Экономия фурнитуры, экономия времени на сборку
Масляное отопление с упрощенной гидравликой отопления, оптимизированной для повышения эффективности
Стандартная версия гидравлики Baunach регулирует обратку радиаторного контура в поток низкотемпературной системы напольного отопления с точностью до градуса и литража. За высокотемпературную сторону отвечает масляный или газовый котел, который работает по скользящей шкале. Использование возобновляемых источников энергии, однако, в большинстве случаев связано с постоянной температурой котловой воды - и, следовательно, с дополнительным смесителем для радиаторов. Поэтому инженер по отоплению предложил расширить схему "rendeMIX". Баунах реализовал это предложение. Как? Пример теплоцентрали в Бакнанге объясняет это.
Лучше и не скажешь: "КПД котла сам по себе не является критерием экономичного отопления. Комбинации котел/котел - даже в виде новых систем конденсационных котлов - так же стары, как и само центральное отопление с точки зрения технологии системы. Поэтому ответственность лежит на повышении годовой эффективности системы: это означает, что необходимо рассматривать не только отдельные компоненты, но и оценивать всю систему отопления от подвала до гостиной. Высокая энергоэффективность требует идеальной координации системы. Согласно этой максиме, взятой из брошюры, необходимо выполнить планирование и установку. Однако по каким-то причинам практика не всегда придерживается этого императива. Она, реализация, часто теряет большую часть потенциала эффективности. Отказ от баллов эффективности, конечно же, связан и с тем, что узел в оптимальный узел часто приходится делать вручную: с увеличением стоимости дополнительных фитингов и компонентов. И прежде всего с затратами времени: подумать, записать требование, правильно установить и проверить - это дорого, кто за это платит?
Рис. 1: Принципиальная схема двухсмесительной арматуры.
Рис. 2: Сечение через буферное хранилище Olymp "теплоцентраль". Диагональные дымовые трубы обеспечивают нагрев накопительной воды (котловой воды) в масляном конденсационном котле. Теплообменник конденсата, расположенный ниже по потоку, спрятан в утолщении в трубе дымовых газов за котлом.
Идея системы
Поэтому некоторые производители решают актуальную задачу снижения потребления первичной энергии с помощью продуманных системных предложений с завода - что, конечно же, требует новаторских мастеров, которые и осознают энергетическое преимущество, и смогут аргументированно передать его заказчику. Экологический "тепловой центр" из Работа на Олимпе ГмбХ выступает в качестве такой альтернативы традиционному строительству отопительных систем. Кстати, процитированные выше начальные фразы взяты из рекламного проспекта этого теплогенератора. В принципе, они уже объясняют суть мультиэнергетического центра: источник тепла, генерация, хранение и распределение имеют одинаковый вес. В случае центрального блока Olymp генерирование и хранение означает, что трубы дымовых газов проходят по диагонали через буферную накопительную емкость, действуют как теплообменники и нагревают содержимое накопительной емкости объемом 350 л до максимальной температуры 75 °C.
Двухзонный теплоаккумулятор позволяет накапливать различные температуры в зависимости от их уровня и отбирать их в соответствии с потребностями. "Если в качестве источника снабжения достаточно теплой отопительной воды, следует сначала взять теплую отопительную воду из середины каждого накопительного бака, прежде чем смешивать ценную горячую воду с холодной в автономном разрушительном режиме", - говорит Ханс-Георг Баунах, второй из трио апологетов эффективности, образцово отремонтировавших систему масляного отопления в Бакнанге, Баден-Вюртемберг. Его компания разработала многоходовой смеситель "rendeMIX", который самостоятельно осуществляет температурно-корректную двухзонную разгрузку (и загрузку) на котле Olymp.
Двухзонная погрузка и разгрузка
Первоначально "rendeMIX" хотел только объединить два отопительных контура с разными уровнями температуры, а именно: подключить низкотемпературный поверхностный обогрев ниже высокотемпературных радиаторов, сделав обратный поток радиаторов потоком напольного отопления. Помимо прочего, для этого необходим внутренний байпас, чтобы независимо компенсировать разную скорость потока радиаторов, с одной стороны, и трубных змеевиков в стяжке, с другой стороны, на части арматуры. Тем временем, однако, "rendeMIX" может делать гораздо больше. Например, как только что упоминалось, он может заряжать и разряжать градуированные температурные зоны в накопительном баке, интегрировать солнечное тепло и многое другое. Смеситель типа "3×4" (три подключения к буферу, четыре к двум отопительным контурам), который установлен в Бакнанге и о котором мы расскажем чуть позже, решает вопрос между тремя зонами горячей (верхняя), теплой (средняя) и холодной (нижняя) в одном баке. Конечно, буфер должен содержать соответствующие соединения. Это может сделать Olymp-Heiz-Zentrale.
