Download pdf - Toplotne Pumpe u Novom Sadu

Seminarski rad KORIENJE TOPLOTNIH PUMPI ZA ZAGREVANJE PORODINIH KUA U NOVOM SADU

ula Taka, 1344

Novi Sad, 2011. godine

Korienje toplotnih pumpi za zagrevanje porodinih kua u Novom Sadu

SADRAJ1. ...UVOD ................................................................................................................................ 3

2. ...NOVI SAD ................................................................................................................................ 4 2.1. 2.2. 2.3. Gradske etvrti Novog Sada .................................................................................... 4 Geomorfologija terena Novog Sada ......................................................................... 5 Litoloke karakteristike aluvijalne ravni Dunava ....................................................... 5

3. ...GEOTERMALNA ENERGIJA ................................................................................................... 6 4. ...TOPLOTNE PUMPE ................................................................................................................. 8 4.1. 4.1.1. 4.1.2. 4.2. 4.2.1. 4.2.2. 4.2.3. 4.3. Sistemi grejanja ....................................................................................................... 8 Monovalentni sistemi ............................................................................................... 8 Bivalentni sistemi ..................................................................................................... 9 Izvori toplote za toplotne pumpe ............................................................................ 11 Vazduh kao izvor toplote ........................................................................................ 11 Voda kao izvor toplote............................................................................................ 11 Zemlja kao izvor toplote ......................................................................................... 12 Princip rada toplotnih pumpi................................................................................... 14

5. ...LOKACIJA PLANIRANE ZGRADE ........................................................................................ 15 6. ...PRORAUN TROKOVA POTRONJE ENERGIJE ............................................................. 16 7. ...KRATAK OSVRT NA EKONOMSKU ANALIZU UGRADNJE TOPLOTNE PUMPE ............... 19 8. ...ZAKLJUAK .......................................................................................................................... 20 LITERATURA .............................................................................................................................. 21

2


1.

UVOD

U dananjem svetu energija je sigurno jedna od najznaajnijih tema. Novine i sopisi svakodnevno piu o ceni energije, o dostupnosti iste kao i o energetskoj efiksnosti. Jedna od tema oko koje strunjaci dananjice najvie diskutuju je ona o globalnom zagrevanju zbog upotrebe fosilnih goriva, tj. emisije tetnih gasova. Posledice korienja fosilnih goriva jo nisu kristlno jsni, ali je i ta nedoumica pokrenula pitanje korienja iste energije, danas jo popularno nazvane alternativnom energijom. Sve vea sredstva se ulau u naine to efikasnijeg iskorienja obnovljivih izvora energije. Zahvaljujui tome, sve je vie tehnologija koje omoguuju pojedincu implementaciju iste na mikroplanu, u svojoj kui. Tehnologije koje koriste solarnu energiju, geotermalnu energiju, energiju vetra su na rukohvat svima koji se odlue za ovu opciju. Napretkom tehnologije sve vie se skrauje vreme isplativosti ugradnje solarnih panela ili toplotnih pumpi. Isto tako, alternativni izvori energije se nalaze svuda, kao u centru jednog velegrada nabijene zgradama, tako i na usamljenom salau daleko od naselja. Tema ovog rada je upotreba toplotnih pumpi u porodinim kuama na teritoriji Novog Sada u kombinaciji sa podnim grejanjem.

3


2.

