Интеллектуальное смешивание решает проблемы
"Система стоит каждого евро"
В 2004 году гильдия Швайнфуртской СХК переехала в новое здание ассоциации. Новое здание в промышленной зоне Хайниг должно было стать "центром энергосбережения". С одной стороны, они хотели работать образцово с точки зрения энергетики, а с другой стороны, здесь должно было быть представлено как можно больше различных технологий. Все было сделано с инициативой и заинтересованностью, но была одна вещь, которая раздражала руководителя гильдии Йозефа Бока: накопительный бак, в который поступает тепловая энергия от теплового насоса, пеллетного котла и солнечной системы, не был стратифицирован оптимально. Хороший совет стоил дорого.
Рис.1: Директор гильдии Йозеф Бок перед новым зданием гильдии на Матхаус-Штаблайн-штрассе. Большую часть работы выполнили сами члены гильдии.
Старое помещение в местной Ремесленной палате трещало по швам: Не хватало современных учебных классов для предприятий-членов, да и условия для экзаменов обучающихся были уже не идеальными. Здание в промышленном районе Хайниг в Швайнфурте не только привлекательно выглядит в голубом, зеленом и желтом цветах. Оно также привлекает внимание своей современной архитектурой и достойным оснащением с дымоходами из нержавеющей стали, медной отделкой и солнечной системой на крыше и фасаде. Внутри здание представляет собой улей разноцветной активности, а ученики разных возрастных групп как будто захватили его. Йозеф Бок объясняет: "Помимо обучения взрослых, мы регулярно организуем здесь школьные проекты на тему технологий в ремесле. Восьмиклассники проходят здесь двухнедельную производственную практику. Сегодняшние дети - это завтрашние ученики, а они, в свою очередь, - послезавтрашние квалифицированные рабочие". Профессия сантехника требует от квалифицированных рабочих многого: высокого уровня общих знаний, технического понимания теории и необходимого практического опыта. Проложить трубу можно научиться за неделю, а вот установить геотермальный тепловой насос так, чтобы он работал правильно с точки зрения энергоэффективности, требует немного больше знаний".
В центре внимания: образование для взрослых
Рис. 2: Один из учебных классов, где проходят курсы подготовки слесарей по обслуживанию клиентов HVAC.
Например, обучение по программе "Техник по обслуживанию клиентов SHK". Кроме Швайнфурта, эта программа обучения доступна только в Траунштайне. Курс повышения квалификации "Специалист по электрооборудованию" состоит из 48 учебных часов, и каждая специализированная компания, которая хочет, например, заменить отопительный насос, должна предоставить подтверждение этой дополнительной подготовки. Некоторые компании еще не осознают этого, но в случае несчастного случая они будут в безопасности, говорит генеральный директор. Впервые в этом году был предложен курс "Консультант по энергетике". Совместно с ответственным районным управлением эта программа повышения квалификации будет последовательно расширяться. Также уже приобретена термографическая камера. Интерес к таким снимкам определенно есть, что подтверждается растущим числом запросов. Йозеф Бок не хочет, чтобы компании-члены компании легкомысленно упускали свои возможности в новых сферах бизнеса.
Для всех: оптимальные условия
Рис. 3: В этом учебном классе для каждого участника предусмотрено современное компьютерное рабочее место.
В здании есть два учебных класса. Один из них содержит газовое отопительное оборудование от различных поставщиков и, таким образом, охватывает весь спектр технологий газового отопления, а другой посвящен технологиям нефтяного отопления. Есть также компьютерный класс с двенадцатью рабочими станциями. Здесь, например, можно проводить учебный курс "Консультант по энергетике", причем каждое рабочее место оснащено современным плоским экраном. Это означает, что преподаватель может также получить доступ к учебному программному обеспечению ZV SHK. В здании также есть мастерская, офисы и комната отдыха, которые также можно использовать для проведения специализированных презентаций - например, по тепловым насосам, пеллетным котлам, геотермальной энергии и т. д. - в более широком масштабе. Здесь бывает до 1000 посетителей в год. Йозеф Бок рассматривает свою гильдию как организацию, оказывающую услуги своим членам, что постоянно подстегивает его к развитию и предложению новых услуг.
