Verdubbelde capaciteit met hetzelfde volume

CapaciteitDe truc met hydrauliek - Hertweck optimaliseert bestaande en nieuwe gebouwen

Niedernhall in de regio Hohenlohe in Baden-Württemberg is "verRendemixt", je kunt het niet anders zeggen. Mond-tot-mond propaganda is de schuldige. Het is bekend dat het zelfs de meest geavanceerde marketingstrategieën verslaat. "VerRendemixt" betekent: de speciale meerwegmenger zet in tal van woningen de retourstroom van een radiatorverwarming om in de stroom van een lage temperatuur vloerverwarmingssysteem en bespaart zo energie. Maar dat niet alleen. In de talrijke houtsnipper- en pelletketels in de regio laadt en ontlaadt hij de voorziene bufferopslagtanks met een efficiëntie die hun capaciteit nagenoeg verdubbelt. Waarom?

Meerwegmixer

Fig. 1: Baumgartner-gebouw: Twee meerwegmengers voor energiegeoptimaliseerd laden en ontladen van de twee buffervaten van 1.000 l. Linksonder (blauw) de zonnewarmtewisselaar op de buffer voor warmwaterbereiding. De rode verwarmingswaterbuffer stond al op zijn plaats. Hij is aangesloten op het zilvergrijze gelaagde opslagvat. De zonnewarmtewisselaar benadert het gelaagde opslagvat op vier verschillende niveaus (temperatuurzones)

Het bedrijf Hertweck is nu aan zijn derde generatie toe. Fritz-Jürgen Hertweck heeft nu de leiding over de bedrijfsvoering. Hij heeft de klantgerichte activiteiten overgenomen van zijn vader, die natuurlijk nog steeds deel uitmaakt van het managementteam.
Het bedrijf heeft 52 werknemers, van wie er 37 op de bouwplaatsen werken en 15 op kantoor. Hertweck voert ongeveer 70 procent van de opdrachten zelfstandig uit, d.w.z. dat het ook de planning doet, omdat klanten uit de particuliere sector voornamelijk rechtstreeks contact opnemen met de fabrikant van de installatie. Alleen in de commerciële sector wordt de opdracht gegund via aanbestedingen en planningsbureaus.

Expert voor hernieuwbare energie

De actieradius in Hohenlohe is ongeveer 30 kilometer. Het portfolio van de installatiefabrikant omvat alle hernieuwbare energieën, inclusief lokale verwarmingsnetwerken met biogasinstallaties en houtsnipperketels. In de regio geven gebouweigenaren de voorkeur aan pellets en alle soorten houtverwarmingssystemen. In de stedelijke gebieden van de regio overheerst natuurlijk de vraag naar condensatieketeltechnologie. Maar zodra het buiten de stadspoorten komt, overheersen generatieve systemen zoals pellets, houtsnippers en houtstammen, althans in het orderboek van Hertweck. Deze trend geldt zowel voor nieuwbouw als voor renovatie. Er is ook aardgas beschikbaar in de regio, zodat de voorheen overheersende olieverwarming steeds verder naar achteren wordt geschoven. Lokale verwarming heeft ook haar klanten. Hertweck werkt hier samen met een civieltechnisch bedrijf, hoewel de aanleg van het leidingwerk de verantwoordelijkheid is van het HVAC-bedrijf.
Warmtepompen zijn natuurlijk ook een optie voor eengezinswoningen. Hertweck installeert voornamelijk luchtverwarmingssystemen, omdat het vertrouwen in de geothermische optie in Baden-Württemberg ernstig is geschokt na de ongelukken in Staufen en elders. Het is niet de overheid die op de rem trapt, maar de angst om de schade te moeten betalen bij een ramp in de grond. Van de mogelijke geluidsemissie van de buitenunit van een luchtwarmtepomp hebben de buren hier geen last, omdat er in het gebied rond Niedernhall maar een paar rijtjeshuizen zijn gebouwd. De huiseigenaren daar hebben voldoende grondoppervlak om de ventilatoreenheid op voldoende afstand van hun eigen slaapkamerraam en dat van de buren te plaatsen.