NOVI SAD

Novi Sad se nalazi na 45200 severne geografske irine i 19510 istone geografske duine, u sredinjem delu autonomne pokrajine Vojvodine, na severu Srbije, na granici Bake i Srema. Grad lei na obalama reke Dunav, izmeu 1.252-og i 1.262-og kilometra renog toka. Na levoj obali Dunava se nalazi ravniarski deo grada (Baka), dok je na desnoj obali, na obroncima Fruke gore, smeten brdoviti deo grada (Srem). Nadmorska visina sa bake strane je od 72 do 80 m dok sa sremske strane ide do oko 250-350 metara. Kod Novog Sada se u Dunav (sa leve strane reke) uliva Mali baki kanal, koji je deo sistema kanala Dunav-Tisa-Dunav. Baki deo grada je smeten sa obe strane ovog kanala. Sa 15 prigradskih naselja, optinsko podruje grada Novog Sada obuhvata povrinu od 702,7 km, dok ue podruje Novog Sada sa Petrovaradinom i Sremskom Kamenicom zauzima povrinu od 129,4 km. Graevinski rejon grada obuhvata povrinu od 106,2 km. Optinsko podruje Grada Novog Sada okruuju optine Baki Petrovac, Vrbas, Temerin, abalj, Titel, Inija, Sremski Karlovci, Irig i Beoin, iji stanovnici, zajedno sa stanovnicima jo nekih optina junobakog okruga, gravitiraju Novom Sadu. Klima u Novom Sadu prelazi iz umereno kontinentalne u kontinentalnu, tako da grad ima sva etiri godinja doba. Preko jeseni i zime povremeno duva hladan vetar koava, koji obino traje od tri do sedam dana. Koava moe tokom zime da stvori nanose i smetove snega tokom vejavica i meava. Prosena temperatura vazduha u gradu je 10,9 C , srednja temperatura u januaru je 1 C, dok je u julu 21,6 C . Godinje padne proseno 578 mm padavina, a broj dana sa padavinama je 122. Zbog promene klime na globalnom (svetskom) nivou, poslednjih godina se na podruju Novog Sada poveala koliina padavina, to povremeno izaziva poplave u nekim delovima grada, budui da sadanji gradski kanalizacioni sistem nije projektovan za izmenjene klimatske uslove.

2.1.

Gradske etvrti Novog SadaAvijatiarsko naselje (porodine kue i stambene zgrade kolektivnog stanovanja) Adamovievo naselje (uglavnom porodine kue) Adice (uglavnom porodine kue) Banati (uglavnom stambene zgrade kolektivnog stanovanja) Veternika rampa (uglavnom porodine kue) Grbavica (porodine kue i stambene zgrade kolektivnog stanovanja) Detelinara (uglavnom stambene zgrade kolektivnog stanovanja) Industrijska zona sever-jug Sajlovo (uglavnom porodine kue) Kamenjar (uglavnom porodine kue) Klisa (uglavnom porodine kue) Veliki rit (uglavnom porodine kue) Vidovdansko naselje (uglavnom porodine kue) Gornje livade (uglavnom porodine kue) Mali Beograd (uglavnom porodine kue) Rimski anevi (uglavnom porodine kue) Slana bara (uglavnom porodine kue) Liman (1, 2, 3, 4) (uglavnom stambene zgrade kolektivnog stanovanja) Novo naselje (uglavnom stambene zgrade kolektivnog stanovanja) Podbara (uglavnom porodine kue) Radna zona sever 4 Ribarsko ostrvo (uglavnom porodine kue) Rotkvarija (itni trg) (porodine kue i stambene zgrade kolektivnog stanovanja) Sajmite (porodine kue i stambene zgrade kolektivnog stanovanja) 4


Salajka (Slavija) (uglavnom porodine kue) Satelit (uglavnom stambene zgrade kolektivnog stanovanja) Stari grad (Centar) (porodine kue i poslovni prostori) Telep (uglavnom porodine kue)

2.2.

Geomorfologija terena Novog Sada

Geomorfoloki teren pripd i Juno-bkoj (Vrosk) lesnoj tersi n uu knl Dunv-TisDunv u Dunv i luvijlnoj rvni Dunv. Morfoloki oblici su ili slbo izreni ili mskirni urbnizcijom. Mendri rzliite strosti nlze se u iroj istrivnoj oblst u luvijlnoj rvni Dunv. Njstriji imju velike ovlne lukove, koje presecaju mli mendri koji su skoro prlelni s tokom Dunv, i izrenu strukturu. Ribnjci su izgrene n njih. Osim mendri rzliite strosti, na rzliitim delovim oble, postoje formirana rena ostrv, ko to su Mkov sprud Sprud kod Beoin, Kmenik i Petrovrdinsk rena ostrv i Rtno ostrvo u blizini Novog Sd.

