Het betere houtvuur systeem
Meer gebruikerscomfort met meerwegmengers - olietank naar gelaagde opslagtank
Duurzaamheid van de drievoudige soort: Michael Schmitz, eigenaar van de Bedrijf Sanitär M. SchmitzRemagen, sneed een overbodige olietank in stukken, laste hem elders in het ketelhuis weer in elkaar en koppelde hem aan de stamketel voor zijn nieuwe functie als bufferopslagtank. Ten eerste bespaarde hij waardevolle middelen. Bovendien installeerde hij twee meerwegmenginrichtingen tussen de buffer en de warmtebron, waardoor de tank kan worden gebruikt als een drukloze gelaagde opslagtank. Ten tweede bespaart dit de bestuurders energie en ten derde biedt het laad- en lossysteem met twee zones hen een hoge mate van laadcomfort. Ze hoeven niet meer elke dag naar het ketelhuis.
Afb. 1: Bij de verbranding van hardhout kost een kilowattuur warmte gemiddeld ongeveer 3,7 cent. Oliebrandstof kost minstens 50 procent meer. Michael Schmitz van Sanitär M. Schmitz in Bonn raadde zijn klanten daarom dit moderne biomassaverwarmingssysteem aan.
Het driegezinshuis in Alfter bij Bonn met 400 m2 woonruimte wordt gedeeld door drie eigenaren. Toen de gemeenschap van drie het gebouw uit de jaren 1950 overnam, weerspiegelde het nog de toenmalige stand van de bouw- en verwarmingstechnologie - d.w.z. slechte isolatie en een oliegestookte hogetemperatuurketel. Als eerste stap omwikkelden de nieuwe eigenaren het gebouw daarom met 14 centimeter dikke polystyreen isolatie, isoleerden ook de vloerplaat en bedekten het dak opnieuw met een 12 centimeter dikke PUR-onderlaag.
In de schuilkelder
Er werd afgesproken dat het tehuis gerenoveerd zou worden om het energie-efficiënter te maken. Dit betekende niets anders dan het vervangen van de oliegestookte boiler door een ecologische versie. Het pand was vroeger eigendom geweest van een hoge ambtenaar. Hij of de staat had ook een schuilkelder in de kelder laten bouwen. Naast de andere opslagruimtes. De bewoners gebruikten de bunker echter al een tijdje voor modernere doeleinden, dus er was genoeg ruimte voor een houtopslag.
Fig. 2: Meerwegmenger (zwart) voor het laden en ontladen van de gelaagde tank (links). De platenwarmtewisselaar (geheel links) scheidt de open opslagtank van het verwarmingssysteem. De standaard circulatiepompen werden later vervangen door rendementspompen. (Alle foto's zijn kort na de ombouw genomen. Het leidingwerk moet nog worden geïsoleerd.
Verwarmingsingenieur Michael Schmitz raadde namelijk precies dat aan, namelijk een houtvergassingsketel met een grote vulkamer voor lange brandtijden en dus een relatief handig oplaadsysteem dat door de drie woonpartijen gedeeld kon worden. De "Logano S 151" van Buderus met een verwarmingsvermogen van 25 kW was precies wat ze zochten. Volgens de brochure wordt hij gekenmerkt door een goed rendement van 86 procent en een emissiearme flash fire-technologie met rookgasrecirculatie.
Het handige laden met houtblokken van een halve meter is echter alleen echt merkbaar met voldoende buffervolume voor verwarmingswater. 1.000 of 2.000 liter is niet genoeg om een weekend vakantie te overbruggen. Michael Schmitz berekende dat met 5.000 liter het huis een hele week met rust gelaten kan worden tijdens de overgangsperiode. Met een bruikbare Delta T van 50 K - tussen 90 en 40 °C - is bijna 300 kilowattuur beschikbaar. Dit garandeert de basistemperatuur in de woonkamers tijdens de vakantieweek. Op voorwaarde dat de regeltechnologie zuinig is met elke calorie.
Fig. 3: Laden en ontladen van de 5.000 liter buffer via de twee rendeMIX meerwegmengers. Zie het kader "Schakelschema" voor meer informatie.
