiamente diffuse sul territorio. "In effetti, i nostri clienti ci hanno confermato più volte che, dopo la conversione, possono affrontare il fine settimana in tutta tranquillità, perché basta lasciare la caldaia accesa per quattro o cinque ore il venerdì per riempire i serbatoi di accumulo ed essere sicuri che l'energia utilizzabile - l'accento è posto sull'utilizzabile - sia sufficiente nel serbatoio e disponibile per la domenica sera. La domenica sera torna regolarmente in una casa accogliente e calda".
In passato, ai tempi del vecchio sistema di riscaldamento a legna, gli operatori dovevano aggiungere combustibile al mattino, a mezzogiorno e alla sera. Con l'avvento delle prime caldaie a gassificazione di legna con stoccaggio tampone, questa necessità si è ridotta a una o due volte al giorno al massimo. I moderni e più efficienti sistemi di combustione a legna o a pellet, in combinazione con un serbatoio di accumulo stratificato da 2.000 o 3.000 litri, consentono di caricare la caldaia "forse ogni due giorni, a meno che non faccia un freddo siberiano". Con il 'rendeMIX', il livello più alto di ottimizzazione idraulica, possiamo facilmente raddoppiare questo periodo. Di norma, è necessario accendere i ceppi solo il lunedì e il venerdì", afferma Fritz-Jürgen Wied, sottolineando l'enorme aumento di convenienza.

Il buffer esistente può essere convertito in un buffer a due zone

Fig. 9: Così come l'innovativa tecnologia di riscaldamento è un fatto scontato per Hertweck, anche la presentazione di sanitari contemporanei è altrettanto naturale per il produttore di sistemi.

In linea di principio, qualsiasi tampone può essere convertito in un serbatoio di accumulo a strati. "Durante le ristrutturazioni, spesso ci imbattiamo in una caldaia ancora funzionante. Per esempio, sostituiamo semplicemente la vecchia caldaia a legna con una moderna caldaia a pellet, sostituiamo l'aumento della temperatura di ritorno standard con un miscelatore multiplo e convertiamo l'adiacente serbatoio da 1.000 litri al caricamento a due zone con un rendeMIX. Il nostro lavoro standard consiste nel saldare gli ugelli necessari nei singoli casi, se non sono disponibili". L'efficacia non è paragonabile a quella di una nuova caldaia, in quanto i modelli moderni con i loro deflettori interni favoriscono la stratificazione dell'acqua, "ma bisogna anche considerare il denaro del cliente. A un certo punto, durante una consulenza, il cliente dice: basta. Deve potersi permettere di risparmiare energia. Ma io intendo solo l'ultimo cinque per cento".
Ma il proprietario ha un desiderio. Manca "un rendeMIX di una taglia più piccola". Sebbene l'attuale impianto, piuttosto ingombrante, copra un'ampia gamma di portate, il miscelatore multiplo offerto non ha bisogno di erogare 30 kW per la casa unifamiliare più piccola. Il sovradimensionamento è costoso. Inoltre, le dimensioni attuali ci limitano in termini di installazione. Molte case senza scantinato si accontentano di una camera relativamente stretta come locale caldaia. Installare il collettore sulla parete è spesso una sfida".