W siedzibie firmy Oventrop pracuje nowoczesna, modelowa, niskotemperaturowa kotłownia gazowa. Jest ona zlokalizowana na parterze budynku, w części biurowej. Projekt uwzględniał wytyczne firmy Oventrop dotyczące zastosowania i właściwej ekspozycji produkowanych przez nią urządzeń. Wytworzone ciepło zużywane jest na potrzeby centralnego ogrzewania i wentylacji w pomieszczeniach biurowych i w hali magazynowej oraz do podgrzewu wody użytkowej. Źródła ciepła to gazowy kocioł kondensacyjny oraz bateria kolektorów słonecznych. Moc kotła wynosząca 154 kW zawiera rezerwę przewidzianą na podłączenie w przyszłości dodatkowej powierzchni magazynowej.

Energia pozyskiwana z instalacji solarnej służy w pierwszym rzędzie na potrzeby centralnego przygotowania ciepłej wody użytkowej, a jej nadwyżki są wykorzystywane do wspomagania kotła gazowego w instalacji grzewczej. Wszystkie obiegi grzewcze wykorzystują grupy pompowe Regumat firmy Oventrop.

Rys. 1. W siedzibie firmy Oventrop pracuje nowoczesna, niskotemperaturowa kotłownia gazowa, która jest instalacją modelową pod względem wykorzystania rozwiązań tego producenta

Rys. 2. Odpowiednie wyeksponowanie rozwiązań Oventrop w instalacji pozwala obserwować, w jaki sposób poszczególne komponenty wypełniają swoje zadania

System grzewczy

W obiegach grzewczych centralnego ogrzewania oraz nagrzewnicy wentylacyjnej zastosowano grupy pompowe Regumat M-3 z zaworami mieszającymi. W obiegu ładowania bufora zastosowano grupę pompową Regumat S-180 bez zaworu mieszającego. Grupy pompowe zostały zestawione w jednej linii; cztery z nich na zaizolowanym rozdzielaczu Oventrop.

Rys. 3. Grupa pompowa Regumat M3-180

W instalacji znajdują się trzy obiegi centralnego ogrzewania z zaworami mieszającymi sterowanymi pogodowo:
• obieg ogrzewania hali magazynowej o mocy 74,2 kW, z grupą pompową Regumat M3-220 DN 40, zasilający wodne promienniki ciepła, sterowany przez automatykę kotła,
• obieg ogrzewania podłogowego o mocy 2,3 kW, z grupą pompową Regumat M3-180 (rys. 3), ogrzewający strefę holu wejściowego i lobby, sterowany przez regulator Regtronic EH Oventrop,
• obieg ogrzewania grzejnikowego o mocy 43,9 kW, z grupą pompową Regumat M3-180, ogrzewający pomieszczenia biurowe, sterowany przez automatykę kotła.

Regulacja pracy
Regulator strefowy, dwa regulatory pokojowe i automatyka kotła zapewniają płynną pracę palnika kotła regulując temperaturę zasilania w obiegach centralnego ogrzewania w zależności od temperatury zewnętrznej. Automatyka kotła kontroluje także proces ładowania bufora ciepła do zadanej temperatury w określonym przedziale czasu. System umożliwia zaprogramowanie osłabienia nocnego w instalacji centralnego ogrzewania oraz programowane obniżenie temperatury wewnętrznej w określonych dniach tygodnia. Funkcja osłabienia wykorzystana jest np. do obniżenia temperatury wewnętrznej w weekendy, kiedy zapotrzebowanie budynku na ciepło jest wyraźnie niższe niż w dni powszednie.
Automatyka kotłowni dostosowuje wydajność kotła do chwilowego zapotrzebowania mocy. Przełącza również tryby pracy instalacji z zimowej na letnią i odwrotnie. Uzupełnieniem systemu są elektronicznie sterowane pompy obiegów grzewczych centralnego ogrzewania oraz obiegu nagrzewnicy wentylacyjnej. Zachowując stałe ciśnienie dyspozycyjne w poszczególnych obiegach, pompy te samodzielnie dopasowują natężenie przepływu w instalacji do potrzeb określonych stopniem przydławienia grzejnikowych zaworów termostatycznych oraz stanu regulacji nagrzewnicy wentylacyjnej.
Obieg ciepła dla nagrzewnicy wentylacyjnej o mocy 33,9 kW sterowany jest przez automatykę centrali wentylacyjnej i jest podzielony na dwie części: napełniony uzdatnioną wodą obieg pierwotny (kotłowy) i napełniony mieszaniną wodno-glikolową obieg nagrzewnicy. Obiegi rozdzielone są wymiennikiem ciepła a rozwiązanie takie skutkuje istotnymi oszczędnościami energii dzięki możliwości obniżenia dyżurnej temperatury obiegu nagrzewnicy. W każdym z obiegów zamontowana jest grupa pompowa. W reakcji na sygnał o zadziałaniu pompy obiegowej w obiegu nagrzewnicy wentylacyjnej, automatyka kotła wymusza cyrkulację w obiegu pierwotnym i wytwarza w nim podwyższone parametry temperaturowe, odbiegające in plus od wynikających z krzywej grzewczej sterowania pogodowego.

Instalacja solarna i przygotowanie c.w.u.