Olietank als buffervat zonder druk
De 5.000 liter werd geleverd door de oude olietank. De installateurs demonteerden het met een snijbrander, maakten het schoon, monteerden het weer in de stookruimte, isoleerden het met externe isolatie en scheidden de buffer - omdat het open werkt en dus zuurstof opneemt - van de verwarmingscircuits met een corrosiebestendige platenwarmtewisselaar. De warmtewisselaar heeft echter vooral een andere functie: Hij absorbeert de statische druk in het 10 meter hoge gebouw voor de opslagtank. De druk van minstens 1 bar zou de tank waarschijnlijk gevaarlijk hebben doen uitzetten.
Fig. 4: Deze veiligheidslus gaat verder als een lierboog aan de achterkant van de muur (zie foto linksonder). Hij dipt in de tank. Het boilerwater kan uitzetten tot ongeveer de hoogte van Michael Schmitz' hand. De lierboog is ontworpen om terughevelen te voorkomen.
Dat klinkt als een hoop moeite. Volgens Schmitz kostte deze ombouw echter niet zoveel als een bufferbatterij zou hebben gekost, vooral omdat de tank niet in huis zou blijven, maar zou worden weggegooid. De demontagekosten zouden hoe dan ook zijn gemaakt. Schmitz berekende dat het aan elkaar lassen en isoleren van de tank "minstens 2.000 euro minder zou hebben gekost dan het installeren van een nieuwe buffer van 5.000 liter. En die zou uit meerdere tanks bestaan. Ze zo met elkaar verbinden dat het water kon stratificeren, zou een probleem zijn geweest. We hebben het plaatwerk geïsoleerd met de isolatiestenen die over waren van de gevelisolatie. We hoefden dus niet eens iets uit te geven aan thermische isolatie."
Fig. 5: De buffer van 5.000 liter is opgebouwd als gelaagde opslagtank. Het laden en ontladen is verdeeld over drie zones. Op het moment van de opname, half november 2009, was de temperatuur ongeveer 25 °C in de buurt van de vloer (koud), 36,5 °C in de onderste warme zone en 52,5 °C in de bovenste warme zone.
De eigenaren van het gebouw lieten de bestaande gietijzeren radiatoren met hoge temperatuur in de kamers staan. Dankzij de isolatie van het huis werkt het verwarmingssysteem echter op lage temperatuur, met een maximum van 70/50 °C in plaats van de eerdere 90/70 °C. Het verwarmingsoppervlak van de ruim bemeten gietijzeren lamellen is meer dan voldoende om warmte over te brengen naar de kamers.
Hoge temperaturen voorgeschreven
Voor het buffervat was daarentegen speciale hydrauliek nodig vanwege de lage aanvoertemperaturen die sinds kort mogelijk zijn. Het systeem wil geen temperaturen weggeven, d.w.z. het wil niet constant heet boilerwater bijmengen tot verwarmingswater dat afhankelijk van het weer 35 of 45 graden kan zijn. Het moet ook zorgen voor een hoge retourtemperatuur van het ketelwater om het risico op rotting te minimaliseren: De maximale boilercircuittemperatuur van 95 °C mag niet lager zijn dan 65 °C retour. De "Logano S 151 houtvergassingsketel planningshulp" bepaalt dat deze temperaturen deel uitmaken van de garantievoorwaarden en "moeten worden gegarandeerd door middel van een geschikt circuit en ketelcircuitregeling".