Toegevoegde waarde blijft in de regio

Niedernhall

Afbeelding 2: Niedernhall - biomassa voor de deur

Klanten zijn ook bereid om over te schakelen van stookolie naar pellets voor renovatieprojecten. Hiervoor is natuurlijk gekwalificeerd advies nodig. In het natuurlijke landschap van Hohenlohe wordt ondersteuning geboden door het uitgesproken milieubewustzijn van de lokale bevolking, evenals de zichtbare biomassa voor de deur. De toegevoegde waarde van boomstam- en houtsnipperketels blijft in de regio. Aan de brandstofkant profiteren de kleine en middelgrote bedrijven in de buurt van deze ovens, niet de energiebedrijven. In het geval van pellets reikt de boog verder dan de regio, "maar ook hier levert hout van Duitse bodem de energie, geen Russisch gas of Arabische olie."
Het prijsargument voor de energiebron speelt ook een rol. Het is waarschijnlijk 50 procent goedkoper dan stookolie en 30 procent goedkoper dan aardgas. De Duitse energie- en pelletvereniging DEPV publiceert regelmatig de laatste vergelijkende cijfers. In de afgelopen jaren hebben de pelletprijzen zich in een rechte lijn ontwikkeld met een lichte stijging. Vijf of zes jaar geleden was er een uitschieter, maar die bleef precies hetzelfde, namelijk de uitschieter. "Sindsdien is er een stabiel en aantrekkelijk verschil met de andere energiebronnen. Veel gebouweigenaars kiezen ook voor een combinatie van hout- of pelletverwarming plus thermische zonnecollectoren. Fotovoltaïsche energie wordt daarentegen steeds minder populair vanwege de lagere vergoeding."

rendeMIX boomstamketels en zonnecollectoren

Fig. 3: Voor boilers en zonnecollectoren (ca. 10 m2). Rechts rendeMIX 2 x 3 voor belading (2 = ketel aanvoer en retour, 3 = buffer warm, warm, koud), daarnaast 3 x 2 voor ontlading (3 = buffer, 2 = verbruiker). De radio staat op de warme afvoer van de rode buffer naar de radiatorverwarming (flow).

Hertweck voert fotovoltaïsche activiteiten uit in samenwerking met een gespecialiseerd elektrotechnisch bedrijf, vooral als het gaat om warmtepomptechnologie in combinatie met teruglevering van zonne-energie. "Deze systeemtechnologie vereist veel expertise. We zouden een aparte afdeling moeten opzetten om ons uitsluitend met dergelijke combinaties bezig te houden. Dat is niet rendabel. Daarom kiezen we voor samenwerking met een gekwalificeerd bedrijf. De klant zelf heeft echter maar één aannemer, wij of onze partner. We treden op als een joint venture. Dat moet vanzelfsprekend zijn bij dergelijke aanbiedingen."

"De levende rendeMIX"

Zoals vermeld in de inleiding, heeft de fabrikant van de installatie zijn omgeving letterlijk "dement gemaakt". Het contact met de speciale hydraulische meerwegmenger van Baunach, Hückelhoven, kwam tot stand via een artikel in een vakblad. Dit moedigde Fritz-Jürgen Hertweck en zijn projectmanager Matthias Wied aan om op de ISH-beurs in Neurenberg meer te weten te komen over dit energiebesparende doorstroom- en retourregelsysteem van ontwikkelaar Baunach. "Het was niet alleen de technologie die indruk op ons maakte tijdens deze eerste ontmoeting. De zeer competente presentatie van de processen in de menger en in het netwerk lieten ons ook zien dat het niet zomaar iemand was die iets probeerde te verkopen. De mensen van Baunach - dit was heel duidelijk - stonden en staan achter het product. Ze leven en ademen rendeMIX."
Het moest dus wel iets goeds zijn. "Daarom besloten we ons intensief op deze technologie te richten en deze aan de klant te vertegenwoordigen. Dat is nu gelukt in meer dan 50 projecten met nog meer meer meerwegmixers - in sommige panden hangen er twee of drie aan de muur."


