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| Ökologische Mustersiedlung Fasanerie München Bilder zu diesem Thema finden Sie in unserer Galerie Wärmeversorgung Anlagenbeschreibung B.1 Biomasseheizkessel Die Neubausiedlung ist zentral über eine Heizkesselanlage mit Heizwärme versorgt. Eingebauter Heizkessel: 2-mal Fabr./Typ: Sommerauer & Lindner SL 150T Die Austragung der Biomasse aus dem Bunker erfolgt über eine leicht schräggestellte Federkernspirale, die mit zwei Austragschnecken zur gleichzeitigen Austragung von zwei Biomasseheizkesseln gekoppelt sind. Diese besteht aus einer Stahlblechscheibe mit zwei Teleskoparmen und einem dauergeschmierten, doppelt abgedichteten und wartungsfreien Schwerlastschneckengetriebe. Die Ausführung der Teleskoparme gewährleistet eine gleichmäßige Kraftübertragung über den gesamten Raumdurchmesser und eine vollständige Austragung der Biomasse. Der Antrieb des Rührwerks erfolgt mittels eines außenliegenden Stirnradgetriebemotors. Die Antriebseinheit für die Materialförderschnecke und das Rührwerk sind getrennt. Der Förderkanal wurde in geschraubter Ausführung mit abnehmbarem Deckel inkl. Klappe mit Füllstandsensor als Überfüllschutz, sowie Wartungsöffnung ausgeführt. Die Anlage muss beim öffnen des Revisionsdeckels mit dem Hauptschalter (am Kessel) abgeschaltet werden. Die Förderschnecke ist zur Verhinderung von Stauungen mit einer progressiv steigenden Schneckenwendel ausgestattet und im Einzugsbereich in Edelstahl ausgeführt. Die Förderschnecke und der Förderkanal sind geeignet für Hackgut; Korngrößen bis max. G50 (nach ÖNORM M 7133) sowie für Pellets nach ÖNORM M 7135 bzw. DINplus. Das geförderte Material wird über einen Abwurfschacht mit Rückbrandsicherung zur Stockerschnecke des Heizkessels zugeführt. Der Biomasseheizkessel ist mit einer automatischen Entaschungsvorrichtung ausgestattet. Die automatische Ascheaustragung ist komplett mit Schnecke Übergabestation, Steigschnecke, Antriebseinheit inkl. Verkabelung und Anschlusseinheit an der Aschetonne montiert. Die Ascheentsorgung erfolgt über fahrbare Aschecontainer. Die gefüllten Aschecontainer werden auf die Plattform beim Kellerabgang geschoben und durch ein ausziehbares Hebezeug auf Geländehöhe gehoben. Der Aschecontainer wird dann auf ein Entsorgungsfahrzeug geladen und der fachgerechten Entsorgung zugeführt. Nach der Inbetriebnahme wurde eine Analyse der Rost- und Flugasche durchgeführt und der Entsorgungsschlüssel festgelegt. 8.1 Abgasanlage Es ist eine einzügige Abgasanlage vom Technikraum (KG) bis über das Dach erstellt worden. 8.2 Heizungs- und Solarpufferspeicher Es sind zwei 5000 Liter Pufferspeicher für die Einbindung der thermischen Kollektoranlage sowie für die Einbindung des Biomassekessels im Heizraum vorhanden. Die Behälter sind außen mit speziellem Feuchtraum-Grund gestrichen. Der Stahltank ist umlaufend gem. EnEV gedämmt. 8.3 Rohrhydraulik / Sicherheitstechnik Heizzentrale Die einzelnen Anlagenteile sind hydraulisch über Stahlrohrleitungen DIN 2440/2448 verbunden. Die gesamte Druckhaltung des Nahwärmenetzes und der thermischen Kollektoranlage erfolgt über eine automatische Druckhaltungsanlage in der Heizungszentrale. Diese enthält außerdem eine Entgasungsvorrichtung, um die Nahwärmeanlage permanent zu entlüften. Die Nachspeisung von Heizungswasser erfolgt über eine Wasseraufbereitung mit Enthärtungsanlage. Die gesamte Anlage ist über diese Nachspeiseanlage gem. VDI 2035 befüllt. 8.4 Thermische Kollektoranlage Auf den Dächern einiger Häuser ist eine zusammenhängende Großkollektoranlage errichtet worden. Die Solarkollektorfläche besteht aus vier Teilfeldern, die auf den südlichen Reihenhauszeilen in die Dachhaut integriert wurden. Die Kollektorfläche beträgt ca. 300 m2. Die Kollektorfelder sind über ein gemeinsames Nahwärmeleitungsnetz mit dem Wärmetauscher im Heizhaus verbunden. In den einzelnen Gebäuden sind Armaturen zum hydraulischen Abgleich vorhanden. Weiterhin wurden in jeden der vier Anbindestränge geeignete Wärmemengenzähler (M-Bus) zur Überwachung der Durchflussanzeigen eingebaut. Als Wärmetransportmedium wird ein Wasser/Glykolgemisch (-25° C) eingesetzt. Um eine möglichst hohe