Aansluitschema Weidenstraße 7, Alfter
Twee technologieën worden gecombineerd in het Alfter pand, namelijk het twee-zone principe voor laden en ontladen via de twee rendeMIX units en een systeemscheiding tussen de verwarmingscircuits en de opslagtank (uiterst rechtse warmtewisselaar ST). De ontkoppeling was nodig omdat de voormalige verwarmingsolietank niet bestand was tegen de extra statische systeemdruk van ca. 1 bar. De menger met meerdere poorten links, die op de "Logano" ketel op vaste brandstof, zorgt voor het laden van twee zones, terwijl de menger rechts naar de radiatoren of de scheidingswisselaar zorgt voor het ontladen van twee zones. De twee zones in de buffer bevinden zich tussen de bovenste (85 °C) en middelste (45 °C) aansluitingen en tussen de middelste en onderste aansluitingen (30 °C). Buiten de periode van volle belasting is deze 5-m3De houtgestookte ketel is de eigenlijke warmteopwekker in relatie tot de radiatoren en in relatie tot het regelsysteem. De houtketel levert dan alleen een relatief constante hoge temperatuur van 85 °C gedurende een paar uur per dag, twee dagen of drie dagen. Het basisidee is nu om zo weinig mogelijk van de hoogwaardige 85 °C weg te mengen naar een lagere temperatuur voor de verwarmingscircuits tijdens deellastbedrijf. Onomkeerbaar mengen, d.w.z. niet meer omkeerbaar. 5.000 liter water van 50 °C heeft een hogere warmte-inhoud dan 1.000 liter water van 85 °C, maar in het eerste geval zou de ketel nog steeds moeten bijverwarmen als het debiet 65 °C vereist. In het tweede geval zou hij misschien een dag langer uitgeschakeld kunnen blijven, afhankelijk van de vereiste deellast. Dit betekent dat het laden en ontladen van de cilinder in zones via een meerpoortsmengkraan samen met de bijbehorende aansluitconfiguratie de zwakte van de conventionele driewegmengkraan vermijdt. Als de buitentemperaturen bijvoorbeeld slechts een spreiding van 40/35 °C vereisen, doet alleen de voormalige olietank het verwarmingswerk: de rendeMIX rechts neemt bijvoorbeeld 45 °C op (midden van de cilinder) en past de temperatuur exact aan de aanvoertemperatuur van de radiator aan via de debietregeling naar de warmtewisselaar. De 85 °C blijft in eerste instantie onaangeroerd. Als de gemiddelde temperatuur onder de gewenste aanvoertemperatuur zakt, schakelt de regeleenheid automatisch over naar het bovenste tappunt op basis van de temperatuurmetingen. Wanneer de "Logano" uiteindelijk opstart, verwarmt hij gewoon warm water van de middelste aansluiting tot de waarde die is ingesteld op de vaste-waardenregelaar en duwt hij het in de flats. Door de relatief hoge begintemperatuur verloopt dit opwarmen snel, zodat de resterende houtblokken in de verbrandingskamer worden gebruikt om de cilinder weer volledig te vullen. Het regelsysteem beslist ook onafhankelijk hoe de 60 °C voor de boilerretour wordt gegarandeerd. Als de middelste zone bijvoorbeeld 70 °C heeft bereikt, gebruikt het de middelste en onderste aansluitingen. De rendeMIX mengt alleen warm met warm of warm met koud. Dit klinkt als een ingewikkelde installatie, maar dat is het niet. De meerwegmenger heeft slechts één extra leiding nodig tussen het laad- en losstation. Voor de rest blijft de regeltechniek conventioneel: een driepuntsregelaar met aanvoer- of retoursensor, met weersensor voor het lossen en regelaar met vaste waarde voor het laden. Dit is voldoende om de stratificatie stabiel te houden en niets van de opgeslagen warmtebenuttingsfactor weg te geven. Het bedrijf HG Baunach GmbH & Co. KG, Hückelhoven, de ontwikkelaar van het rendeMIX patent, staat natuurlijk klaar om te helpen met de planning. Het creëert het installatieschema. Zo is succes gegarandeerd: maximale benutting van de opgeslagen temperaturen ten gunste van een extreem lange laadcyclus. Links: rendeMIX 2×3 RR 5 FWR = 2 aansluitingen op de warmtebron (houtketel), 3 aansluitingen op het koellichaam (verwarmingscircuits, voorraadvat), RR rechtsdraaiend (aansluitingen), 5 met pompflens, FWR vaste waarde regelaar voor het instellen van de ingestelde temperatuur ketelretour geïntegreerd in de servomotor. Rechts: rendeMIX 3×2 RR 5-sys = 3 