Schakelschema rendeMIX

Gascondensatieketel ongemengd radiatorverwarmingscircuit

Fig. 1: Gascondensatieketel met een ongemengd radiatorverwarmingscircuit en een gemengd vloerverwarmingscircuit met warmwaterboiler

Condensatieketel op gas naar buffervat

Fig. 2: Gascondensatieketel op buffervat met een gemengd vloerverwarmingscircuit en warmwaterbereiding via verswatermodule. Verwarming en warmwaterbereiding met ondersteuning van zonne-energie

Houthoutketel met twee zones

Fig. 3: Logketel met tweezone-belading in buffervat via en tweezone-ontlading voor een gemengd vloerverwarmingscircuit met retourbenutting en een gemengd radiatorverwarmingscircuit, evenals warmwaterbereiding via verswatermodule. Verwarming en warmwaterbereiding met ondersteuning door zonne-energie

Bedradingsschema Baumgartner

Fig. 4: Aansluitschema Baumgartner-object


Drie verschillende toepassingen

Koud water inlaat

Fig. 4: Koudwatertoevoer (warmwaterspiraal), warmwatercirculatieleiding met mengkraan. Warmwatertemperatuur 40 °C

Hertweck gebruikt de rendeMIX in een grote verscheidenheid aan systemen. Ten eerste wordt hij klassiek gebruikt om de retourstroom van een verwarmingssysteem met hoge temperatuur (radiator) te koppelen aan een verwarmingssysteem met lage temperatuur (vloerverwarming). Hier zet de fitting bijna klassiek de retour van de radiator om in de stroming van de pijpspiralen in de vloer. Ten tweede voor het laden van bufferboilers met twee zones. In dit geval zorgt de rendeMIX ervoor dat de gelaagdheid in de cilinder zo lang mogelijk behouden blijft door afhankelijk van de brontemperatuur in de overeenkomstige zone te voeden. Dit type belading voorkomt dat de verschillende niveaus zich vermengen en houdt zo de exergetische componenten zo lang mogelijk in de cilinder.
Ten derde ontlaadt Baunach's regelsysteem de warmwatertanks op een even kundige manier. Als een temperatuur van 40 graden voldoende is, gaat de meerwegmengkraan terug naar dit niveau. Hij neemt geen water van 80 graden en koelt het af tot water van 40 graden met een lage retourstroom, wat tot aanzienlijke capaciteitsverliezen zou leiden. "Ongeregeld laden en ontladen halveert de capaciteit van een opslagtank. Dit is heel eenvoudig te verklaren: als 's middags een waterdebiet van 50 °C voldoende is en de meerpoortsmenger in werkelijkheid slechts deze 50 °C afneemt, is er 's avonds vanuit de bovenste zone nog 80 °C beschikbaar in het gebouw. Als het regelsysteem daarentegen de 80 °C had afgetapt en met koud water tot 50 °C had verlaagd, zou de ketel 's avonds opnieuw moeten verwarmen. We beloven de gebruiker van de kloofhoutketel een aanzienlijke comfortwinst. Het opwarminterval wordt verdubbeld. Wat eerst twee dagen was, wordt nu vier dagen. Onze klanten waarderen dat.

Verdubbelde capaciteit

Hertweck installatie

Fig. 5: Hertweck installaties. Met rendeMIX wordt de afschrijvingstijd voor de collector gehalveerd

Om een ander voorbeeld toe te voegen: "Stel je 3000 liter water van 40 graden voor. Bij deze temperatuur kun je niet eens een bad nemen of douchen als je de gradiënt in de wisselaar tussen het warme en bufferwater meerekent. Er kunnen een paar kilowatturen in het water zitten, maar die zijn helaas niet erg waardevol. Verdeel nu dezelfde energie-inhoud in zones van 60 graden en 25 graden. Het resultaat: niet alleen is er voldoende douchewater beschikbaar voor het gezin, maar dankzij de twee-zone-belading hoef je geen halve dag te wachten tot er weer warm water beschikbaar is in de badkamer en keuken als je het kussen bovenin de cilinder hebt opgebruikt. De rendeMIX mist dit niet. Hij reageert onmiddellijk door deze zone bij te vullen met hoge temperatuur."
De systeemfabrikant licht dit punt van comfort en energiewinst toe aan de hand van het voorbeeld van teruglevering van zonne-energie: "Kijk maar eens naar een belasting met één zone. Water van elke temperatuur stroomt altijd via dezelfde aansluiting de buffer in. Daardoor is het water gestratificeerd in de boiler van 40 °C onderaan tot 60 °C bovenaan. Bovendien blijft het niet in een, laten we zeggen, constante stroom. Er ontstaat turbulentie in de boiler. Hierdoor wervelen koud en warm water door elkaar. Als daarentegen een tweezonelading zou worden gebruikt, zou het resultaat een relatief schone gelaagdheid zijn met misschien 30 of 35 °C onderin en 80 of 90 °C bovenin.
Dit is een doorslaggevend nadeel van de éénzoneregeling.

