Не зірватися з місця

Характер моделі: Технологія опалення на підприємстві R+F в Касселі

Кредо компанії: "Майбутнє - за інноваційними, сучасними технологіями. Ми маємо з цим розбиратися і передавати свої знання нашим клієнтам - майстрам, проектувальникам, архітекторам. Звичайно, особливо переконливо ми можемо аргументувати, якщо маємо власний досвід, наприклад, щодо енергозбереження старого у порівнянні з новим". Маркус Ортлауф, який говорить про це, є технічним радником Оптовий дім Richter + Frenzel. Він висловився на користь незвичайної системи опалення у приміщенні оптової компанії в Касселі.

Зображення 1: Опалювальна система Ecocraft у технічній/навчальній кімнаті в R+F у Касселі.

Результати роботи трохи більше ніж через рік винагородили його та його компанію за не зовсім безризикове рішення. Модульний котел "Ecocraft" від Vaillant знаходиться в центрі оновленої технології. У північно-гессенській філії R + F старі атмосферні котли не могли досягти прийнятного коефіцієнта використання і потребували заміни. Однак це не могло бути стандартним продуктом, оскільки в Гессені, рідній землі Viessmann і Buderus, потрібно мати кілька козирів, якщо ви хочете вижити як постачальник теплогенераторів поряд з двома потужними конкурентами. Маркус Ортлауф побачив один з козирів у газовому конденсаційному каскадному котлі "Ecocraft". Каскад означає, що установка складається з незалежних модулів, фланцево з'єднаних між собою паралельно, кожен модуль потужністю до 40 кВт. Найменший модуль складається з двох елементів, найбільший - з семи. Це забезпечує потужність до 280 кВт, в залежності від об'єкта. Потужність кожного окремого пальника також можна регулювати за допомогою ковзної шкали в діапазоні від 12 до 40 кВт, що означає, що діапазон регулювання розширюється від 12 до 280 кВт.

Перерва без помітних наслідків

Рис. 2: Трубопровідна система розподілу на об'єкті зі змішувачами rendeMIX (ліворуч від співробітника R + F Штефана Дорнеманна і паралельна модель установки для навчальних цілей з дистриб'ютором Magra на задньому плані).

Самодостатність означає, що якщо один з блоків у каскаді виходить з ладу, його сусіди працюють на нього. Котел не виходить з ладу. Поломка не помітна для зовнішнього світу. Тому "Екокрафт" подібний до твердопаливного дизеля, який також може впоратися з відмовою циліндра. Ортлауф: "Ця особливість моделі дає нам можливість відігравати сильнішу роль у котельному бізнесі з Vaillant. Звичайно, ми також повинні повідомити про це. Саме тому ми розширили технічну кімнату з "Екокрафтом", перетворивши її на навчальний центр". Другим козирем, який, перш за все, свідчить на користь досвіду планування та консультування, який має виїзна служба Richter + Frenzel, кассельська філія називає спеціальну комутацію трьох опалювальних контурів комплексу будівель у поєднанні з системою "rendeMIX" від HG Baunach GmbH & Co. KG з міста Хюккельховен на німецько-нідерландському кордоні. Вона послідовно перемикає високотемпературні та низькотемпературні мережі, перетворюючи зворотний потік однієї в потік іншої системи розподілу тепла і, таким чином, оптимізуючи вихід енергії, особливо в поєднанні з конденсаційними котлами. Ця архітектура, заснована на особливому багатопортовому змішувачі, була представлена на ринку близько п'яти років тому. За цей час вона пройшла випробування кислотою в численних відгуках, тобто довела свою економічність: адже вона гарантує найнижчі температури зворотної лінії, а отже, найвищий приріст тепла конденсації.

Рисунок 3: Таблиця значень.

Три кола як одне коло

Рисунок 4: Прилад для вимірювання конденсату BrennCon www.consoft.de.