aansluitingen op de warmtebron, 2 aansluitingen op het koellichaam, sys = optimale debietregeling voor lage retourtemperaturen vóór systeemscheiding. Wat is het verschil tussen het type voor systeemscheiding (met het achtervoegsel sys, rechter montage) en de gebruikelijke rendeMIX? Laten we de opslagtemperaturen van 85 en 45 °C nemen, die de assemblage mengt met het debiet van 70 °C bij volle belasting. Bij, laten we zeggen, deellast 25 % - in het radiatorcircuit zou dit 33 °C aanvoer en 28 °C retour zijn - verlaagt het "sys" de 45 °C die door de cilinder wordt geleverd niet tot 33 °C met behulp van de retour, maar leidt het de 45 °C rechtstreeks naar de warmtewisselaar. Dit vermindert echter de hoeveelheid en dus de warmteafgifte. Terwijl de normale rendeMIX in principe werkt als twee driewegmengkranen in één behuizing, d.w.z. warm met warm en warm met koud mengen, komt de "sys"-versie overeen met een driewegmengkraan plus een tweewegklep met de taken mengen en smoren. Zoals gezegd wordt het energievoordeel vooral gerealiseerd in deellastbedrijf, wanneer de buffer de rol van warmteopwekker overneemt. Hoe ziet dit voordeel eruit? Laten we bij het voorbeeld blijven van deellast 25 %. De boilertemperatuur van 45 °C is voldoende als warmtebron, gebaseerd op de spreiding aan de secundaire zijde 33/28 °C. De 45 °C koelt af tot 30 °C in de wisselaar. Delta T dus 15 K aan de primaire zijde. Dit betekent dat de menger vanwege de grote delta T en dus de hoge warmtebenutting voor één kilowattuur verwarmingsvermogen 60 liter opslagwater van 45 °C uit de buffer moet halen, dat hij met een "koude" 30 °C terugvoert. Het "sys"-model zou de circulatie aan de primaire zijde smoren tot precies deze specifieke 60 liter (60 x 15 K = 900 kcal = ongeveer 1 kWh). Het theoretische alternatief: De retourstroom van de secundaire stroom en 28 °C retourstroom - het "sys" verlaagt de 45 °C die door de cilinder wordt toegevoerd niet tot 33 °C met behulp van de retourstroom, maar leidt de 45 °C rechtstreeks naar de warmtewisselaar. Dit vermindert echter de hoeveelheid en dus de warmteafgifte. Terwijl de normale rendeMIX in principe werkt als twee driewegmengkranen in één behuizing, d.w.z. warm met warm en warm met koud mengen, komt de "sys"-versie overeen met een driewegmengkraan plus een tweewegklep met de taken mengen en smoren. Zoals gezegd wordt het energievoordeel vooral gerealiseerd in deellastbedrijf, wanneer de buffer de rol van warmteopwekker overneemt. Hoe ziet dit voordeel eruit? Laten we bij het voorbeeld blijven van deellast 25 %. De boilertemperatuur van 45 °C is voldoende als warmtebron, gebaseerd op de spreiding aan de secundaire zijde 33/28 °C. De 45 °C koelt af tot 30 °C in de wisselaar. Delta T dus 15 K aan de primaire zijde. Dit betekent dat de menger vanwege de grote delta T en dus de hoge warmtebenutting voor één kilowattuur verwarmingsvermogen 60 liter opslagwater van 45 °C uit de buffer moet halen, dat hij met een "koude" 30 °C terugvoert. Het "sys"-model zou de circulatie aan de primaire zijde smoren tot precies deze specifieke 60 liter (60 x 15 K = 900 kcal = ongeveer 1 kWh). Het theoretische alternatief: De retourstroom van het secundaire circuit (radiatoren) van 28 °C verlaagt de primaire temperatuur (van de cilinder) van 45 °C tot dezelfde stroom van 33 °C in een menger en stroomt, nu zelf verwarmd tot 35 °C, terug naar de cilinder. Met deze architectuur is de delta T slechts 10 K. Voor 1 kWh verwarmingsvermogen moet het regelsysteem dus 50 procent meer water van 45 °C afnemen, namelijk 90 liter. Het resultaat: hoewel er warmer retourwater naar de boiler stroomt, neemt de stratificatie in totaal af bij dezelfde warmte-inhoud. De extra calorieën in het vloeroppervlak ontbreken nu in de zone met hoge temperatuur. Het zou mogelijk zijn geweest om te verwarmen met het verloren volume bovenaan, maar niet met het sediment onderaan. Met andere woorden, de tweede rendeMIX, die aan de afvoerzijde van de tank, geeft de bewoners van het huis aan de Weidenstraße 7 in Alfter een nog langere periode om hun huis te verwarmen.
ze hoeven zich geen zorgen te maken over hun houtgestookte ketel.