Effektivität der Anlage zu erreichen, wird das Solarsystem im Low – Flowprinzip mit ca. 20 l/m3 h betrieben. Sämtliche eingesetzte Komponenten wie Armaturen, Pumpen, Ausdehnungsgefäße sind für den Solareinsatz geeignet. Da durch die thermische Kollektoranlage hohe Systemtemperaturen erreicht werden können, sind die Nahwärmeleitungen als hochwertig gedämmte Metallrohre ausgeführt. Eine Leckageüberwachung der Rohrleitungen ist zur langfristigen Qualitätssicherung vorhanden. Die Nahwärmeleitungen sind über eine geeignete Ringraumabdichtung gegen drückendes Wasser abgedichtet. Die Sicherheitstechnik ist gem. den gültigen Bestimmungen und Verordnungen ausgeführt. In der Heizzentrale ist ein Behälter mit einer Nachspeisepumpe zum Auffangen des am Sicherheitsventil austretenden Glykolgemisch installiert. Die Wärmeübergabe erfolgt durch einen geschraubten Edelstahlplattenwärmetauscher. Sekundärseitig ist die übertragene Wärmeenergie direkt als Rücklaufanhebung in das Heizungssystem eingekoppelt. B.2 Nahwärmeversorgung Die einzelnen 51 Gebäude sind über ein Nahwärmeverteilungssystem mit der Heizzentrale verbunden. Die Nahwärmeleitungen sind als flexible, selbstkompensierende Nahwärmeleitungen ausgeführt. Das Nahwärmesystem ist mit einer Vorlauftemperatur von ca. 65° C und einer Rücklauftemperatur von ca. 40° C ausgelegt. Der Betriebsdruck der Rohrleitungen beträgt maximal 16 bar. Die Rohrleitungen bestehen aus einem Innenwellrohr aus Edelstahl mit strömungstechnisch optimierter Wendelwellung. Die Wärmedämmung ist aus FCKW-freien flexiblem Hartschaum und einem flexiblen Kunststoffaußenmantel ausgeführt. Um die Verteilerverluste gering zu halten wurden die Rohrleitungen mit erhöhter Wärmedämmanforderung ausgeführt. Das Rohrnetz ist mit einer lückenlosen Leckageüberwachung ausgestattet. B.3 Regelungsanlage / Datenfernüberwachung Sämtliche regelungstechnische Komponenten zur Steuerung der Gesamtanlage sind in staubdichten Stahlblechschränken und Kunststoffgehäuse untergebracht. Alle wichtigen Bedienungstaster, Kontrollleuchten sowie das großflächige Display sind in der Schaltschrankfront eingebaut. Die Zentraleinheit übernimmt die Steuerung und Regelung aller notwendigen Vorgänge wie variable Brennstoffzufuhr, variable Verbrennungsluftmenge, Ascheentsorgung, variabler Abgasstrom, etc. Sämtliche Motoren sind über thermische Sicherheitselemente abgesichert. Die ganze Systemsteuerung ist in eine sich selbst überwachende Sicherheitskette eingebettet. Regelfunktionen Zentrale • Regelung des Solarkreises mit Kollektor, externem Wärmetauscher und Speichertemperaturfühlern, Solarpuffermanagement • Kesselanforderung mit Pufferspeichermanagement geschaltet auf Kesselregelung • Regelung der Netzvorlauftemperatur über Mischer auf ca. 65° C im Sommer und Übergangsjahreszeiten; Erhöhte Netzvorlauftemperatur bei Solarwärmeüberschüssen • Vorgabe der Solltemperatur in den Übergabespeichern der einzelnen Gebäude, bis zu der Temperatur bis die Pufferspeicher der einzelnen Häuser durchgeladen werden in Abhängigkeit vom Solarwärmeangebot bzw. bereits erfolgtem Kesselstart (Laufzeitmaximierung nach Kesselstart) Regelfunktionen Biomasseheizanlage • Leistungsregulierung über Kesseltemperatur mit Tendenz-Früherkennung • Modulierende Anpassung der Wärmeleistung im Bereich 30 % - 100% • Leistungsabnahme, darunter im EIN-AUS-Betrieb (Stand-by) • Optimierung des Verbrennungsprozesses in Abhängigkeit des Restsauerstoffes in den Rauchgasen (02) • Automatische Regelung des Feuerraumunterdrucks über den ganzen Lastregelbereich zwischen 30 % und 100% • Folgende Programme können über das Display auf der Schaltschrankfront abgerufen werden: Winterprogramm als normales Regelprogramm im Lastbereich 30 % und 100% der Nennlast; Anheizprogramm mit Leistungsbegrenzung zur schonenden Aufheizung aus dem kalten Zustand von Schamottmasse und Wärmetauscher; Reinigungsprogramm sowie drei wählbare Programme zur Veränderung des Luftüberschusses bei sehr nassen Brennstoffen (bei CO/Lambada-Regelung automatisch) Regelfunktionen Hausstationen • Nachladung des Übergabespeichers für Trinkwassererwärmung und Heizung durch Ansteuerung des primärseitigen Regelventils; Konstantwert