У Касселі "rendeMIX" знайшов особливо цікаву місцевість, а саме три температурні зони: по-перше, адміністративний комплекс у вигляді радіаторного контуру з температурою потоку близько 60 °C, по-друге, виставка з підлогою з підігрівом максимум до 40 °C і, по-третє, нарешті, склад з трубними котушками в підлозі з температурою потоку до 30 °C. В принципі, ця третя секція повинна підтримуватися тільки без замерзання. В принципі, ця третя секція повинна підтримуватися тільки в незамерзаючому стані. Тому схема системи базується на наступних розподілах: Офісні приміщення 62/42 °C, виставкова зона 40/30 °C, склад 30/20 °C. За допомогою "rendeMIX" практично весь комплекс опалюється як одноконтурна система. Раніше два старі атмосферні котли використовували три змішувачі для змішування трьох температур для кожної підзони, і тому загальна температура ніколи не опускалася нижче 42 °C. Система була введена в експлуатацію на початку опалювального сезону 2005/2006 року, а через кілька тижнів навесні розпочалися навчальні курси з "Ecocraft" та "rendeMIX" для майстрів та проектних бюро. На перших навчальних курсах, окрім функціонального пояснення, доводилося задовольнятися вибірковими прикладами з практики. Наскільки стабільні за температурою і з яким рівнем використання індивідуальні об'ємні потоки, що проходять через трубні змійовики, радіатори та теплообмінники "Ecocraft", можна було зрозуміти лише з миттєвих значень термометра і балансу за кілька тижнів, але не з балансу двох опалювальних періодів, як порівняння "до і після". Тепер така оцінка доступна. За два роки до впровадження "Ecocraft" та "rendeMIX", з липня 2003 року по червень 2004 року та за той самий період з 2004 по 2005 рік, споживання теплової енергії на заводі Richter + Frenzel в Касселі становило 506 000 та 499 000 кВт/год відповідно. Якраз вчасно для зими 2005/2006 року місцевий підрядник, компанія Günter Tromp Haustechnik, Кассель, встановила модульний теплогенератор Vaillant і послідовно з'єднала три опалювальні контури за допомогою арматури Baunach. Результат: лише 356 000 кВт-год. Це значення не скориговане на погодні умови, а зчитується з газового лічильника. Однак це мало впливає на пропорційність, оскільки кліматичні дані за ці три роки суттєво не змінювалися.

Тепер Magra є дистриб'ютором rendeMIX

Якщо ви подивитеся на інсталяцію в Richter + Frenzel, то помітите дуже складні трубопроводи для окремих груп змішувачів. Вони коштували дорого. У випадку з Richter + Frenzel це не відіграло значної ролі у прийнятті рішення, оскільки, по-перше, вони хотіли створити демонстраційну систему, а по-друге, вже велися переговори з виробником фітингів Magra про те, щоб зварити спеціальний розподільник для "rendeMIX". Це дозволило б згодом зменшити витрати в комерційному бізнесі і, таким чином, зробити спеціальну архітектуру послідовного з'єднання більш привабливою в цілому з точки зору витрат і монтажу. Magra та Baunach представили цей фітинг на виставці Essen SHK у 2006 році. Він поєднує в собі схему "rendeMIX" з принципом знайомої всім колекторної планки. Особливість полягає в тому, що на кожну групу змішувачів передбачено три з'єднання, а не два, як у стандартній версії, а саме: гаряча подача, гаряча обратка і холодна обратка. Колектор дозволяє з'єднати до п'яти груп фланцевим з'єднанням. Щоб уникнути плутанини, окремі муфти чітко промарковані. Єдине, чого потрібно дотримуватися, - це послідовність опалювальних контурів, з'єднуючи їх у напрямку до теплогенератора зі зменшенням температури обратки. В іншому, немає ніякої різниці з перевіреною і випробуваною системою Magra.

