ratiocalor Energiedienstleistungen GmbH Fachveranstaltung Heizungs-Netzwerk Warmwasserbereitung praktische Beispiele

Transkript

1 Seite: 1 Fachveranstaltung Heizungs-Netzwerk Hygienische und effiziente Trinkwarmwasserbereitung Warmwasserbereitung praktische Beispiele Beispiele für eine optimierte Trinkwarmwasserbereitung Dipl.-Ing. Günter Wolter, ratiocalor

2 Seite: 2 Inhalt 1. Vorstellung 2. ratiocalor Messtechnik und Optimierungskonzept 3. Speicherladesystem und Nahwärmenetz 4. Speicherladesystem und Fernwärme 5. Doppelkesselanlage mit Frischwasserstation 6. Speicherladesystem, Solar und Fernwärme Cent 8. Leitsatz

3 Vorstellung Seite: 3 ratiocalor Betriebswirt Michael Donath Sitz der Gesellschaft Groß Flöte 9 D Wismar Telefon Fax info@ ratiocalor.com Internet Dipl.-Ing. Günter Wolter Geschäftsanschrift Segeberger Chaussee 242 D Norderstedt Telefon Fax

4 Ganzheitliche Projektbetreuung ratiocalor Optimierungskonzept Seite: 4 Objektbegehung Messkonzept 1. Gemeinsame Begehung mit Betreiber, Installateur und Hausmeister 2. Erfassen von Mängelmeldungen 3. Dokumentation der Heizungskomponenten und Anlagenhydraulik 4. Erstellung des Messkonzeptes Messung 1. permanente Messung (Online Analyse Box) ggf. zzgl. 2. Gebäudeanschlusswertmessung (Ultraschall Volumenstrommessung) Analyse + Beratung 1. Aufbereitung und Analyse der erfassten Daten im Online-Portal 2. Entwickeln von geeigneten Maßnahmen und Maßnahmenreihenfolgen hinsichtlich der Optimierung der Anlage 3. Beratung und Ausschreibungserstellung Umsetzung der Maßnahmen 1. Baubegleitung / Qualitätssicherung / Abnahme 2. Unterstützung bei der Maßnahmenumsetzung (Installateur / Betreiber) 3. direkte Information der Bewohner / Nutzer - Nutzerhotline Online Überwachung 1. Erfolgskontrolle durch Nachweis des verbesserten Betriebsverhaltens 2. Feinjustierung / Abstimmen der optimalen Betriebsparameter 3. Fehlersuche/-eingrenzung bei Anlagenfehlfunktionen und -ausfällen

5 Speicherladesystem und Nahwärmenetz Seite: 5 Heizwerk BHKW, Gaskessel und Pufferspeicher Einspeisung 12 m³/h VL min 70 C VL max 90 C Ca. 100 Ein- und Zweifamilienhäuser (Heizung und Warmwasser) Gebäudekomplex mit einer Übergabestation - 19 Reihenhäuser und - einem 5 WE Gebäude

6 Speicherladesystem und Nahwärmenetz Seite: 6 Heizwerk BHKW, Gaskessel und Pufferspeicher Einspeisung 12 m³/h VL min 70 C VL max 90 C Ca. 100 Ein- und Zweifamilienhäuser (Heizung und Warmwasser) Gebäudekomplex mit einer Übergabestation - 19 Reihenhäusern und - einem 5 WE Gebäude

7 Speicherladesystem und Nahwärmenetz Seite: 7 Gebäudekomplex mit einer Übergabestation (19 Reihenhäusern und einem 5 WE Gebäude) Durch eine schwankende Warmwasserversorgung wurde der Anschlusswert von 2300l/h auf 4000l/h erhöht!

8 Speicherladesystem und Nahwärmenetz Seite: 8 Fernwärmeversorgung und Warmwasser zeigen ein schwankendes Betriebsverhalten! Ursache

9 Speicherladesystem und Nahwärmenetz Seite: 9 Installation eines neuen Regelventils mit einem Kvs Wert von 2,5m³/h und Anschlusswert auf 2300l/h reduziert. Auswirkung 1. Fernwärmeschwankungen wesentlich geringer. 2. Warmwasserversorgungsprobleme dennoch nicht vollständig gelöst. Zur Behebung musste noch ein größerer Wärmeüberträger installiert werden. 3. WW-Temperatur 10K zu hoch. Regelventil ohne Hilfsenergie defekt. Auswirkung eines zu großen Regelventils Extreme Schwankungen (+/- 33%) im Volumenstrom des Versorgungsnetzes, der Netzvorlauftemperatur und ein erhöhter Energieverbrauch des Gesamtsystems.