2.3.

Litoloke karakteristike aluvijalne ravni Dunava

Dubine aluvijalnih sedimenata na nekim lokacijama u Novom Sadu, varirali su od 17 m do 38 m u zvisnosti od erozije Dunava i rzvoja renog korita, mrtvaja ili naslaga posle poplava. Reprezentativni profili litolokog sastava naslaga dobijeni su tokom hidrogeolokih istrivnj tokom poslednjih trideset godin u cilju pronalaenja izvorita za gradski sistem snabdevanja vodom. Istraivanja ukzuju n postojnje tri razliita hidrogeoloka ambijenta: izdan, vodonosni sloj i osnovni sloj. Vodonosni sloj ine sedimenti niske vodopropusnosti, debljine od 3 m do 6 m. Izdan je debljine 10 m do 20 m. Izdni su geoloke sredine koje su potpuno ili delimino zsiene slobodnim podzemnim vodm, koje se formirju infiltrcijom povrinskih vod ili vod nstlih od tmosferskih tlog. Formirju se iznd osnovnog i vodonosnog sloja koj usporv njihovo kretnje i omoguv kumulciju slobodnih podzemnih vod. Gornj grnic izdni, slobodni nivo izdni, je vrijbiln (kolebljiv) i zvisi od svojstv sten d kumulirju, odnosno d odju podzemne vode.

5


3.

GEOTERMALNA ENERGIJA

Geotermln energij je jedini potpuno obnovljivi izvor energije iz sme Zemlje. Koristi se z grejnje i hlenje zgrd, ko i za generisnje skromne koliine elektrine energije. Dobro dizjnirn geotermlni sistem je mod najbolji mogui ekoloki izvor energije. I mod njbolje od sveg, geotermln energij je sveprisutna, pouzdna, iz obnovljivih je i odrivih izvor, i rznovrstn po tome to se moe koristiti direktno z grejnje i hlaenje, ko i za generisnje elektrine energije. Vie od 70.000 put vie energije je n rspolgnju u gornjem sloju Zemljine kore od energije koja se potencijalno moe dobiti iz svih do sada otkrivenih rezervi fosilnih goriv. k i pristupnje malom delu te energije oslobodilo bi oveanstvo od zavisnosti od fosilnih goriva. I svki novi geotermlni izvor, umanjuje problem zgenj. Toplotna energija u Zemljinoj kori nastaje na dva mogua naina: Povrinski sloj omotaa Zemlje zagreva sunce (moe se rei, da je to u stvari uskladitena solarna energija)

odbijeno od atmosfere 6% odbijeno od oblaka 20% dolazea suneve energije 100%

odbijeno od Zemljine povrine 4% odbijeno u svemir od oblaka i atmosfere absorbovano u atmosferi 16%

64 %

6%

toplota odbijena direktno u svemir

absorbovano oblaka 3%

od toplota absorbovana u atmosferi 15% toplota odneena u oblake i atmosferu vodenom parom 23%

toplota odnoena vazduhom 7%

toplota absorbovana u zemlji 51%

Slika 1. Energetski bilans Zemlje Toplotna energija u dubljim slojevima Zemljine kore je toplota koja se stvara pri polaganim raspadanjem radioaktivnih elemenata, hemijskim reakcijama ili trenjem pri kretanju tektonskih masa.

6


TEMPERATURA ZEMLJINE KORE TEMPERATURA U C DUBINA U KM 2000 4000 5000 4000 6000

Slika 2. Temperatura Zemljine kore

7


4.