der Speicherladung ca. 60° C bei angehobener Netzvorlauftemperatur 80° C • Meldung dieser Anlagenwerte an das zentrale Regelgerät: - Primärseitige Vorlauftemperatur der Übergabestation - Primärseitige Rücklauftemperatur der Übergabestation • Empfang dieses Anlagenwertes vom zentralen Regelgerät: - Vorgabe des Abschalt-Temperaturfühlers bei Speicherladung oben, Heizung-VL oder unten Eine Fernwirkung ist außer auf dem Primärgebäudeventil auf die Heizung oder die Speicherladung nicht vorhanden, jedoch läuft die Speicherdurchladung in Abhängigkeit von der Temperaturschichtung im Zentralspeicher. Datenerfassung Sämtliche anlagenbedingte Anlagenparameter und Betriebswerte wie beispielsweise Betriebs- und Stillstandstunden, Laststufen, Startvorgänge, Durchschnittswerte von Restsauerstoff, Rauchgastemperatur, Wirkungsgrad, etc. sind erfasst und gespeichert. Die Daten sind zur Überwachung über ein Softwaresystem zu visualisieren. Die Konfigurationsparameter der Heizungsanlage sind ebenfalls auf der Visualisierungsoberfläche angezeigt und können verändert werden. Es wurde eine chronologische Ereignisliste zur Protokollierung sämtlicher Ergebnisse erstellt. Außerdem ist ein Alarmmanagementsystem bestehend aus Alarmstatistiken und Alarmprotokollen installiert. Die Datenübertragung der Alarmmeldungen bzw. die Durchführung der Fernwartung erfolgt über einen eigenen analog/ISDN Datenanschluss (Modemverbindung) bzw. als SMS-Mitteilung. Regelstrategie Solarthermische Kollektoranlage Zentraler Pufferspeicher: Die Beladung des solaren Pufferspeichers erfolgt nach folgendem Regelungskonzept: Ist die Kollektortemperatur um ca. 8-10° C höher als die Puffertemperatur, wird die Solarpumpe mit konstanter Drehzahl aktiviert und der Solarkreis über den Bypass am Plattenwärmetauscher vorbeigeführt, bis die am thermostatischen Dreiwegeventil eingestellte Temperatur erreicht ist (Frostschutzfunktion für PWT). Ist die primäre Vorlauf-Temperatur am PWT um ca. 3° C höher als die Puffertemperatur, erfolgt eine Beladung des Puffers über die Pufferladepumpe mit variabler Drehzahl bis zur eingestellten maximalen Temperatur des Puffers von ca. 90° C. Die Drehzahlregelung der Pumpe versucht die Temperatur zur Pufferladung auf ca. 63° C zu bringen und zu halten. Ist die sekundäre Vorlauftemperatur imSchichtlademodul um ca. 3° C höher als die obere Puffertemperatur, erfolgt die schichtweise Beladung des Puffers über das Umschaltventil in den oberen Teil des Puffers. Der Solarertrag wird über die sekundäre Vor- und Rücklauftemperatur in Verbindung mit dem Volumenmessteil (SKSRV) im Regler erfasst. Der Systemrücklauf wird je nach Temperatur direkt zum Kesselpuffer oder über den Solarpuffer zurückgeführt. Immer wenn der Solarpuffer wärmer ist als der Systemrücklauf wird dieser über den Solarpuffer zum Kesselpuffer geschleift. Hierzu muss die Temperatur im Solarpuffer oben und die Rücklauftemperatur des Netzes gemessen werden um dementsprechend die Ventile ansteuern zu können. Regelstrategie Biomasseheizkessel Durch das Pufferspeichermanagement wird während der Heizperiode der Biomasseheizkessel bei Temperaturunterschreitung (unter 65° C Hauptvorlauftemperatur) freigegeben und deckt als Grundlastheizkessel den Wärmebedarf der Nahwärmeversorgungsanlage ab. Der Spitzenlastbetrieb wird je nach Erfordernis durch den Biomasseheizkessel nach Anforderung über das Pufferspeichermanagement abgedeckt. Durch die niedrigen Systemtemperaturen des Nahwärmenetzes ist die Biomasse mit einer geregelten Rücklaufanhebung ausgestattet. Im Sommer ist der Biomasseheizkessel wegen der geringen Leistungsanforderungen und dem parallelen Solarbetrieb abzuschalten. Regelstrategie Gebäuderegler Jedes Gebäude ist mit einem Regler ausgestattet, der über ein Bussystem Datenkommunikation mit dem Hauptregler in der Heizungszentrale ermöglicht. Primärseitig regelt der Gebäuderegler über ein Regelventil die Temperatur im Übergabespeicher die Sollwerttemperatur von 60° C ein. Der Gebäuderegler steuert einen witterungsgeregelten Mischkreis zur Wärmeversorgung der statischen Heizflächen (Fußbodenheizung/Wandflächenheizung) an. |
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