Primjena obnovljivih izvora energije u ku ćanstvima Vaillant.pdf · Grijanje i PTV Struja Velik potencijal uštede u gra ñevinskom sektoru. 3 Razvoj tehnologije Primarna energetska

Energetski efikasna oprema za grijanje

Primjena obnovljivih izvora energije u kućanstvima

AgendaUvod

Visokoučinski ureñaji

Solarni sustavi

Geotermalne dizalice topline

2

Potrošnja primarnih energija u EU

Zgrade

Promet

Industrija

Grijanje i PTV

Struja

Velik potencijal uštede u grañevinskom sektoru

3

Razvoj tehnologije

Pri

mar

na

ener

get

ska

efik

asn

ost

Klasicni plinski ureñaj

150

140

130

120

110

90

100

80

1995 2000 20102005 2015

Plinska kond.

Plinska kond. + solar PTV

Plinska kond. + solarno grijanje

Zeolit plinska dizalica topline

Gorivna cel.

Mikrokogeneracija

4

Zašto kondenzacija?

1. Potreba za smanjenom potrošnjom energije

2. Ekološki aspekt - minimalna emisija štetnih tvari u dimnim plinovima

3. Želja za maksimalnim iskorištenjem energenta (plin)

Mogućnost uštede do 17% u odnosu na konvencionalne plinske ureñaje.

5

Potencijal ušteda u potrošnji energije

-30%

-45%-55%

-60%

-100%0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Standardnibojler

Nisko temp.bojler

Kondenz.i solar

Topl. crpka(zrak-voda)

Topl.crpka

(zemlja-voda)

Topl.crpka

& foto-napon

Kombinacijom modernih tehnologija grijanja i obnovljivih izvora smanjuje se potrošnja energije za 50 i više posto.

6

Emisija CO2

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Klasični

ureñaji

Kondenzacija Kondenzacija&

solar (samo PTV)

Kondenzacija &solar

(grijanje & PTV)

Kondenzacijska tehnologija pruža veliku mogućnost smanjenja emisije CO2,daljnje mogućnosti smanjenja kombiniranjem sa solarom.

7

Pregled programa kondenzacijskih ureñaja

ecoTEC

‒ Zidni kond. ureñaji za grijanje ili grijanje i PTV

‒ Snage 12-65 kW

‒ Mogućnost kaskadnog povezivanja

ecoCOMPACT/ auroCOMPACT

‒ Kompaktni ureñaj sa ugrañenim laminarnimspremnikom i solarnim izmjenjivačem (auroCOMPACT)

‒ Snage 12-30 kW

ecoVIT

.

‒ Kotao idealan za modernizaciju starih sustava grijanja s velikom zapreminom sistemske vode

‒ Snage 22-65 kW

ecoCRAFT

.

‒ Kotao malih dimenzija i velike snage

‒ Snage 80-280 kW

‒ Mogućnost kaskadnog povezivanja

Svi ureñaji su modulirajući te imaju eBUS komunikaciju

8

Kondenzacija

‒ Kondenzacijska tehnologija koristi i energiju zadržanu u dimnim plinovima

‒ Stupanj iskorištenja primarnog energenta (plina) 98%

‒ 17 % viša efikasnost u odnosu na klasične plinske ureñaje

‒ Dodatno smanjenje emisije štetnih plinova

Kondenzacijska tehnologija

9

Različiti koncepti kondenzacijskih ureñaja (PTV)

Konvencionalanspremnik

Laminaranspremnik

10

Primjeri

ecoCRAFT – dva kotla u kaskadi od 280 kW – ušteda od 50%

11

Solarni sustavi - Solarna radijacija

Svjetska potreba za primarnom energijom je oko 107,000 TWh/g.

Sunce tijekom godine dozrači 20 puta više energije.

Zemlja primi oko 2,500,000 TWh energije godišnje.

12

Solarni sustavi

‒ Primjenom solarnih sustava moguće je ostvariti uštede od čak 60% na troškovima grijanja potrošne tople vode i do 20% na troškovima za grijanje prostora

‒ Vrlo se lako kombiniraju sa plinskim ureñajima

‒ Već je danas moguće dobiti subvencije za dio troškova instalacije solarnih sustava

Solarni sustavi

13

Pregled prodajnog programa solarne opreme

Pribor

Regulacije

Grijanje + PTV

Priprema PTV

1

2

3

4

Predefinirani:

‒ Termosifonski sustavi auroSTEP pro

‒ “Drain back” sustavi auroSTEP plus

Projektirani:

‒ Kolektori

‒ Spremnici

Predefinirani / Projektirani

14

Komfor tople vode kod auroSTEP plus sustava

Opcija dogrijavanja ?