TOPLOTNE PUMPE

Toplotna pumpa je rashladni ureaj koji od okoline oduzima toplotu i odaje istu na viim temperaturama u sistemu za grejanje. Uz pomo toplotne pumpe mogue je da se uloenim radom u krunom procesu oduzme toplota od okoline da bi se ista zatim na viem temperaturnom nivou koristila za grejanje pri emu je koliina toplote mnogostruko vea od toplotnog ekvivalenta utroenog rada tj. elektrine energije. Primera radi, 1kw uloene elektrine energije dobija se 4kw toplotne energije, a u nekim sluajevima i vie, odnosno, za zagrevanje stambenog prostora od 100 m2 sa toplotnom pumpom potrebno je 2kw elektrine energije. Ovakav vid grejanja se upotrebljava vie decenija u svetu. Jedna od prvih toplotnih pumpi na svetu instalirana je u Tokiju 1932. godine. Gradska kua u Cirihu se od 1938. godine greje toplotnom pumpom. A danas milioni toplotnih pumpi zagrevaju stanove i kue irom zapadne Evrope, Kanade i SAD-a. Od svih alternativnih grejanja najveu perspektivu imaju toplotne pumpe. Toplotna pumpa je jedini ureaj kojim je ovek nadmudrio prirodu, da dobije vie nego to ulae. Vlade zemalja Evropske unije zagovaraju korienje alternativnih i obnovljivih izvora energije (u koje primarno mesto zauzimaju toplotne pumpe) iz sledeih razloga: Velika uteda energije. Zatita ovekove okoline. Energetska nezavisnost u odnosu na druge uvozne energente npr. gas i nafta. Iskljuena mogunost od poara Mogunosti primene toplotne pumpe za zagrevanje stambenih objekata Toplota koja se dobija pomou toplotne pumpe a koristi se za zagrevanje stambenih objekata moe da bude u sledeim izvedbama: Podno grejanje Zidno grejanje Ventilator konvektor (fen coil) Radijatorsko grejanje Kanalni sistemi Zagrevanje sanitarne vode

4.1.

Sistemi grejanja

Toplotna pumpa se za grejanje stambenih objekata moe primeniti u dva osnovna sistema grejanja. Monovalentni sistem Bivalentni sistem

4.1.1. Monovalentni sistemiSistem grejanja ostvaruje se iskljuivo toplotnom pumpom. Tokom cele grejne sezone koristi se toplotna pumpa nezavisno od spoljnih uslova. Osnovna karakteristika monovalentnih sistema sa toplotnom pumpom je da su niskotemperaturni sistemi. Veliina toplotne pumpe ispunjava 100% potreba za grejanjem tokom najhladnijeg dana u godini. Ovo reenje se predlae za kue u kojima se troi malo struje i za umerene klimatske uslove gde nema otrih zima. Trokovi ulaganja mogu biti vei, ali je potronja energije najnia od svih sistema.

8


Slika 3. Monovalentni sistem - toplotna pumpa zadovoljava 100% potranje za toplotom

4.1.2. Bivalentni sistemi

Bivalentni sistemi kombinuju dva odvojena izvora toplote, toplotnu pumpu i bojler na fosilno gorivo. Postoje dva tipa bivalentnog sistema: serijski povezan6 i paralelno povezan. Veliina serijski povezanog bojlera je takva da pokriva samo maksimalne kapacitete, dok kod paralelne konfiguracije veliina pokriva ceo kapacitet za vreme najhladnijeg dana u godini. Paralelna bivalentna konfiguracija se preporuuje tamo gde postoji sistem grejanja. Bivalentni sistem grejanja omoguava dobijanje vee temperature vode u razvodnom sistemu, a time i primenu visoko temperaturnog radijatornog grejanja. Visoku temperaturu vode u razvodnom sistemu obezbeuje toplotni izvor sa fosilnim gorivom. Kod primarne toplotne pumpe u bivalentnom sistemu grejanja mogue su sledee varijante. Bivalentno-alternativni sistem grejanja Bivalentno-paralelni sistem grejanja

Kod bivalentno-alternativnih sistema istovremeno radi samo jedan sistem grejanja (ili toplotna pumpa ili bojler), dok u bivalentno-paralelnih sistemima grejanja toplotna pumpa stalno radi a u sluaju potrebe ukljuuje se i drugi izvor grejanja (bojler).