W zakres pracy automatyki kotła nie wchodzi sterowanie procesami związanymi z funkcjonowaniem instalacji solarnej, stanowiącej drugie źródło energii w budynku, oraz przygotowaniem ciepłej wody użytkowej.
W systemie użyto bufora ciepła o pojemności 1000 dm³, włączonego bezpośrednio w obieg grzewczy. Bufor zyskuje energię cieplną od zewnętrznych (zewnętrznie sterowanych) źródeł ciepła. W tym konkretnym przypadku są nimi zamiennie lub uzupełniająco kocioł gazowy i instalacja solarna.
Do sterowania procesem podgrzewu ciepłej wody użytkowej i pracą pompy cyrkulacyjnej oraz do regulacji ogrzewania podłogowego użyto regulatorów Oventrop. Do podgrzewu ciepłej wody zastosowano moduł świeżej wody Regumaq XZ-30 Oventrop z wymiennikiem ciepła. Ciepło pobierane jest z bufora, ładowanego z kotła oraz z zespołu pięciu solarnych kolektorów rurowych.

Rys. 4. Moduł świeżej wody Regumaq XZ-30 z wymiennikiem ciepła

Moduł Regumaq XZ-30
Regumaq XZ-30 (rys. 4) posiada dwie pompy. Pompa na stronie pierwotnej dostarcza czynnik grzewczy do wymiennika; pompa na stronie wtórnej zapewnia cyrkulację ciepłej wody. Proces przygotowania wody użytkowej oraz tryb pracy pompy cyrkulacyjnej kontrolowany jest przez zintegrowany w obudowie izolacyjnej sterownik Regtronic PQ Oventrop. Sterownik umożliwia ustawienie parametrów zadanych, odczyt parametrów aktualnych oraz zaprogramowanie trybu pracy instalacji ciepłej wody zgodnie z życzeniami użytkownika.
Zastosowanie modułu świeżej wody Regumaq XZ-30 z wymiennikiem umożliwia podgrzew w trybie przepływowym, bez konieczności magazynowania ciepłej wody użytkowej. Taki sposób przygotowania ciepłej wody wpływa w istotny sposób na podniesienie higienicznego standardu instalacji. W budynku biurowym wyposażonym w tradycyjną instalację ciepłej wody z zasobnikiem dochodzi do dłuższych okresów stagnacji i związanego z tym rozwoju niepożądanej błony bakteriologicznej. System wykorzystujący podgrzew przepływowy eliminuje konieczność magazynowania wody podgrzanej.
Instalacja podgrzewu wody użytkowej z modułem świeżej wody Regumaq XZ-30 umożliwia przygotowanie dokładnie takiej ilości ciepłej wody, jaka w danej chwili jest pobierana z instalacji.

Rys. 5. Schemat instalacji c.o. i c.w.u. w siedzibie firmy Oventrop

Instalacja solarna
Podgrzew wody w okresach o odpowiednim nasłonecznieniu odbywa się głównie w oparciu o energię słoneczną przekazaną z obiegu solarnego do obiegu bufora. Grupa solarna Regusol X Duo 15 (rys. 6) z wymiennikiem ciepła jest podstawowym elementem układu składającego się z pięciu kolektorów OKP-20 znajdujących się na dachu budynku oraz instalacji rurowej wykonanej z rur miedzianych 25 x 1,0, lutowanych lutem twardym. Instalacja solarna jest zabezpieczona grupą bezpieczeństwa z solarnym zaworem bezpieczeństwa Regusol oraz solarnym naczyniem wzbiorczym o objętości 33 dm3.
Instalacja solarna posiada odrębne sterowanie. Wchodzący w skład grupy Regusol X Duo sterownik Regtronic PX oraz zawór mieszający umożliwiają strefowe ładowanie bufora. W pierwszej kolejności ładowana jest góra bufora. Po jej nagrzaniu następuje przełączenie na podgrzew pozostałej objętości, aż do nagrzania całego bufora. Umożliwia to wykorzystanie energii słonecznej również w okresach, kiedy temperatura w obiegu solarnym nie jest wystarczająca do jednorazowego nagrzania całej objętości bufora.
Instalację wyposażono dodatkowo w trójdrogowy zawór rozdzielający, umożliwiający skierowanie nadmiaru energii w buforze do obiegu kotłowego i wykorzystanie go do wspomagania systemu centralnego ogrzewania. Takie rozwiązanie podnosi sprawność instalacji solarnej i poprawia ekonomię pracy całego układu zastosowanego w obiekcie.
Zastosowany w grupie Regusol X Duo sterownik Regtronic PX oraz odpowiednie czujniki umożliwiają kontrolę i monitoring układu – w tym pomiar dziennego i całkowitego czasu pracy oraz zysków energetycznych w kWh otrzymanych w wyniku wykorzystania energii słonecznej.

Rys. 6. Grupa solarna Regusol X Duo 15 z wymiennikiem ciepła

Podsumowanie

Kotłownia w obiekcie Oventrop jest centralnym punktem rozbudowanego systemu, składającego się z elementów wykorzystujących najnowsze standardy techniki instalacyjnej. Układ pozwala zaobserwować, w jaki sposób swoje zadania wypełniają komponenty oferowane przez firmę Oventrop. Uzyskane relatywnie niskie zużycie energii przekłada się zarówno na korzyści ekonomiczne, jak i ekologiczne. Główną zaletą z punktu widzenia użytkownika jest bezobsługowe, w pełni zautomatyzowane działanie instalacji.

Kazimierz Mróz
Autor jest dyrektorem
firmy Oventrop