10 Speicherladesystem und Fernwärme Seite: 10 Baujahr: 1957 Fläche: 3744m² WE: 52 Anschlusswert: berechnet soll 2100 l/h Mangelmeldungen Warmwasser- und Wärmeversorgung unregelmäßig Maßnahme Anschlusswert auf 2800l/h erhöht

11 Speicherladesystem und Fernwärme Seite: 11 15

12 Speicherladesystem und Fernwärme Seite: 12 Fernwärme VL Ladepumpe Stw Zirkulationspumpe Fernwärme RL Heizung RL Kaltwasser

13 Speicherladesystem und Fernwärme Seite: 13 Heizkreise schalten phasenweise zwischen C Außentemperatur ab. Warmwasserbereitung bricht in Spitzenzapfzeiten und beim Heizkreisbetrieb zusammen und beträgt maximal 54 C. Regelventil voll geöffnet. Heizkreis beginnt zu schwingen

14 Speicherladesystem und Fernwärme Seite: 14 Außentemperaturfühler in der Sonne Reale Laufzeit Stellmotor Laufzeit Regelung Kvs Wert Regelventil zu groß (ist 8 - soll 4) Heizkreispumpe Konstantdruck 8 m

15 Speicherladesystem und Fernwärme Seite: 15 Ventil Einstellen des Ventil 20 (1/3 Gang geöffnet) Ladeleistung auf 16l/h reduziert Ladeleistung auf 20l/h erhöht

16 Speicherladesystem und Fernwärme Seite: 16 Zusammenfassung Fehlfunktionen Auswirkung Optimierung Hydraulischer Abgleich Warmwasserbereitung Außenfühler in der Sonne Einstellung Heizkreispumpe zu hoch Anschlussleistung auf 2800l/h erhöht Ventil 20 eingedrosselt Außenfühler versetzt Heizkreispumpe auf Proportionaldruck 4m Kennlinie eingestellt (VL ca. 15 C gesenkt) Anschlusswert war 2800l/h berechnet soll 2100l/h ist jetzt 1800l/h Geplante weitere Maßnahmen Hydraulischer Abgleich des Rohrnetzsystems (Wasser und Heizung) weitere Reduzierung der Anschlussleistung

17 Doppelkesselanlage mit Frischwasserstation Seite: 17 2 x Wandhängende Gasbrennwertthermen 2 x Frischwasserstation 1 x Pufferspeicher 1 x gemischter Heizkreis

18 Doppelkesselanlage mit Frischwasserstation Seite: 18 Zirkulation Warmwasser VL Weiche sec RL Weiche sec VL Puffer WW RL Puffer WW VL Kessel 1 RL Kessel 1 VL Kessel 2 RL Kessel 2 VL Heizkreis RL Heizkreis VL FWS RL FWS Außentemperatur Messübersicht über alle Temperaturfühler im Zeitraum von 30 Tagen ( bis ) Programmierungstechnische Optimierung am

19 Doppelkesselanlage mit Frischwasserstation Seite: 19 Zirkulation Warmwasser Außentemperatur Trotz des auf der vorherigen Folie sichtbaren konfusen Temperaturverlaufes. Die Warmwasser- und Zirkulationstemperatur sind konstant.

20 Doppelkesselanlage mit Frischwasserstation Seite: 20 Zirkulation Warmwasser VL Heizkreis Außentemperatur Ursächlich für die erhöhten stark schwankenden Temperaturen verbunden mit einem stark erhöhten Energieverbrauch waren Trotz aller Stabilität in der Warmwasserbereitung gibt es eine Störquelle. Den Menschen! 1. die Einstellung der Heizkurve (1,8 und 10K parallel). 2. Laufzeit des Stellmotors (100s real / 120s in der Regelung).

21 Doppelkesselanlage mit Frischwasserstation Seite: 21 Zirkulation Warmwasser VL Heizkreis Außentemperatur Es wurde durch die Wartungsfirma ohne Rücksprache eine Nachtabsenkung einprogrammiert. Unbewusst wurde die Warmwasserbereitung an diese Schaltzeiten gekoppelt. Von 22 Uhr bis 01 Uhr hält die Pufferladung, bevor sie aufgrund von Entnahmen und Zirkulationsverlusten nicht mehr ausreicht. Die Nachladung erfolgt erst um 05 Uhr.