9


Slika 4. Bivalentni alternativni sistem sa toplotnom pumpom i bojlerom

Slika 5. Bivalentni paralelni sistem sa toplotnom pumpom i bojlerom

10


4.2.

Izvori toplote za toplotne pumpe

Toplotne pumpe mogu koristiti sledee izvore toplote: vazduh voda zemlja

4.2.1. Vazduh kao izvor toploteToplotna energija se dobija iz spoljanjeg vazduha. Kod ovakvog naina dobijanja toplote nije potrebno buenje bunara za vodu niti postavljanje horizontalnih cevi u zemlju. Ali u zimskom periodu pri niim temperaturama spoljanjeg vazduha, korisnost toplotne pumpe drastino opada. Savremene toplotne pumpe vazduh voda mogu nadoknaditi toplotni gubitak zgrade od -3C spoljnjeg vazduha. Ako temperatura okoline pada ispod -3 C potrebne su dodatni izvori toplote, na primer, elektrini grejai, eventualno kotlovi na fosilna goriva.

Slika 6. Princip rada toplotne pumpe koja koristi energiju vazduha

4.2.2. Voda kao izvor toploteIzvor toplote je isto Zemljina energija, ali u ovom sluaju isparivau podzemna ili nadzemna voda transportuje toplotu. Sistemi sa vodom rade u otvorenom krugu, znai posle upotrebe voda se vraa u izvor. Voda kao transportno sredstvo se moe nai kao: Nadzemna Podzemna

Nadzemne vode To su reke, jezera ili mora. Mogunosti korisenja su ograniena. Upotreba nadzemnih voda mogue je samo u blizini veih vodenih povrina, sa dovoljno velikom vodenom masom. U zimskom periodu povrina reke ili jezera su smrznuta. Led se stvori na povrini vode, a poto ima manju gustinu od vode ostane na povrini, tako stvara prirodni termoizolacioni sloj. Zato kod velikih reka ili jezera postoji voda ispod leda koje se moe koristiti u zimskom periodu do +4 C. Nedostatak je obavezna upotreba mehanikog ienja vode od organskih materija i zavisnost temperature vode od temperature vazduha. U letnjem periodu topla voda koja ulazi u reku ili jezero 11


moe da prouzrokuje poveanje temperature nadzemne vode, koja dovodi do oteenja prirode, smanjenje kiseonika u vodi, masovno umiranje riba. Podzemene vode Upotreba podzemnih voda isto je ograniena. Na nizijama kao to je Pannonska nizija, naroito u blizini velikih reka, podzemne vode se mogu nai u velikim koliinama dok na planinama je to teko. Zato je Novi Sad idealan za sistem sa podzemnom vodom. Potrebna su dva bunara. Izvorni bunar sa odgovarajuem masenim protokom i potisni bunar. U zimskom periodu voda iz izvornog bunara prolazi kroz ispariva, a u letnjem kroz kondenzator, i vraa se u zemlju, to jest, u potisni bunar. Bunari se bue do iste dubine udaljene najmanje 10m jedno od druge, da bi voda koja se vraa zemlju uzimala toplotnu energiju. Dubina bunara se kree od 40m i do 450m. Na naim prostorima je temperatura bunarske vode izmeu 12 C do 15 C i ne zavisi od spoljne teperature. Najvei nedostatak sistema je da bunarska voda na nekim mestima je jako agresivna, zato moe doi do korozije elinih komponenata sistema. Velika prednost je jako jeftina izgradnja sistema.