Один зал: разные пользователи
Рис. 4: В новом зале на территории гильдии созданы образцовые условия для сдачи экзаменов подмастерьями. В свободное от экзаменов время студенты учатся работать с различными материалами на практических занятиях.
Например, новый зал, который был пристроен в 2006 году. Здесь проводятся экзамены на получение новой профессии - механика по ремонту оборудования. Условия сдачи экзаменов по новой профессии изменились и стали более требовательными, как и условия практических экзаменов. Место в БТЗ при Ремесленной палате уже не подходило, поэтому было принято решение о строительстве пристройки к новому зданию гильдии. Здесь одновременно могут сдавать экзамены 16 учеников. Здесь же регулярно проводятся курсы повышения квалификации для жестянщиков. Кроме того, здесь организуются проекты с участием учеников средней школы, которые учатся работать с различными материалами и инструментами. Например, здесь выполняют кирпичную кладку, мощение и пиление. Помимо практической деятельности, в этих проектах поощряется командная работа. В этом году в холле будет построен целый дом - разумеется, в миниатюре. Во второй части проекта изучаются основы электротехники, например, технология управления в теплотехнике, чтобы показать, что такое электричество на самом деле, а также подчеркнуть опасность электричества и его возможности. Важную роль играет также деревообработка. Здесь важную роль играют не только обработка различных пород древесины, тема защиты окружающей среды и опробование простых инструментов, но и теория, наблюдение за измерениями и т. д. В конце дети забирают домой поделку, которую они сделали сами, например скворечник.
Образцовый: Помогать людям помогать самим себе
Рис. 5: Интеграция в фасад позволяет оптимально улавливать солнечные лучи даже зимой.
Но это еще не все в доме гильдии Швайнфурта: нельзя не упомянуть о так называемом "практическом классе". Практический класс - это 25 учеников из средних школ (7 наций), которые проводят год в гильдии. По словам Йозефа Бока, эти ученики редко испытывают что-то положительное. Вместе с учителями они должны получить положительный опыт и научиться позитивному мышлению, далекому от оценок и выговоров. В то время как ложь, обман и недоверие преобладают на начальном этапе, надежности, пунктуальности и доверию нужно учиться позже. Вместе со школой ставятся задачи, сочетающие теорию и практику. Например, пекутся пироги, и ученики понимают, что им нужно уметь считать, взвешивать и вычислять. Это призвано мотивировать учеников воспринимать математику не как надоедливую теорию, а как важный инструмент в повседневной жизни и тем самым стимулировать их желание учиться. Лучшая награда для Йозефа Бока и его коллег - когда он может устроить таких учеников на стажировку.
Множество источников тепла и буферный резервуар
Рис. 6: Память с входами и выходами и тремя rendeMIX.
По оценкам Йозефа Бока, помещения гильдии загружены хорошо - около 80%. Больше вряд ли возможно, поскольку, помимо офисной работы, он сам организует многие учебные курсы для взрослых. Здание имеет три этажа, а площадь двух учебных залов составляет 85 метров каждый.2 большой, мастерская 120 м2, комната отдыха 120 м2. С офисами, туалетами, ванными комнатами и кухней, около 700 м2 площадь. Все здание отапливается с помощью теплового насоса с поверхностным абсорбером. На территории гильдии было проложено около 400 метров трубопровода. Мощность теплового насоса составляет 8,7 кВт, чего вполне достаточно в переходный период. В более холодные дни на смену приходит пеллетный котел. Все отопительные приборы в здании могут подавать свое тепло в систему, независимо от того, являются ли они масляными или газовыми котлами или солнечными системами. Все тепло, вырабатываемое в доме, попадает в 1500-литровый буферный резервуар в подвале. При строительстве нового здания членам гильдии было важно, чтобы оно соответствовало последнему слову техники и чтобы как можно больше технологий, представленных на рынке, было на месте и в действии.
Кардинальная ошибка: перемешивание в накопительном баке
Рис. 7: "Здесь никогда не было 20° C", - Йозеф Бок указывает на холодную зону в буферном резервуаре.