22 Doppelkesselanlage mit Frischwasserstation Seite: 22 Warmwasser VL Kessel 1 VL Kessel 2 Außentemperatur Erhebliche energetische Einsparung bei trotzdem konstanter Warmwassertemperatur. Fazit Mit einer Frischwasserstation mit Pufferspeicher können erheblich geringere Ladetemperaturen (60-66 C) gefahren werden.

23 Doppelkesselanlage mit Frischwasserstation Seite: 23 Fernwärme Regelventil ohne Hilfsenergie Ladepumpe über Regelung angesteuert Speicherfühler im rechten Speicher Zwei WW-Speicher in Reihe

24 Speicherladesystem, Solar und Fernwärme Seite: Warmwasserbereitung auf 70 C zur thermischen Spülung erhöht 2. Warmwassertemperatur auf 60 C zurückgestellt massive Fehlfunktion in der Warmwasserbereitung 3. Erste Optimierungsphase 4. Zweite Optimierungsphase 5. Dritte Optimierungsphase

25 Speicherladesystem, Solar und Fernwärme Seite: 25 40l/min Ladekreis 55l/min Zirkulationskreis und WW Fühler im rechten Speicher Ladepumpe über Regelung angesteuert Warmwassertemperatur auf 60 C zurückgestellt massive Fehlfunktion in der Warmwasserbereitung 2. Ladepumpe auf Dauerläufer gestellt 3. Volumenströme der Lade- und Zirkulationspumpe angepasst Aber immer noch 10-15K Spreizung.

26 Speicherladesystem, Solar und Fernwärme Seite: 26 Spreizung zwischen WW und Zirkulation zu groß und Schwankungen von 10K in der Warmwasserbereitung. Lösung Entkopplung der Volumenströme (Ladepumpe und Zirkulationspumpe) Ergebnis 1. Einregulierung der Zirkulationspumpe auf den wirklichen Bedarf jetzt ohne Störung der Speicherladung möglich. 2. Weniger Schwankungen in der WW- Temperatur. 3. Spreizung WW / Zirku ca. 5-6K.

27 Speicherladesystem, Solar und Fernwärme Seite: Thermisch absperrende Strangregulierventile 2. Letztes Ventil Regulierventil mit Thermometer m waagerechte Leitung und 6 Stockwerke Problem Trotz konstanter WW Temperatur und größtmöglichem Zirkulationsvolumenstrom nur 35 C am Strang. Ursache Thermisch absperrende Strangregulierventile haben einen wesentlich größeren Widerstand als normale Regulierventile. Also vor Einbau immer rechnen!

28 Speicherladesystem, Solar und Fernwärme Seite: 28 Zirkulation aus dem Gebäude Angehobene Zirkulationstemperatur Fehlfunktion in der solaren Zirkulationsanhebung. Es wird Wärme aus der Zirkulation in die Pufferspeicher geladen. Solar 4000l Pufferspeicher in einem anderen Raum mit eigener Regelung für die Anhebung der Zirkulationstemperatur. Folge Reduzierung der Warmwasser- und Zirkulationstemperatur (Energieverluste). Ursache Keine Kommunikation zwischen allen Regelstrecken.

29 23 Cent Seite: 29 Wohngebäude Fernwärme 1100 l/h Nutzfläche 1386 m² 24 Wohneinheiten Zentrale Warmwasserbereitung

30 23 Cent Seite: 30 Ladetemperatur über 24 Stunden Maßnahmen Befestigungsschraube ersetzen und Warmwassertemperatur einstellen

31 Seite: 31 Egal wie viel Erfahrung man mit Wärmeerzeugung und - verteilung hat, ohne das Aufzeichnen von Temperaturdaten ist man blind und ahnungslos!

32 Seite: 32 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Diskussion Fragen? Nachher am runden Tisch Dipl.-Ing. Günter Wolter Geschäftsanschrift Segeberger Chaussee 242 D Norderstedt Telefon Fax Sitz der Gesellschaft Groß Flöte 9 D Wismar Telefon Fax info@ ratiocalor.com Internet Segeberger Chaussee 242, D Norderstedt Telefon: 040 / , Fax: 040 /