www.baunach.net

Доведена економія до 30 відсотків

Таким чином, сучасний котел і схема опалювального контуру дозволили скоротити витрати на природний газ приблизно на 30 відсотків. Грубо кажучи, дві третини цього успіху можна віднести на рахунок теплогенератора, а третину - на рахунок компонування системи. Щоб досягти цього, компанії HG Baunach GmbH & Co. KG довелося добряче попрацювати з проектувальником та компанією Vaillant, щоб це зрозуміти. Якщо ви подивитеся на три окремі розкиди та врахуєте кілька допусків, то загальний розкид складатиме 40 К. Спочатку компанія Vaillant не хотіла встановлювати таку різницю між подачею та віддачею теплогенератора через побоювання, що окремий модуль може постраждати від нестачі води за несприятливих умов. Компанія з Ремшайда спочатку наполягала на переливі, гідравлічному сепараторі. Це пов'язано з тим, що "Екокрафт" належить до сімейства циркуляційних водонагрівачів, а вони вимагають мінімальних об'ємних потоків. Інженери вирішили цю проблему з боку системи. Вони створили ієрархію управління, яка узгоджена таким чином, що окремі контури завжди гарантують мінімальний об'єм циркулюючої води, коли модулі працюють, тобто вони не регулюють повністю. Три температурні рівні в Richter + Frenzel задовольняються загальною потужністю 200 кВт. Тому в навчально-технологічній кімнаті встановлено установку Ecocraft з п'ятьма модулями (5 x 40 кВт). Оператори підрахували кількість запусків і визначили, що середній час роботи котла становить 2,5 дні на один запуск. Це не повинно бути особливо дивним показником для модулюючої системи опалення, яка може працювати до декількох кіловат. У суворі зими потреба в теплі та теплова потужність повинні врівноважувати один одного, і система повинна працювати практично безперервно, але якщо розглядати весь опалювальний період, то 2,5 дні свідчать на користь дуже надійної конфігурації системи.

Рисунок 5: Принципова схема.

Високе використання теплоти згоряння

Це також відображається на коефіцієнті використання теплоти згоряння. Виробники зазвичай обіцяють коефіцієнт використання 105%. Однак часто існує значний розрив між теорією і практикою або між випробувальним стендом і полем. Це пов'язано з надмірно високими температурами на виході. При значенні близько 40 °C утворюється на третину менше конденсату порівняно з "виграшем" при 20 °C. Результатом є втрата п'яти відсотків ефективності. У філії Richter + Frenzel потрійне використання потоку до 20 °C фактично не повинно призвести до різниці між запланованою та виміряною теплотою конденсації. Однак консультанти та менеджери з навчання хотіли і тут покладатися на достовірні дані і запропонували встановити вимірювальний пристрій BrennCon. Він зчитує конденсаційну воду. В принципі, це збірник конденсату з визначеним вмістом, який спорожняє один контейнер, що наповнюється за один раз, в мережу стічних вод і визначає об'єм конденсату з додавання штрихів. Перерахунок від Richter + Frenzel був надзвичайно приємним: витрата газу 4182 м³або 43 284 кіловат-години за період з 20 грудня 2005 року по 12 січня 2006 року компенсуються питомими викидами конденсату у розмірі 94 г/кВт-год. На рисунку 3 показано середню температуру зворотної лінії близько 33 °C та теплову ефективність котла 104% за період, що розглядається. При температурі зворотного теплоносія 42 °C - як і в минулому - "Екокрафт" мав би задовольнятися приблизно на 4 % меншою ефективністю - і, таким чином, витрачав би багато енергії.

Деякі покращення

Щонайменше 16 000 кіловат-годин було витрачено даремно. У перші кілька тижнів після введення в експлуатацію система все ще базувалася на старому програмному забезпеченні, яке не було адаптоване до триконтурної архітектури. Компанія Vaillant внесла зміни. Рисунок 3 також підтверджує успіх: починаючи з січня кількість конденсату стабілізувалася на рівні 98 г/кВт-год, що означає принаймні на піввідсотка більше або на 2000 кВт-год. Ще один початковий недолік: помилка при монтажі. Це, ймовірно, зашкодило показнику ефективності системи, визначеному Постановою про енергозбереження. На жаль, як з'ясувалося пізніше, один із зовнішніх датчиків постійно повідомляв про низьку температуру. Як наслідок, навіть у м'яку погоду потік надходив до радіаторів при максимальній температурі котла 67 °C. Хоча зворотний потік все ще становив близько 30 °C, втрати тепла в системі розподілу тепла зростають із підвищенням температури системи відповідно до DIN 4701, частина 10 "Енергетична оцінка систем опалення та вентиляції". Однак, оскільки більша частина рівня розподілу в Касселі розташована в межах теплової оболонки будівлі, втрати, ймовірно, мали лише мінімальний вплив в євро і центах.

www.richter-frenzel.de