Zonnewinst, zelfs bij diffuus licht

Object Kok

Afb. 6: Koch-eigendom. De eigenaar: "Het is echt zo dat ik op zondag nog steeds warmte in de buffer heb als ik op vrijdag laad. Vroeger moest ik kinderen of buren vragen om tussendoor hout toe te voegen."

De andere: "Door de 40 °C aan de onderkant, met een ongeregelde belasting, kan de zonnecollector ook niet van zijn lage temperatuur afkomen. Bij diffuus weer zou hij eigenlijk nog wel 30 of 35 of 40 °C kunnen afzetten. Maar de warmtewisselaar reageert niet op dit niveau. De warmtewisselaar reageert echter niet op dit niveau: "Op de verdieping waar de zonnewarmtewisselaar staat, is de temperatuur al 40 °C bij een ongezoneerde belasting. De pomp circuleert alleen de zonnewarmte. Als de vloer daarentegen 25 of 30 °C zou zijn, zou de eigenaar van het gebouw ook profiteren van de diffuse warmte." Verspreiding is alles. Als het koud blijft in het vloeroppervlak van de buffer, kan het zonnesysteem meer energie opslaan.

Matthias Wied

Fig.7: "De temperaturen die we hebben gemeten voor controledoeleinden kwamen eigenlijk overeen met het plan", Matthias Wied

Moest je lang wennen aan het gebruik van de meerwegmengtechnologie? Fritz-Jürgen Hertweck en Matthias Wied zeggen van niet. "Het apparaat doet het meeste werk zelf. Het wordt alleen aangestuurd via de temperaturen. We hoeven geen volumestromen aan te passen. De rendeMIX egaliseert deze zelfstandig. Natuurlijk moet je wel bekend zijn met de filosofie. HG Baunach biedt hiervoor trainingsmateriaal aan, de buitendienst biedt ondersteuning of je kunt naar een training gaan. Maar in principe gaat het net zo om één of meerdere pompen en een menger als bij conventionele verwarmingstechniek."
Sommige conservatieve concurrenten in de regio staan echter wantrouwend tegenover de technologie en de verkoopactiviteiten van Hertweck. "Omdat ze het systeem niet begrijpen, verzetten ze zich van geval tot geval op deze manier: 'Dat kun je je besparen, beste bouwer, hij probeert je gewoon iets te verkopen. Dat horen we soms van onze klanten. Deze collega's zien echter over het hoofd dat klanten hun aannemers niet meer onvoorwaardelijk vertrouwen. Ze informeren zich vooraf. Ze begrijpen misschien de details van een techniek niet, maar ze herkennen snel de competentie van hun tegenpartij tijdens zulke discussies. Eigenlijk doen ze zichzelf meer kwaad met zulke opmerkingen dan ons. Ik ken in ieder geval geen enkel geval waarin we een order zijn misgelopen vanwege zo'n 'verduidelijking'," zegt de baas van het bedrijf.

Examen geslaagd

Temperaturen van boomstamketels

Afb. 8: Temperaturen en omstandigheden op het display van de kloofhoutketel. Natuurlijk hoefde het niet op 6 augustus te beginnen. De zonnecollector laadde de buffer