In Realo circuleert de "Logano" daarom eerst het water in zijn registers tot minstens 65 °C. Pas boven deze grenstemperatuur duwt hij warmte in de buffer of de radiatoren. Pas boven deze grenstemperatuur wordt warmte naar de buffer of radiatoren geleid. Maar hoe maak je van een hogetemperatuurketel een lagetemperatuurverwarmingssysteem? Via de hierboven beschreven buffer en twee "rendeMIX" meerpoortsmengers van HG Baunach GmbH Co KG, Hückelhoven. Deze maken het mogelijk om te besparen op het warme water dat door de ketel wordt geleverd. Uitvinder Schmitz moest echter eerst zijn opslagtank dienovereenkomstig uitrusten: namelijk met geperforeerde dompelbuizen die specifiek de corresponderende temperatuurzones van de opslagtank laden en ontladen en zo thermische vermenging voorkomen.
Afvalwarmte voor waterverwarming
Later kwam er 18.000 euro bij voor de verbouwing. In deze prijs zijn de volledige moderniseringsmaatregelen inbegrepen, inclusief de verwarmingsketel voor houtblokken, inclusief tankombouw, inclusief nieuw koperen leidingwerk. De prijs is exclusief de warmwater-warmtepomp en het ventilatiesysteem voor gecontroleerde ventilatie van de kamers in elke flat.
De warmtepomp en het luchtkanaalsysteem vormen één geheel. Zoals bekend produceert gecontroleerde woningventilatie energierijke verwarmde afvoerlucht als afvalproduct. Deze stroomt naar buiten zonder verder gebruik of verwarmt de toevoerlucht voor via een warmtewisselaar. Of - zoals in het beschreven pand - dient het als energiebron voor de tapwater-warmtepomp. In deze constellatie vervangt de warmtepomp als compact model het traditionele warmwatertoestel en het warmteterugwinningssysteem:
Fig. 6: De lucht-water warmtepomp voor verwarming van sanitair warm water (type WPL 5030 EW) haalt zijn energie uit de afvoerluchtstromen van het gecontroleerde ventilatiesysteem voor huishoudelijk gebruik.
De toevoerlucht stroomt decentraal naar de afzonderlijke kamers; een ventilatoreenheid zuigt de lucht uit de keuken en badkamer af via een afvoerluchtkanaalsysteem en voert deze naar de warmtepomp. De gekoelde afvoerlucht ontsnapt naar buiten. Als er een zeer grote vraag naar warm water is, wordt een elektrische verwarming van 1,5 kW ingeschakeld. Het watervolume in de opslagtank is 300 liter en de fabrikant specificeert de verwarmingstijd bij een afvalwarmtetemperatuur van 20 °C, een relatieve vochtigheid van 40 procent en ongeveer 200 m3/h volumestroom met ongeveer 10 uur voor een opslagtanktemperatuur van 55 °C. Dit resulteert in 4,1 kWh voor een volledige vulling met een opgegeven stroomverbruik van 410 watt.
Wat betekent "efficiënte warmteopslag"?
Hoe zou de optimale warmteopslag in de voormalige olietank eruit kunnen zien? Ten eerste moet er een stabiele stratificatie worden bereikt, omdat dit de enige manier is om te garanderen dat de opgeslagen warmte in hoge mate kan worden benut. Voorbeeld: feest en flessen: Het nut van het ongetapte bier kan worden afgemeten aan de verdeling ervan over de flessen. Overgebleven kwart en halfvolle flessen worden meestal weggegooid. Het is verstandiger om de volle flessen eerst uit te schenken en de volle flessen later weg te zetten. Hetzelfde geldt voor de warmte in de container. Hoe geconcentreerder het is opgeslagen in de buffer, hoe waardevoller het is.
Afb. 7: De "Logano S 151" ketel op vaste brandstof bevindt zich in de voormalige schuilkelder. Omdat er geen schoorsteen was, moesten de technici van het systeem een roestvrijstalen schoorsteen installeren. Op de voorgrond de thermische ontladingsbeveiliging voor het geval de ketel oververhit raakt.