Из слов Йозефа Бока можно понять, насколько сильно его "беспокоила" эта проблема, потому что он говорит: "На самом деле это позорно, мы перепутали буферную емкость". Он прекрасно понимает, что эта система не "из ряда вон выходящая" и не может быть легко сравнима с другими системами из-за разнообразия примерно 18 теплогенераторов. Проблема здесь не в высоком энергопотреблении и не в холодных помещениях. Большое количество соединений и насосов на цилиндре привело к тому, что вода в цилиндре смешивалась. Об этом можно было судить по установленным датчикам температуры. Что действительно раздражало, так это то, что тренировки по работе с газовыми приборами иногда приходилось отменять, потому что накопительный бак больше не мог поглощать тепло и приборы выходили из строя. Кроме того, ни подключенная солнечная система не могла оптимально подавать вырабатываемое ею тепло, ни подача горячей воды на кухню не всегда была вполне удовлетворительной. На выставке ISH 2005 Йозеф Бок уже встречался с Хансом-Георгом Баунахом, который тогда представил гильдии концепцию смесительного коллектора rendeMIX. В то время интерес к продукту был еще ограничен. Йозеф Бок комментирует: "То, что он создает, относительно просто, но вы должны понимать, что происходит на самом деле с ментальной точки зрения. Как только вы поймете это, вы сможете использовать позитивные аргументы, чтобы убедить клиентов, у которых были проблемы, схожие с теми, что были у нас".
Простое решение: никогда не смешивайте горячее с холодным
Владелец компании Ханс-Георг Баунах впервые осмотрел систему на месте. Он объясняет проблему так: "Все зависит не только от того, сколько тепла содержится в буферной емкости, но и от того, какую пользу оно приносит. Если я хочу иметь ванну, наполненную водой температурой 40° C, то для меня будет относительно мало пользы, если при распределении того же количества тепла в буфере можно получить только две ванны с температурой 25° C. Но смешанный баллон не только слишком холоден для производства питьевой воды, так что приходится разжигать бойлеры. Он также слишком теплый, чтобы, например, поглощать солнечное тепло - двойной удар. Однако если у меня хорошая стратификация, то количество тепла, содержащееся в буфере, концентрируется в как можно меньшей области с максимально высокой температурой и готово к выделению тепла, а оставшийся под ним объем имеет минимально возможную температуру для поглощения тепла. Принцип rendeMIX очень прост: никогда не смешивайте горячую воду с холодной, но всегда либо горячую воду с теплой, либо теплую воду с холодной! Однако этот простой принцип должен быть реализован последовательно, если вы хотите добиться успеха и регенеративной эффективности в гидравлике. И это именно то, что мы делаем".
Один миксер, три процесса, множество преимуществ: rendeMIX
Рис. 7: Йозеф Бок показывает вход системы "труба в трубе" в буферную емкость.
Но откуда многополосный микшер rendeMIX берет горячую воду?
- Либо из обратного потока более высокотемпературного отопительного контура - в этом случае производитель называет это "утилизацией обратного потока". При этом методе высокотемпературные и низкотемпературные сети соединяются последовательно. Обратный поток высокотемпературного контура становится потоком низкотемпературного контура. Благодаря встроенному байпасу, который действует как переключатель, оба контура остаются гидравлически развязанными даже при изменении расхода. Приводом смесителя можно управлять с помощью трехточечного сигнала любого обычного управления отопительным контуром. Этот процесс снижает температуру обратки и объемный расход, благодаря чему конденсационные котлы могут отводить на 10% больше конденсата, а буферы - поглощать до 50% больше тепла.
- В качестве альтернативы горячая вода поступает из центра буферной емкости. Это приводит к процессу "двухзонной разгрузки", при котором сначала осуществляется доступ к нижней холодной зоне буфера, пока она не перестанет обеспечивать достаточную температуру. Только после этого открывается доступ к расположенной над ней горячей зоне, где горячая вода из верхнего буферного патрубка смешивается с горячей водой из центральной части буфера, так что горячей воды требуется значительно меньше, чем при трехстороннем смешивании с холодной водой из обратного контура отопления. В то же время в буфер поступает полный объем холодной воды. Такой отбор тепла означает, что буфер дольше остается горячим в верхней части и быстрее остывает в нижней. Даже при использовании только одного отопительного контура количество высокотемпературного тепла, которое может быть использовано для приготовления горячей воды для бытовых нужд, увеличивается на треть. Если необходимо обеспечить несколько отопительных контуров, двухзонную разгрузку можно комбинировать с утилизацией обратки, что позволяет увеличить эффективность буфера почти в два раза.