Komfor tople vode za koliko osoba?

auroSTEP plus 3.350auroSTEP plus 2.250auroSTEP plus 1.150

Sustav

15


‒ Predefinirani solarni sustav koji se sastoji od tri elemenata:

1. Solarni spremnik s integriranom solarnom automatikom te solarnom cirkulacijskom crpkom

2. Pločasti kolektori sa laserski zavarenim Alu/Cuserpentinskim apsorberom i strukturnim sigurnosnim staklom

3. Cijevi za spajanje kolektora i spremnika s utičnimspojevima

‒ Sustav bez ekspanzijske posude

‒ Sustav je tvornički ispunjen solarnom tekućinom

‒ Zaštita od pregrijavanja uslijed stagnacije ljeti, zaštita od smrzavanja u zimskom periodu

‒ Moguće dogrijavanje električnim grijačem ili bilo kojim Vaillant ureñajem za grijanje

‒ Jednostavna i brza instalacija

auroSTEP pluss monovalentnim spremnikom tople vode i električnim grijačem

16


Pribor

Regulacije

Grijanje + PTV

Priprema PTV

1

2

3

4

‒ Kolektori

‒ Spremnici

‒ Podstanice

‒ Kompaktna centrala

Projektirani

17

Primjer efikasnog solarnog sustava za grijanje i PTV

18

Solarni modul VPM S

Modul za toplu vodu VPM W

Meñuspremnik ogrjevne vode allSTOR VPS/2

Modularni meñuspremnici ogrjevne vode allSTOR VPS/2

19

Modularni meñuspremnici ogrjevne vode allSTOR VPS/2

‒ U modernim sustavima grijanja koji koriste obnovljive izvore energije središnje mjesto zauzima modularni spremnik

‒ Služi za akumulaciju ogrjevne vode koja se zatim distribuira prema potrebi

‒ Spremnik se upotrebljava u kombinaciji sa solarnim modulom te modulom za potrošnu toplu vodu

‒ Priprema potrošne tople vode na načelu protoka

‒ Dogrijavanje spremnika moguće je pomoću bilo kojeg izvora topline (10 do 160 kW)

‒ Volumen 300 – 2000 litara uz mogućnost kaskadnog povezivanja do tri spremnika

Središnji element modernih sustava grijanja

20

PTV

Prosječna potrošnja tople vode

Iznad prosječna potrošnja tople vode

Grijanje

Povrat u solar

Temp.

osjetnik

Fleksibilnost primjene uslijed varijabilnog položaja temp. osjetnika

21


Pribor

Regulacije

Grijanje + PTV

Priprema PTV

1

2

3

4

Solarni sustav:

‒ Solarni regulator

Solarni sustav + grijanje

‒ Atmosferski regulator

Solarni sustav / Solarni sustav + grijanje

22


Pribor

Regulacije

Grijanje + PTV

Priprema PTV

1

2

3

4

‒ Pribor za instalaciju kolektora na/u kosi krov

‒ Pribor za instalaciju kolektora na ravni krov

‒ Pribor za spremnike

‒ Ostali pribor

Pribor za solarne sustave

23

Ostali proizvodi i pribori za solarne sustave

Solarni spremnici raznih kapaciteta

Cjelovit program visokokvalitetnog pribora za jednostavno instaliranje kolektora

‒ Solarne cijevne grupe i solarne stanice

‒ Solarne automatike

Pločasti i vakuumski cijevni kolektori

24

Primjeri

‒ Lokacija objekta : Slobodnica, Sl.

Brod

‒ Objekat se sastoji od tri dijela:

- sportska dvorana s popratnim

prostorijama

- uredski prostor

- ugostiteljski objekat

- Korisna površina objekta: 2400 m2

Projekt sportska dvorana Slobodnica

25

Primjeri

– Sustav pušten u pogon – rujan 2010.