Slika 7. Sistem toplotne pumpe koji kao izvor toplote koristi podzemne vode

4.2.3. Zemlja kao izvor toploteHorizontalni razmenjivai Toplota iz zemlje se dobija pomou horizontalno postavljenih cevi. U zemlju se postavlja vie krunih tokova, na dubinu od 1m do 1.5m, kroz koje protie voda. Fluid hladi zemlju i oduzima joj tolpotu. Temperatura zemlje na dubini od 1m-1,5m se menja. Poetkom jeseni, zemlja na dubini od 1m do 1,5m je najtoplija (15C), krajem zime, zemlja je najhladnija (5C). Treba napomenuti da je za ovakav sistem potrebna vea povrina zemljita. Zato se ovakav sistem preporuuje za porodine kue sa veim placem, kod izgradnje novih stanbenih objekata gde e se vriti vei zemljani radovi ili na mestima gde nije mogue pronai stabilni izvor vode. 12


Slika 8. Horizontalno postavljeni razmenjivai toplote Vertikalni razmenjivai Toplota iz zemlje se dobija pomou vertikalno postavljenih cevi (sondi), na dubinu od 40m do 100m, u kojima struji fluid koja oduzima toplotu od zemlje. Ovakav sitem je veoma dobar, jer je temperatura zemljita na dubinama veim od 20m stabilna tokom cele godine. Veoma dobro moe da se koristi za pasivno hlaenje u toku leta. Preporuuje se na mestima gde nije mogue imati stabilni izvor vode. Zbog relativno visoke cene instaliranja ovaj sistem namenjen je za vee objekte.

Slika 9. Vertikalno postavljeni razmenjivai toplote 13


4.3.

Princip rada toplotnih pumpi

Osnovni delovi svake toplotne pumpe su: ispariva kompresor kondezator ekspanzioni ventil

Sistem grejanja toplotnim pumpama sastoji se od izvora toplotne energije, same toplotne pumpe i sistema za distribuiranje i uvanje toplotne energije.

Slika 10. Princip rada toplotne pumpe 1) Toplotna energija koja se uzima iz okoline (obino, temperature se kreu u intervalu +7C do +14C) ulazi u ispariva pumpe. U cevi se nalazi gas R407c koji preuzima tu energiju. Ovaj gas zadrava svoje stanje ak i na temperaturama ispod nule 2) Gas zatim ulazi u kompresor i podie se na vii pritisak to dovodi do znaajnog poveanja njegove temperature (uglavnom +90-95C, mada moe i vie). 3) Unutar zatvorenog sistema izmenjiva toplote vri predavanje toplote gasa na sistem za grejanje 4) Zahvaljujui predaji toplotne energije gas se vraa na prvobitnu temperaturu koji se zatim dovodi do ekspanzionog suda i ventila, ime se pritisak vraa u poetno stanje. Potom se gas vraa u ispariva gde proces poinje ponovo

14


5.

LOKACIJA PLANIRANE ZGRADE

Sistem korienja geotermalne energije za grejanje i hlaenje prostorija pomou sistema sa toplotnom pumpom se planira za porodinu kuu u Novom Sadu, u ulici Vojvode Knianina br. 3, na granici gradskih etvrti Grbavica i Adamovievo naselje. Parcela je udaljena od reke Dunav 1,25 km. Vaei urbanistiki planovi doputaju izgradnju objekta visine P+1+Pk, sa osnovom od 145 m2. Postojei objekat na parceli se rui i gradi se nov. Parcela je povrine 320 m2, to znai da nakon izgradnje objekta ostaje slobodan prostor, dvorite povrine od 175 m2. Uzimajui u obzir povrinu korisnog stambenog prostora od 435 m2 i injenicu da za je postavljanje horizontalnih razmenjivaa toplote potrebna povrina 2,5 puta vea od planirane povrine objekta, dolazi se do zakljuka da je izbor mogu izmeu dva sistema: 1) Sistem sa vertikalnim razmenjivaem toplote u kojoj je izvor toplote zemlja i 2) Sistem u kojoj je izvor toplote podzemna voda. Imajui u vidu da su u delu grada u kojoj se planira gradnja visoke podzemne vode, to znai da su oba sistema izvediva, glavni kriterij prilikom odabira sistema je konkurentnost cene grejanja dobijene pomou toplotne pumpe naspram konvencionalnih naina grejanja. .

15


6.