Третий инновационный партнер в проекте Backnang, Фабиан Лутц, управляющий директор компании Malu GmbH из Вайсах-им-Таль под Штутгартом, объединяет технологии Olymp и Baunach в единое целое. "Для нас экологически ориентированное мышление и действия - это директива; мы руководствуемся уважением к природе. Это означает, что мы используем ресурсы максимально экономно. Когда мы понимаем, что еще есть резерв, мы стараемся его использовать", - объясняет инженер-теплотехник свое предложение компании Baunach "модернизировать" вариант смесителя "rendeMIX" таким образом, чтобы его можно было заменить на существующие традиционные компоненты в "тепловом центре" Olymp-Öko без каких-либо усилий по установке, когда речь идет о соединении низкотемпературного контура с высокотемпературным контуром по схеме Baunach.
Утроенная емкость при той же памяти
Есть конкретные данные: увеличение годового коэффициента использования на семь-десять процентов, лучшее использование имеющегося буферного объема за счет интеллектуальной, ориентированной на температуру загрузки и выгрузки, благодаря чему емкость хранилища увеличивается в два-три раза, сокращение работы горелки до 4 000 запусков на 2 000 часов работы, следовательно, длительное время работы в среднем полчаса в жилом доме с отапливаемой площадью 270 м2, с радиаторами на верхнем этаже и подогревом пола на первом этаже.
Следует признать, что ни буферный котел Olymp, ни многополосный микшер "rendeMIX" не являются новинками. Что делает реконструкцию жилого дома в Бакнанге столь достойной упоминания, так это только что упомянутые эксплуатационные данные в результате перевода нового котла на смесительную технологию фирмы Hückelhoven и его конструктивной адаптации к буферным накопительным котлам для двух смесительных контуров: Масляный конденсационный котел с максимальной мощностью 24 кВт в стандартной комплектации содержит две вполне нормальные смесительные группы с двумя трехходовыми смесителями для двух раздельно и поэтому неоптимально питаемых контуров высокой и низкой температуры. В связи с относительно высокой температурой обратного трубопровода общего радиатора/районного отопления, выход конденсата также ограничен в заводском исполнении. Центральное отопительное устройство работает от "ракетной горелки" из MHG. Относительно большой объем воды в котле 350 л позволяет установить синюю горелку фирмы MHG, которая в принципе не совсем бесшумна. Фабиан Лутц оправдывает это решение хорошим опытом работы с этим типом в течение многих лет. "Конечно, уровень звука несколько выше, чем у конкурентов, но количество воды гасит резонанс. В любом случае, звуковые выбросы не увеличились, что подтвердили нам жители дома".
Внешний конденсационный теплообменник
Голубое пламя сигнализирует о преобразовании химически связанной энергии печного топлива в тепловую без потерь. Горелка была разработана много лет назад в сотрудничестве с Германским аэрокосмическим центром (DLR). В то же время, торговля предлагает третье поколение. В дополнение к принципу буфера следует сказать, что котел работает не со встроенным, а с расположенным ниже по потоку конденсационным теплообменником. Он расположен в канале дымовых газов снаружи оболочки, непосредственно перед входом в дымоход. Соответствующий дивертор с насосом направляет частичный поток исключительно холодного обратного потока от напольного отопления в и через этот теплообменник, в результате чего большой процент водяного пара конденсируется. Выделяемое при этом тепло нагревает частичный поток, и теперь уже горячий объем воды поступает в соответствующую зону буфера нагревательного шкафа. Кислотный конденсат просачивается в канализацию через нейтрализатор.