– Maksimalna ušteda i visoka učinkovitost , nastala “udruživanjem” kondenzacijske i solarne tehnologije

– Toplinski učin : 280 kW

– Visoki komfor korištenja tople vode upotrebom stanica za PTV VPM W 35 –ukupni protok 70 l/min

– Solarna potpora sustavu grijanja , te pripremi PTV putem pločastih kolektora smještenih na ravnom krov južne strane objekta pod kutom od 45¨

Značajke sustava

26

Primjeri

Projekt obiteljska kuća

27

Primjer

- stambena zgrada s 5 stanova od 60 do 70 m²

- Mjesto: Kaštel kod Buja (Istra)

- Ugrañena oprema:

– VFK 145 V – 8 komada

– VPS 1000/2

– VPM 60 S

– VPM 30/35 W

– VRS 620/3

– Postojeća kotlovnica: uljni kotao

– Svaki stan ima svoj vodomjer na hl. I top.vodi

– Svaki stan ima kalorimetar na grijanju

Značajke sustava

28

Primjer – Poslovno-stambeni objekat

29

Geotermalne dizalice topline

‒ Toplinske crpke rade na principu dizalica topline te iskorištavaju sunčevu energiju pohranjenu u zemlji, vodi ili zraku

‒ 75% potrebne energije uzimaju iz okoliša te je potrebno dodati samo 25% električne energije koja se koristi za rad kompresora

‒ Najekonomičniji rad postiže se u dobro izoliranim objektima (toplinski gubici manji od 50 W/m2) te sa sustavom nisko temperaturnog grijanja/hlañenja (podno, zidno, stropno)

Tehnologija dizalica topline

30

Energija iz vlastitog vrta.

Tehnologiju dizalica topline moguće je koristiti i sa plinom: npr. putem prve na

svijetu plinske dizalice topline sa tehnikom zeolita koja znatno smanjuje

potrošnju plina.

Dizalice topline.

31

Vrste objekata

1. Novogradnja

- niskoenergetski objekti

- niskotemperaturni sustav grijanja (podno/zidno)

- max. toplinski gubici do 60 W/m²

2. Postojeća gradnja

- procjena toplinskih gubitaka

- detalji postojećeg sustava grijanja

- izrada novog projekta strojarskih instalacija

- ciljani toplinski gubici do max. 80 W/m²

32

Bilanca energenata

6,8 kWUčin ureñaja

70 kWh/m²gSpecifična godišnja potreba za toplinskom energijom

1800 h/gBroj sati grijanja

224 d/gBroj dana grijanja

14 500 kWh/gUkupna potrebna toplinska energija

4 000 kWh/gGodišnja potreba toplinske energije za PTV (4 osobe)

10 500 kWh/gGodišnja potreba za toplinskom energijom

150 m²Površina objekta za grijanje

45 W/m²Toplinski proračun objekta

33

Bilanca energenata

02000400060008000

1000012000140001600018000

Potrošena primarnaenergija

l. ulje

plin

plin - kond

Diz. Topline

34

+ Dostupnost gotovo svugdje

- Niska iskoristivost zbog velike

varijacije u temperaturama

- Veći iznos investicije

+ Velika iskoristivost zbog

konstantnosti temperaturevoda

zemlja

zrak

iskoristivost

dostupnost

Klasifikacija izvora topline

35

Izvori topline i načini korištenja

Vertikalniizmjenjivač

(sonda)

Površinskikolektor(cijevni)

Površinskikolektor

(kapilarni )

Crpni i upojnibunar

36

Vertikalno postavljene sonde

1. Polazni/povratni vod s razmakom od površine tlau pješčanom sloju od cca. 1 m

2. Zaštitna cijev kod duljine cca. 6 - 20 m promjera cca. 17 cm3. Dvostruka U- cijev (2 kruga po bušenju), dubina

bušenja s obzirom na svojstva tla.4. Punjenje praznih prostora kvarcnim pijeskom, cementom ili

betonitom5. Promjer otvora bušenja cca. 115 - 220 mm6. Najmanja udaljenost od temelja zgrade treba iznositi 2 m7. Ventili8. Dodatna težina utega za uvoñenje kolektora,

duljina cca. 90 cm, promjer cca. 8 cm9. Glava s kolektorskim vodovima tvornički zavarena,

duljina cca 150 cm, promjer cca. 10 cm

9

8

7

6

54

3

2

1

Max. dužina sonde iznosi 100 m

Udaljenost izmeñu bušotina min. 5 m

Okvirni zahtjev: 1 m bušenja po 1 m² pov. objekta !!!

37

Zemaljski kolektor – pogodan za kuće s dovoljno velikim zemljištem.

1. 0,5 m – 1,0m odstojanja od vanjskog

ruba do ‘sjene’

2. 1,2 m - 1,5 m dubina polaganja

3. 1,5 m odstojanja do vodova za vodu,

kišnicu,...

4. 1,5 m odstojanja do temelja

zgrade

5. 1 m odstojanja do temelja ograde

i sličnog

12

3

4

5

Okvirni zahtjev: 2-3 m² kolektorskog polja po 1 m² pov. objekta !!!