PRORAUN TROKOVA POTRONJE ENERGIJE

Poreenje cena godinje potronje se vri na osnovu softvera preduzea GEOTEMPUS DOO iz Novog Sad. Za ulazne parametre se uzimaju: grejna povrina 435 m2 vrsta izolacije objekta: proseno izolovana koeficijent korisnog dejstva prirodnog gasa 80% cena prirodnog gasa 37,62 din/m3 vrsta toplotne pumpe voda-voda i zemlja voda grejno telo: podno grejanja cena elektrine energije za plavu zonu: nia tarifa 1,656 din/ kWh, via tarifa 6,624 din/kWh

Rezultati prorauna Tabela 1. Proraun godinje potrebe energijeGrejna povrina: Vrsta izolacije objekta: Potrebna toplota po m : Ukupno potrebna toplota: Radni sati grejanja:2

435 m proseno izolovana 75 32.625 1900 kW *

2

kua2

W/m

kW h godinje

32.625

1900

h

=

61987.5

kWh

ukupno potrebna toplota * radni sati grejanja = godinja potrebna energija

Tabela 2. Proraun trokova grejanja sa zemnim gasomGrejanje koristei prirodni gas Koeficijent korisnog dejstva: Cena prirodnog gasa: Grejna snaga: 80 37.62 10 % din/m3 3

kWh/m

Godinja potronja prirodnog gasa godinja potrebna energija grejna snaga * koef. korisnog dejstva 61987.5 8 kWh kWh/m3

= godinja potronja gasa

=

7748.44

m

3

Cena godinje potronje prirodnog gasa 7748.44 m * 37.62 din/m = Trokovi merenja i ostali fiksni trokovi = Cena godinje potronje grejanja na gas =3 3

291,496.22 996.00 292,492.22

dinara dinara dinara

16


Rezultati prorauna za sistem voda-voda Tabela 3. Trokovi grejanja sa upotrebom toplotne pumpe u sistemu voda-vodaGrejanje koristei toplotnu pumpu Vrsta toplotne pumpe: Grejno telo: Cena elektrine energije: voda_voda podno_zidno 6.624 1.656

grejanje din/kWh din/kWh via tarifa nia tarifa

COP:

5.5 60% 40%

Godinja potronja elektrine energije godinja potrebna energija COP 61987.5 5.5 kWh = godinja potronja struje

=

11270.45

kWh

Cena godinje potronje struje za toplotnu pumpu 11270.45 11270.45 kWh kWh * * 6.624 1.656 din * 0,6 % = din * 0,4 % = 44,793.29 7,465.55 52,258.84 240,233.38 2,402,333.75 dinara dinara dinara dinara dinara

Cena godinje potronje toplotnom pumpom = Godinja uteda sa toplotnom pumpom = Uteda za 10 godina sa toplotnom pumpom =

17


Rezultati prorauna za sistem zemlja-voda Tabela 4. Trokovi grejanja sa upotrebom toplotne pumpe u sistemu zemlja-vodaGrejanje koristei toplotnu pumpu Vrsta toplotne pumpe: Grejno telo: Cena elektrine energije: zemlja_voda podno_zidno 6.624 1.656

grejanje din/kWh din/kWh via tarifa nia tarifa

COP:

4 60% 40%

Godinja potronja elektrine energije godinja potrebna energija COP 61987.5 4 kWh = godinja potronja struje

=

15496.88

kWh

Cena godinje potronje struje za toplotnu pumpu 15496.88 15496.88 kWh kWh * * 6.624 1.656 din * 0,6 % = din * 0,4 % = 61,590.78 10,265.13 71,855.91 220,636.31 2,206,363.09 dinara dinara dinara dinara dinara

Cena godinje potronje toplotnom pumpom = Godinja uteda sa toplotnom pumpom = Uteda za 10 godina sa toplotnom pumpom =

Na osnovu dobijenih podataka moe se zakljuiti da su utede korienjem toplotnih pumpi, bez obzira koji sistem toplotnih pumpi se posmatra, znatne. Treba imati u obziru da je kao ulazni parametar uzeto 1900 radnih sati grejanja godinje. Poveanjem radnih sati uteda korienjem toplotne pumpe su jo vee. Isto tako, poveanjem grejne povrine takoe se poveava uteda.