Natuurlijk vertrouwde het bedrijf tijdens de opstartfase niet naïef op de hydraulica van Baunach. "Alles wat ons werd gepresenteerd klonk plausibel, maar getrainde marketingmensen hebben altijd de juiste argumenten bij de hand. Af en toe ben je helaas een gebrand kind. We wilden weten of de temperaturen en volumestromen daadwerkelijk zouden stabiliseren zoals ons was verteld. Daarom installeerden we de juiste sensoren en meetapparatuur in de eerste installaties - en we waren niet verrast, maar zeer tevreden toen de waarden zich daadwerkelijk volgens plan gedroegen. Het was dit bewijs dat ons tot rendeMIX supporters maakte."
Sympathisatie begon ongeveer tien jaar geleden. In die tijd overheerste de koppeling van het radiatorcircuit met het vloerverwarmingssysteem. Het bedrijf ontdekte echter steeds meer de voordelen van het optimaliseren van het laden en ontladen van opslagtanks, vooral in combinatie met de pellet- en houtgestookte ketels die veel voor de deur worden gebruikt. "In feite hebben onze klanten keer op keer bevestigd dat ze sinds de ombouw met een gerust hart het weekend in kunnen gaan, omdat ze alleen maar de ketel op vrijdag vier of vijf uur hoeven te laten branden om de opslagtank(s) bij te vullen en er zeker van te zijn dat er genoeg bruikbare energie - de nadruk ligt op bruikbaar - in de buffer zit en beschikbaar is tegen zondagavond. Regelmatig keert ze op zondagavond terug naar een behaaglijk warm huis."
In het verleden, ten tijde van het oude houtgestookte verwarmingssysteem, moesten operators 's ochtends, 's middags en 's avonds brandstof toevoegen. Toen de eerste houtvergassingsketels met bufferopslag kwamen, werd deze noodzaak teruggebracht tot hooguit één of twee keer per dag. Moderne, efficiëntere hout- of pelletgestookte systemen, in combinatie met een gelaagde opslagtank van 2.000 of 3.000 liter, maken het mogelijk om de ketel "misschien om de twee dagen" bij te vullen, tenzij het buiten Siberisch koud is. Met de 'rendeMIX' als hoogste niveau van hydraulische optimalisatie kunnen we deze periode gemakkelijk verdubbelen. In de regel is het eigenlijk alleen nodig om de houtblokken op maandag en vrijdag aan te steken," zegt Fritz-Jürgen Wied, die de enorme toename in gemak benadrukt.

Bestaande buffer kan worden omgezet in twee-zone buffer

Hedendaags sanitair

Afb. 9: Net zoals innovatieve verwarmingstechniek voor Hertweck vanzelfsprekend is, is de presentatie van eigentijds sanitair voor de systeemfabrikant net zo vanzelfsprekend.

In principe kan elke buffer worden omgebouwd tot een gelaagde opslagtank. "Bij renovaties komen we vaak een ketel tegen die nog functioneel is. We vervangen dan bijvoorbeeld eenvoudig de oude houtketel door een moderne pelletketel, vervangen de standaard retourtemperatuurverhoging door een meerpoortsmenger en bouwen de naastgelegen tank van 1.000 liter om naar tweezonelading met een rendeMIX. Het behoort tot onze standaardwerkzaamheden om in individuele gevallen de benodigde nozzles in te lassen als deze niet beschikbaar zijn." Dit is niet zo effectief als een nieuwe ketel, omdat de moderne ontwerpen met hun interne waterschotten stratificatie bevorderen, "maar je moet ook naar het geld van de klant kijken. Op een gegeven moment zegt de klant tijdens een adviesgesprek: nu is het genoeg. Je moet het je kunnen veroorloven om energie te besparen. Maar ik bedoel alleen de laatste vijf procent."
Maar de eigenaar heeft één wens. Wat ontbreekt is "een rendeMIX die een maatje kleiner is. Hoewel de huidige, nogal omvangrijke armatuur een breed scala aan debieten dekt, hoeft de aangeboden meerpoortsmenger geen 30 kW te leveren voor het kleinere vrijstaande huis. Overdimensioneren is duur. Bovendien beperkt de huidige grootte ons in termen van installatie. Veel huizen zonder kelder hebben een relatief smalle kamer als stookruimte. Daar is het vaak een uitdaging om de verdeler op de muur te installeren."

Buffercapaciteit

Fig. 10: rendeMIX verdubbelt de buffercapaciteit meer dan.

Verwarmingsintervallen

Fig. 11: De grotere buffercapaciteit vergroot zowel de heropwarmintervallen ...

Zonneopbrengst rendeMIX

Fig. 12: ... evenals de bruikbare zonneopbrengst, waarvan de brandstofbesparing de afschrijvingsperiode halveert.

Bernd Genath

www.hertweck.biz
www.baunach.net

Download het technische artikel als PDF

Capaciteit


Baunach