In plaats van het gelijkmatig en met een gemiddelde temperatuur te verdelen over de hele cilinderinhoud, moeten warme en dus koude zones zo duidelijk mogelijk worden afgebakend. Als daarentegen het warme water van de bovenste aansluiting constant wordt gemengd met de koude retourstroom van het systeem door een driewegmenger - zoals het geval is bij de gebruikelijke afvoer met één zone - neemt niet alleen de warme toevoer onnodig snel af, maar bereikt slechts een kleine hoeveelheid koud water de retourstroom naar de buffer. Als de koude zone ontbreekt, kan de buffer bijvoorbeeld geen lage temperatuur omgevingswarmte opslaan.
De tweezone-afvoer daarentegen neemt eerst het warme water van de middelste aansluiting en tapt de retour van het koude systeem af. Hierdoor blijft het warmwaterkussen bovenin onaangeroerd en stroomt er meer koud water terug naar de onderste bufferaansluiting. Hierdoor blijft het warmwaterkussen bovenin onaangeroerd en stroomt er meer koud water terug naar de onderste bufferaansluiting. Als de toevoer van de middelste aansluiting onder de gewenste aanvoertemperatuur ligt, is het voldoende om de temperatuur met een paar liter warm water van de bovenste aansluiting op het instelpunt te brengen en de volledige retourstroom naar de buffer te sturen. In beide gevallen blijft het water bovenin langer warm en wordt het onderin sneller koud.
Naast het lossen is ook het laden van doorslaggevend belang
Laten we nu eens kijken naar de noodzakelijke retourtemperatuurverhoging (RLA) van een houtverwarmingsketel. Buderus specificeert een minimumtemperatuur van 60 °C. De ketel brengt eerst zijn interne ketelcircuit op dit retourstroomniveau. Pas boven 60 °C wordt de aanvoer naar de verbruikers geopend. In combinatie met de buffercilinder zou een circuit dat het warme water van de ketelstroom mengt met het koude water van de onderste bufferaansluiting voor RLA neerkomen op energieverspilling. De "Logano" zou slechts een kleine hoeveelheid warm water in de buffer kunnen duwen, omdat hij het grootste deel ervan zou moeten gebruiken voor de RLA.
Afb. 8: De polystyreenblokken waren overgebleven van de isolatie van het huis. Ze worden nu gebruikt om de voormalige stalen olietank te isoleren. Perifekt 035" zijn polystyreen elementen voor het isoleren van buitenoppervlakken, bekend als perimeterisolatieplaten (perimeter = omhulling).
De tweezoneregeling daarentegen gebruikt de warme boilerstroom plus het warme water van de middelste aansluiting voor de RLA gematigd zolang deze onder de gewenste boilerretourtemperatuur ligt. Hierdoor bereikt meer warm water de bovenste bufferzone. Als de temperatuur van de middelste aansluiting hoger is dan de gewenste boilerretourtemperatuur, zal een gedeeltelijke hoeveelheid warm water van de middelste aansluiting plus een gedeeltelijke hoeveelheid koud water van de onderste aansluiting de retour precies op de gewenste 60 °C houden. Het warme water van de boilerstroom blijft onaangeroerd. De "rMIX 2×3" met twee aansluitingen op de warmtebron en drie aansluitingen voor warmteafvoer leidt deze volledig naar de bovenste bufferzone. Door de parallelle afvoer van twee zones en de belading van twee zones wordt de buffer zelfs gelijktijdig heter aan de bovenkant en kouder aan de onderkant, wat automatisch leidt tot de ideale geleidelijke gelaagdheid.
Laad- en losprincipe
Voor afvoer in één zone mengt de regeleenheid een kwart buffervocht van 90°C met driekwart retourwater van 30°C voor een verdeling van 45/30°C. Een kwart van het 30°C retourwater stroomt terug in de boiler. Ondanks een aanvoertemperatuur van slechts 45 °C wordt de warme toevoer bovenin de buffer aangeboord. De stratificatie in de buffer verzwakt tot 60/45/30. De absorptie van lage temperatuurwarmte wordt bemoeilijkt.