Информация
От практики к практике
Отопительная техника все чаще сталкивается с этой ситуацией в сочетании с возобновляемыми источниками энергии, такими как древесина, пеллеты, солнце - а в будущем также в сочетании с виртуальными электростанциями, которые хотят аккумулировать отрицательную электрическую энергию управления в отопительном водонагревателе: высокотемпературный контур плюс низкотемпературный контур плюс постоянная температура котловой воды. В статье уже прозвучало замечание, что при таких конструкциях отпадает возможность прямого управления высокотемпературным контуром с зависящей от наружной температуры скользящей температурой котла. Поэтому в прошлом инженерам по отоплению приходилось вручную устанавливать трехходовой смеситель для радиаторов за "rendeMIX". Это занимало место и отнимало дорогостоящее время установки. Компания Malu GmbH, которая также все чаще сталкивается с подобными условиями, была разочарована этим вынужденным компромиссом по установке. Она поговорила с представителями компании HG Baunach GmbH & Co. KG в Хюккельховене: Нельзя ли разместить трехходовой смеситель и коллектор "rendeMIX" в одном фитинге? И можно ли сконструировать соединения этой арматуры настолько гибко, чтобы ее патрубки подходили к подающему/обратному трубопроводу большинства теплогенераторов, а также "теплоцентрали Olymp", чтобы ее нужно было только открутить и закрутить? Конечно, да, ответили в техническом отделе Baunach. Они признали этот пробел в программе и разработали комбинацию "rendeMIX" с трехполосным микшером, которая впервые была представлена на выставке ISH 2015: Низкотемпературный контур в виде напольного отопления питается от трех зон горячая, теплая и холодная по классической схеме "rendeMIX", хотя на входе всегда открыты только две задвижки. Температурные датчики на выходе смесителя определяют, из каких зон многоходовой смеситель забирает воду. С этой точки зрения его соответствующее кратковременное положение с двумя открытыми входами и одним выходом не отличается от положения обычного трехходового смесителя. Таким образом, он реагирует и на обычный трехточечный сигнал стандартного управления практически любого котла. Другими словами, "rendeMIX" может работать с любым контроллером, который управляет обычным трехходовым микшерным мотором. Конечно, это тем более относится к высокотемпературному смесителю в новой арматуре.
При такой схеме важно, чтобы объем частичного потока точно соответствовал производительности конденсационного теплообменника. Регулировка сначала выполняется с помощью математики путем вычисления расхода из желаемого разброса между подачей и возвратом и киловатта конденсатора (2,5 кВт). Затем производится точная регулировка путем измерения температуры дымовых газов:
Приготовление горячей воды в летний период считается критической операцией. Это происходит, когда холодная вода не поступает из обратного трубопровода напольного отопления. Для того чтобы большая часть скрытого тепла дымовых газов все же использовалась для приготовления горячей воды для бытовых нужд, объемный расход следует регулировать вручную до тех пор, пока температура дымовых газов не достигнет самой низкой точки, т.е. пока она не перестанет снижаться. Насос следует дросселировать соответствующим образом. Это связано с тем, что если в теплообменник поступает слишком мало охлаждающей воды, температура выхлопных газов не снизится до возможного минимума. Следовательно, усиление конденсата будет ограничено. Хотя массовый поток возвращается в накопительный бак при относительно высокой температуре, он вполне мог быть на несколько литров, т.е. на несколько калорий, больше.
Как отрегулировать конденсацию?
Если поток охлаждающей воды во внешний теплообменник слишком велик, с другой стороны, выделяемого тепла конденсации недостаточно для заметного повышения температуры обратного потока в буферный котел и, соответственно, температуры в зоне. Это привело бы к перемешиванию хранилища, что также уменьшило бы прирост теплотворной способности. Поэтому литры должны быть точно сбалансированы с помощью насоса частичного расхода. Мерой этого является изменение температуры дымовых газов, упомянутое выше. Когда он только начинает подниматься, поток правильный. Фабиан Лутц сокращает объяснение: "Достаточно обратить внимание на датчик выхлопных газов, расположенный за теплообменником. Холодная охлаждающая вода подается автоматически уже при запуске. Вам нужно только перенастроить его на объем, при котором Цельсий просто хочет подняться. Вернее, именно на этом объеме, нужно только остановить перенастройку, тогда условия будут подходящими.