38

Kompaktni kolektor u

usporedbi s površinskim

kolektorom je rješenje

koje štedi prostor.

– 115 m² kod 8 kW

– 170 m² kod 10 kW

Kompaktni kolektor

39

Legenda:

1. Usisni bunari

2. Ispusni bunari

3. Smjer strujanja podzemne od usisnog

bunara do ispusnog bunara

4. Maksimalna dubina 15 m

5. Poklopac s provjetravanjem. Mora se

spriječiti upadanje insekata i pov. vode

6. Podvodna crpka

7. Razmak bunara cca. 15 m

8. Ispusna cijev, hermetički zatvorena i

zaštićena od korozije uvodi se u vodu

9. Filtarska cijev sa slojem šljunka Okvirni podatak: 1 m³/h (8ºC) = 4 kWh top. energije

Iskorištenje podzemnih voda

40

Podjela niskotemperaturnih sustava grijanja prema uvjetima montaže

Mala temperaturna razlika izmeñu medija za grijanje/hlañenje i temperature stropova zidova

i podova preduvjet su za maksimalno iskorištavanje prirodnnih, alternativnih izvora

energije u največoj mogučoj mjeri.

Dijelovi grañevine s velikom površinom i masom su betonski stropovi, zidovi i gotovi betonski

konstrukcijski djelovi.

Prema tipu ugradnje razlikujemo:

– Suha ugradnja:

Montaža tvorničkih gotovih elemenata u spušteni strop, na zid i u pod

Područje primjene: kod izvedenih grañevinskih objekata (rekonstrukcija postoječih sustava

grijanja)

– Mokra ugradnja:

Područje primjene: novogradnja

- a) podžbukne toplinsko rashladne mreže

- b) temperaturno aktiviranje betonske jezgre

- c) specijalna primjena (prilazne ceste, trgovi, parkirališta, travnjaci

sportskih terena…)

41

Suha ugradnja

42

a) podžbukne toplinsko rashladne mreže

43

b) temperaturno aktiviranje betonske jezgre– Posve pojednostavljeno, pojam toplinskog aktiviranja betonske jezgre možemo razumjeti

kao plansko korištenje velike površine grañevinskih elemenata i njihove mase u toplinske

svrhe u smislu grijanja i hlañenja

44

c) specijalna primjena (prilazne ceste, trgovi, parkirališta, travnjaka sportskih terena…)

45

Temperaturni režim: 55/45 ºC

Izbor radijatora: vrsta, tip

Vrste grijanja - radijatori

46

Temperaturni režim: 45/30 ºC

Izbor ventilokonvektora

Vrste grijanja - ventilokonvektori

47

Geotermalna dizalica topline tlo – voda (geotermalne sonde)

Projekt “Obiteljska kuća –Šestinski Dol, Zagreb ”

48

Projektni zadatak i rješenje sa sustavom geoTHERM

Idejni projekt

‒ Niskoenergetska (pasivna) obiteljska kuća

‒ Ukupno grijana i hlañena površina stambenog objekta 400 m2

‒ Sustav niskotemperaturnog podnog - zidnog - stropnog grijanja i hlañenja

Rješenje

‒ Geotermalne dizalice topline geoTHERM VWS 171/2

‒ Multifunkcionalni spremnik za grijanje i PTV allSTOR VPA 1500

‒ Podno – zidno – stropni sustav distribucije topline i rashladne energije

‒ Pasivni sustav hlañenja

‒ Sustav rekuperacija i odvlaživanja zraka

‒ Inteligentna regulacija cijelokupnog sustava

Projektni zadatak

‒ Projektiranje sustava grijanja, hlañenja i PTV-a s geotermalnom dizalicomtopline

‒ Izvor toplinske i rashladne energije: geotermalna energija tla

‒ Sustav vertikalnih izmjenjivača (geotermalne sonde)

49

Geotermalna dizalica topline tlo – voda (geotermalne sonde)

– Dizalica topline puštena je u pogonRujan 2009. godine

– Primjenom sustava daljinskog upravljanja vrnetDIALOG dizalica topline pod stalnim je nadzorom stručnjaka Vaillant tehničkog odjela

– COP u grijanju 4,5

– COP u pasivnom hlañenju 25 – 30

– Geotermalnom dizalicom toplinetlo – voda (geotermalne sonde) u potpunosti je potvrdio očekivanja u pogledu efikasnosti i funkcionalnosticijelokupnog sustava grijanja i hlañenja

– Krajnji cilj projekta: ugradnjatoplovodnog solarnog i fotonaponskog solarnog sustava u svrhu potpune energetskeneovisnosti objekta