Met een afvoer in twee zones blijft het water bovenaan de buffer tot 30 % langer warm. De zonering blijft behouden. Dit vergemakkelijkt de absorptie van lage temperatuurwarmte.
Voor laden met één zone met retourstroomversterking. Relatief weinig warm water bereikt de buffer erg laat. Het laadproces wordt vertraagd. De absorptie van lage temperatuurwarmte wordt bemoeilijkt.
De laadtijd voor warm water wordt verkort met de tweezone-belading met retourstroomversterking. De zone van 30 graden blijft langer koud. De absorptie van lage temperatuurwarmte wordt vergemakkelijkt.
De rendeMIX hulpstukken zorgen voor een ideale stapsgewijze gelaagdheid en optimaliseren zo het gebruik van de warmte van het bufferwater.
Hoog gemak als bewijs van opslagefficiëntie
Afb. 9: De ketel kan uitgeschakeld blijven tijdens de overgangsperiode. Elk van de drie wooneenheden heeft nog steeds een open haard, die voldoende is om de kamers te verwarmen bij gematigde buitentemperaturen.
Wat opslagefficiëntie betekent voor de exploitant kan in een paar woorden worden samengevat: in plaats van vaker kleinere hoeveelheden hout te moeten toevoegen tijdens de overgangsperiode - d.w.z. tijdens deellastbedrijf - kan de exploitant zich beperken tot wachten tot de buffer helemaal leeg is en dan minder vaak een volledige lading hout toevoegen. Ook hier is de enige doorslaggevende factor een goede stratificatie, omdat de ketel moet worden gestookt als de vereiste aanvoertemperatuur niet meer beschikbaar is bij de bovenste aansluiting van de buffer.
Maar zoals gezegd zegt dit in principe niets over hoeveel (mogelijk niet meer bruikbare) warmte er nog onder zit. De buffer loopt alleen volledig leeg bij een goede stratificatie en gelaagde afvoer - de absolute voorwaarde om weer een maximale hoeveelheid warmte op te kunnen slaan. Een constant stabiele warme zone is ook de garantie voor een goed ontwikkelde koude zone. Dit is vooral nuttig voor systemen met ondersteuning voor zonneverwarming. Een te hoge temperatuur in de onderste bufferzone is namelijk de hindernis die de zon in de winter nauwelijks kan overwinnen om een gematigd temperatuurniveau op te slaan.
Stammen kosten ook
Afb. 10: In het driegezinshuis in Alfter is de ongeveer 400 vierkante meter woonruimte verdeeld over drie wooneenheden.
Schmitz realiseerde het "gelaagd" laden en ontladen in het Alfter pand. Zonder de rendeMIX meerpoortsmenger zou de Buderus "Logamatic" altijd warm boiler- of voorraadtankwater met koud retourwater moeten mengen om een nauwkeurige regeling van de aanvoertemperatuur te bereiken. Bij zachtere weersomstandigheden zou het verwarmingssysteem geen toegang hebben tot een mediumtemperatuurvoorziening. Het is onvermijdelijk dat de warmteopwekker vaker zou moeten cycleren. Aan de ene kant is cyclisch gebruik een belasting voor het comfort van de gebruiker. Gebruikers moeten een kleine hoeveelheid hout in de ketel meerdere keren vullen, ontsteken en verbranden in plaats van de verbrandingskamer één keer te vullen en dan een hele dag rust te hebben. Vanuit fysiek oogpunt is cyclisch opstoken belastend voor de warmteopwekker zelf, maar ook voor het rendement en het milieu: tijdens de opstartfase nemen de verliezen toe.
Het kader hiernaast met de titel "Aansluitschema Weidenstraße 7, Alfter" beschrijft in detail hoe het besturingssysteem in het pand werkt. Overigens: De huidige houtprijzen (gemiddelde waarde februari 2010) liggen momenteel rond de € 80 per kubieke meter en daarmee rond de 3,8 cent per kWh. Ter vergelijking: Met stookolie en aardgas zouden de energiekosten minstens 55 procent hoger liggen bij 6 cent per 1 kWh op hetzelfde moment.
Bernd Genath
Download het technische artikel als PDF