-
Рис. 8: В восторге от успешного совместного проекта: слева направо Герберт Шпигель (HD Spiegel Innovation), главный мастер Бертольд Штерцингер (который теперь установил rendeMIX у себя дома), Ханс-Георг Баунах, HG Baunach GmbH & Co. KG и Йоахим Йост (Sonnenkraft GmbH).
И наоборот, этот двухзонный процесс можно использовать для загрузки буферного накопителя, если теплогенератор должен быть оснащен системой повышения температуры обратки, как, например, дровяной котел или когенерационная установка. В этом случае сначала загружается верхняя горячая зона и только потом нижняя холодная, в результате чего буфер быстрее нагревается в верхней части и дольше остается холодным в нижней.
Швайнфуртская концепция гидравлики
В случае с Швайнфуртом были использованы все три метода: Котлы в двух учебных аудиториях - каждый со своим насосом и обратным клапаном - и пеллетный котел в большом зале загружают буфер через общий двухзонный бустер обратного потока rendeMIX 2×3 (RLA), который поддерживает постоянную температуру обратного потока на уровне около 55° C с помощью контроллера, встроенного в электропривод. Это позволяет получать более высокие температуры потока почти независимо от выхода с разбросом температур около 70/55° C, которые подаются в буфер в верхней части. Погодозависимое снабжение высокотемпературных контуров - радиаторов на верхнем этаже и венконов на первом этаже старого здания - осуществляется через 3mix 2×2, обратный поток которого может использоваться низкотемпературными контурами - подогревом полов на первом этаже старого здания и в двух новых зданиях - перед подачей в центральный буферный патрубок. Наконец, их снабжение с погодным контролем обеспечивается системой rendeMIX 3×2, которая сочетает в себе двухзонный отвод и утилизацию обратного потока. Это позволяет получить чрезвычайно большой объем максимально холодной обратной воды. Также важно было ограничить количество подключений к буферу до необходимого минимума: основное распределение тепла подключено только через три патрубка, чтобы ограничить расход воды в буфере до гидравлического выравнивания между генераторами и потребителями. Настенный конденсационный котел, первоначально установленный для отопления здания, берет на себя погодозависимое регулирование смесительных контуров и через четвертое подключение обеспечивает возможность подачи технической воды только в верхнюю десятую часть буфера. К этим трем трубам (горячая, теплая, холодная) в соседнем помещении также подключены солнечный модуль стратифицированной зарядки с клапаном переключения и станция пресной воды Sonnenkraft. Тепловой насос подключен параллельно между верхним и нижним буферными соединениями и должен работать только тогда, когда все другие теплогенераторы выключены, поскольку его низкая ΔT и большой объемный поток разрушают любую стратификацию. Он работает только тогда, когда не проводятся учебные занятия, и отключается за один-два дня до их начала, чтобы дать буферу остыть.
Сверху: система "труба в трубе
Система "труба в трубе" - что это такое? В системе SPP циркуляционная труба прокладывается в проточной трубе. Такая прокладка непосредственно в трубе горячего водоснабжения экономит материальные затраты и, прежде всего, время монтажа. При новой установке внутренняя труба может быть вставлена сразу - т.е. до опрессовки и завинчивания - и уложена вместе с проточной трубой. При реконструкции или модернизации, как в случае с гильдией Швайнфурта, используется дополнительное приспособление для вставки, которое значительно облегчает введение трубы. Центральным элементом системы является фитинг с гильзой. Труба подается (через и наружу) с помощью формованной детали; труба фиксируется с помощью гильзы. Возможны даже изменения направления. Конец пластиковой трубы подается через специальный фитинг FSP, запатентованный компанией Spiegel Innovation. Не требуется никаких специальных инструментов или обжима. Благодаря так называемой односторонней системе в скважине пластиковая труба удерживается на месте и не может выскользнуть. На этом монтаж циркуляционной трубы завершен. Другие причины, по которым эта система не должна отсутствовать в любой системе питьевого водоснабжения:
- Высокий энергосберегающий эффект внутреннегоциркуляция, как в этом привело к сокращению выбросов CO2–выбросы по сравнению с обычнымициркуляции на 1500 кг CO2 за год. В связи с PPW От HD Spiegel Инновации снова около 1000 кг CO2 меньше, так что вместе около 3 тонн CO2 в год спасены для этой системы! За один односемейный дом, CO2-Выход примерно на 1,5-2 тонны в год.быть снижена.