Зимой, когда температура ниже нуля и система, возможно, работает в непрерывном режиме, теплообменнику потребуется более высокая скорость потока или более низкая температура притока. Именно такая, более низкая температура, автоматически подается многоходовым смесителем. Теперь он направляет 30-граммовый обратный поток от включенного напольного отопления в конденсатор. А конденсатор повышает температуру притока с 30 °C до ценных 50 °C. На основании температуры "rendeMIX" решает, принимает ли буферный накопительный котел эту подачу или она поступает прямо в жилые комнаты.
Отсутствие проблемы легионеллы
Его почти безграничная свобода в регулировании температуры скрыта в обозначении "3×4": три соединения на отопительном шкафу - верхнее, среднее и нижнее - и четыре пути на смесителе, а именно подача и обратка для контуров радиатора и напольного отопления. Такая архитектура позволяет использовать самые разнообразные варианты смешивания. Первый: Котел выключается при температуре буферной воды 75 °C и включается, когда температура буферной воды падает ниже заданной температуры или когда температура потока падает ниже заданной температуры. Целевая температура в буфере составляет 55 °C, чтобы теплообменник пресной воды имел достаточную мощность отвода. Olymp поставляет систему eco с таким проточным водонагревателем в стандартной комплектации. С ним проблема легионеллы не существует, по крайней мере, на стороне котла. Из-за холодной питьевой воды температура на стенках теплообменника не превышает 55 °C даже при расходе 75 °C. Это означает, что пластины из нержавеющей стали со стороны питьевой воды остаются практически свободными от известковых отложений.
На поверхностях, соприкасающихся с водой для нагрева, риск отсутствует в любом случае, поскольку вся система работает на очищенной, полностью опресненной воде. Однако это не имеет никакого отношения к спецификации производителя Olymp. Инженер по отоплению Лутц оправдывает лечение установленными высокоэффективными насосами: "Когда мы их внедряли, мы не понимали необходимости. Были некоторые недостатки. Сегодня, благодаря высокоэффективным насосам, мы автоматически заполняем систему полностью опресненной водой, а также установили в трубах магнитный сепаратор осадка. Нельзя допускать, чтобы соединения железа оседали на постоянных магнитах высокоэффективных насосов. Вначале, когда мы не приняли эти меры предосторожности, в отдельных случаях насосы выходили из строя уже через несколько месяцев. Нам часто приходилось снимать головки и чистить их".
К принципиальной схеме
Направления потоков типа "3×4" показаны на принципиальной схеме (см. рис. 1). Соединения 1, 7 и 2 подключают "rendeMIX" к котлу, соединения 3, 4, 6 и 5 - к отопительным контурам. Соединение 1 направляет буферную воду при температуре 70 °C в примере в направлении фитинга Baunach с трехходовым смесителем вверху и многоходовым смесителем ("rendeMIX") в середине участка рисунка с серым фоном. Соединение 7 загружает или разгружает центральный блок Olymp через "rendeMIX", а через 2 - обратные потоки как в холодную зону котла, так и в конденсационный теплообменник.
Больше солнца в водохранилище
Еще раз подчеркнем это: Особенность конструкции "rendeMIX" в этой двухсмесительной версии заключается в том, что один привод (штекер) из трех входов всегда подключает к выходу только два, как это только что было описано на подающем контуре напольного отопления. Схема позволяет смешивать только горячую с холодной или горячую с горячей водой, но не горячую с холодной. Таким образом, смесительный коллектор очень экономично справляется с подачей отопительной воды в буфер и тем самым увеличивает его полезную емкость на 200 процентов, что соответствует трехкратному увеличению эффективного объема буфера. Тот факт, что горячая буферная вода из центра или обратки радиатора используется вместо горячей воды - если горячей воды достаточно - приводит к этим двум эффектам: Во-первых, буфер дольше остается горячим в верхней части, а во-вторых, поскольку в этой схеме холодная вода из системы напольного отопления возвращается в буфер в нижней части, увеличивается разброс между горячей и холодной водой, а значит, и объем накопителя горячей воды между этими двумя зонами.
База холодной воды за счет холодного возврата из контура напольного отопления увеличивает солнечный выход в дополнение к горячему водоснабжению и приросту тепла конденсации в конденсационном теплообменнике в случае дополнительной солнечной тепловой системы на крыше дома: не только центральный блок Olymp, но и все остальные баки ставятся в положение "только" 40-грд солнечной тепловой воды.
Для получения дополнительной информации см:
Скачать техническую статью в формате PDF