Značajke sustava

50

Projekt “Novi Vinodolski”

Primjena geotermalne dizalice topline voda - voda (morska voda)

51


Zatečeno stanje‒ Niskoenergetski troetažni stambeni objekt


‒ Sustav niskotemperaturnog podnog grijanja

‒ Geotermalne dizalice topline geoTHERM VWS 101/2

‒ Meñuspremnik VPS 500 i spremnik PTV-a geoSTOR VIH RW 300

‒ Meñuizmjenjivač za morsku vodu (titan)

‒ Potopna bunarska crpka otporna na morsku vodu

‒ Ventilokonvektorski sustav hlañenja

‒ Niskotemperaturni sustav podnog grijanja

Projektni zadatak‒ Projektiranje sustava grijanja, hlañenja i PTV-a s geotermalnom dizalicom

topline

‒ Izvor toplinske i rashladne energije: morska voda (sustav crpnog i upojnog bunara)

Rješenje

52


– Dizalica topline puštena je u pogon Srpanj 2007. godine




– Geotermalnom dizalicom topline voda – voda(morska voda) u potpunosti je potvrdio očekivanjau pogledu efikasnosti i funkcionalnosti cijelokupnogsustava grijanja i hlañenja

– Ukupne potrebe za grijanjem, hlañenjem i pripremom PTV-a ostvarene su bez dodatnogproizvoñača topline

Značajke sustava

53

Projekt “Višestambena zgradaPazdigradska ulica, Split”


54


Zatečeno stanje‒ Niskoenergetski višestambeni objekt


‒ Sustav niskotemperaturnog podnog grijanja i ventilokonvektorskoghlañenja

Rješenje‒ Geotermalne dizalice topline geoTHERM VWS 171/2

‒ Meñuspremnik VPS 500 i spremnik PTV-a, 2 x geoSTOR VIH RW 300

‒ Meñuizmjenjivač za morsku vodu (titan)

‒ Potopna bunarska crpka otporna na morsku vodu

‒ Ventilokonvektorski sustav grijanja i hlañenja (pasivno i aktivno hlañenja)

‒ Niskotemperaturni sustav podnog grijanja

‒ Inteligentni sustav regulacije

Projektni zadatak‒ Projektiranje sustava grijanja, hlañenja i PTV-a s geotermalnom dizalicom

topline

‒ Izvor toplinske i rashladne energije: morska voda (sustav crpnog i upojnog bunara)

55


– Dizalica topline puštena je u pogon rujan2008. godine




– Geotermalnom dizalicom topline voda – voda(morska voda) u potpunosti je potvrdioočekivanja u pogledu efikasnosti i funkcionalnosti cijelokupnog sustava grijanjai hlañenja

– Ukupne potrebe za grijanjem, hlañenjem i pripremom PTV-a ostvarene su bezdodatnog proizvoñača topline

Značajke sustava

56

Primjena dizalica topline u poslovnim objektima

Projekt “Poslovno skladišna zgrada – Wavin”

57


Zatečeno stanje‒ Niskoenergetski montažni objekt sa neto korisnom površinom 2200 m2

‒ Ukupna grijana površina (uredi i školski centar) iznosi 550 m2

‒ Zatečeno stanje: kondenzacijski plinski kotao 46 kW

‒ Površinski sustav stropnog grijanja i hlañenja

Rješenje‒ Ugradnja geotermalne dizalice Vaillant geoTHERM VWS 171/2

‒ Meñuspremnikom ogrijevne vode VPS 750

‒ Pločastim meñuizmjenjivačem topline čija je svrha zaštita isparivačadizalice i mogućnost ostvarenja sustava pasivnog hlañenja

Projektni zadatak‒ Projektiranje sustava grijanja i hlañenja s geotermalnom dizalicom topline

voda - voda

‒ Cilj: smanjenje utroška primarne energije (plin), smanjenje emisijestakleničkih plinova (CO2) i povećavanje efikasnosti sustava

58

Primjena geotermalne dizalica topline voda – voda (podzemna voda)

– Dizalica topline puštena je u pogon Studeni 2008. godine


– Kontinuirani toplinski učin dizalicetopline 28 kW

– Rashladni učin pasivnog hlañenja30 kW

– COP grijanja 5,5

– COP hlañenja 25-30

Značajke sustava

59

Hvala na pažnji!

Documents

Primjena obnovljivih izvora energije u ku ćanstvima Vaillant.pdf · Grijanje i PTV Struja Velik potencijal uštede u gra ñevinskom sektoru. 3 Razvoj tehnologije Primarna energetska