- Эта система означает, что регулирование W551 (ΔT 5 K) и другие гигиеинические аспекты без каких-либо проблем.
- Дизайн этой специальной формыдетали избегают полостей и обходятся безна уплотнениях, что приводит к застою водыи места прорастания. Даже при Теплообменники типа "труба в трубе" или Циркулярный меч с комбинированной сменойЭта цель была оптимально достигнута.
В будущем монтажники будутгигиенические конструкции оборудования для общественного питанияи их связи (стагнацияопасность), чтобы избежать бактерий и легионелл. Почему Теплообменник "труба в трубе" (PPW) для модуль пресной воды? Для подключения циркуляционной системы на пресноводном суднемодуль (подача на входе холодной воды)Использование этого устройства приводит к следующим недостаткам Возможная кальцификация модуля и прежде всего, "обратная связь" с высшимиболее высокая температура циркуляции в холодная зона резервуара и, следовательно, связанное с этим разрушение стратификации. С PPW эти недостатки ушли в прошлое.безопасность. Установка производится в проверенных Технология "труба в трубе", в зависимости от конструкции резервуар для хранения, в "теплой зоне". Со сдвигомрезервуары для хранения, которые можно использовать в непрерывном режименагревать воду, нет циркуляциипланируется подключение. Вместо этого циркуляция через холодную водуинтегрированы во входное отверстие. В результате стратификация резервуара разрушается, поэтомуларные системы могут поставлять энергию только на резервуар для хранения, когда температура выше температуры циркуляции. С Помощь в изготовлении зеркал HD циркуляционная труба подсоединена ктруба в зоне горячей воды в система хранения данных и, таким образом, опСистему можно использовать в любое время. Несколько производителей накопителей (Nau, Solarfocмы, IFF Kollmannsberger, Fröling) набор этот тиражный меч уже с ихсистемы хранения данных. Компания HD Spiegel Инновации по-прежнему сосредоточены на инновационных Производители и дилеры систем хранения данных, которыесистема в их программе.хочу сделать.
Идеальное решение: довольный клиент
"Я в восторге", - говорит Йозеф Бок, подводя итоги совместной работы. "У нас никогда раньше не было температуры около 20 °C в буфере". Компания Baunach спроектировала систему, а Йозеф Бок сам все установил. "Я захожу в радиаторы при температуре от 0 °C до -5 °C с температурой около 40-45 °C, выхожу из радиаторов при температуре от 32 до максимум 35 °C, захожу в теплый пол, в пристроенном холле активирован бетон, в здании также есть настенное отопление и система вентиляции с рекуперацией тепла. В этом случае обратный поток из низкотемпературных систем имеет температуру только от 19 до 29 °C. Это означает, что только холодная вода попадает в холодную зону буферного резервуара, где она может быть подогрета. Мы достигли этого и гордимся этим", - говорит Йозеф Бок, подводя итоги работы. Особое преимущество системы Ханса-Георга Баунаха он находит в том, что она адаптируется к условиям на месте: Заказчику не нужно переустанавливать всю систему; вместо этого смесители rendeMIX адаптируются к системе. Занятия на обогревателях больше не нужно прерывать, поскольку накопительный бак может без проблем поглощать тепло, выделяемое учебными помещениями (до 200 кВт). Эта энергия не пропадает зря, а может быть использована с пользой. Естественно, Йозеф Бок включил систему rendeMIX в свои программы обучения. Он считает своим долгом сделать так, чтобы его мастера не только знали систему, но и умели ею пользоваться. "Для нас rendeMIX - это уровень техники!"
Скачать техническую статью в формате PDF