18


7.

KRATAK OSVRT NA EKONOMSKU ANALIZU UGRADNJE TOPLOTNE PUMPE

Za potrebe ovog rada uzeti su podaci iz dostupne literature ekonomske analize objekta sa priblino istom potronjom energije. Ti podaci obuhvataju cene nabavke ugradnje sistema grejanja sa zemnim gasom, kao i sistema grejanja sa toplotnom pumpom. Tabela 5. Ulaganje u sluaju monovalentnog sistema grejanja sa zemnim gasom:

CenaPrikljuni gasovod i merno-regulaciona stanica Pratei graavinski radovi Unutranja grejna instalacija-kotao BAXI 65 101.44 77 244.00 252 867.25

+PDV (18%)11 718.26 13 903.92 45 516.05

Ukupno (din)76 819.70 91 147.92 298 383.35 466 350.97

Tabela 6. Ulaganja u sluaju monovalentnog sistema grejanja sa toplotnom pumpom:

CenaNabavka, transport, izrada i ugradnja sistema toplotne pumpe za grejanje i hladjenje sa svim potrebnim materijalom Nabavka i ugradnja bunarske pumpe i izrada izvornog i upojnog bunara 910 000.00

+PDV (18%)163 800.00

Ukupno (din)1 073 800.00

91 000.00

16 380.00

107 380.00 1 181 180.00

Na osnovu Tabele 5. i Tabele 6. zakljuuje se da su poetna ulaganja u sistem sa toplotnom pumpom su 2,5 puta vea nego za sistem za grejanje sa zemnim gasom. Prostim raunanjem dobija se podatak da se ulaganje u sistem grejanja toplotnom pumpom, za planirani objekat, ulaganje vraa nakon 4 godine. Napominje se, da je taj podatak vaei sa trenutnim cenama energenata. Kretanja cena elektrine energije i zemnog gasa upuuju na to da se ulaganje moda isplati i pre planiranog roka.

19


8.

ZAKLJUAK

Konstantno poveanje cene energenata kao i trokova za grejanje i hlaenje prostora u kojem ivimo i radimo nas primorava da posvetimo posebnu panju pri izboru sistema za snabdevanje energijom. Paljivim posmatranjem dosadanjih kretanja cena energenata kod nas i na svetskom tritu uoiemo odreene trendove i tendencije koja nam moe pomoi da donesemo pravu odluku ili pak preemo na ekonominije reenje primene energije Korienjem toplotnih pumpi ostvaruju se znatne utede energije. Za definisane radne parametre toplotne pumpe teorijskim proraunom dobijen je koeficijent grejanja 1: 5,2 (odnos uloene i dobijene energije), to znai da se troenjem 1 kWh elektrine energije za pogon kompresora moe da obavi prenos 5,2 kWh toplotne energije u grejni prostor. Ova injenica ukazuje na to da upotreba toplotnih pumpi daje mogunost tednje energije, a istovremeno i ouvanja ivotne sredine. Energija koju koriste je besplatna i neiscrpna, a to je posebno interesantno u dananjim uslovima kada cena svih energenata raste. Pored toga toplotne pumpe ovu energiju generiu bez sagorevanja, bez emisije gasova i tetnih materija i time ne predstavlja nikakvu opasnost po ivotnu sredinu. Od svih alternativnih grejanja najveu perspektivu imaju toplotne pumpe (tipa voda-voda), jer su se pokazale kao ekonomini sistemi za grejanje u dobro izolovanim kuama s nisko temperaturnim podnim grejanjem. Geotermalna energija je energija budunosti, kojom se viestruko tedi elektrina energija u poreenju sa klasinim grejanjem na struju. Neiscrpne koliine energije nalaze se svuda: u zemlji, podzemnoj vodi i vazduhu. Koristei ovo besplatno energetsko blago, uva se okolina dok se istovremeno i tedi.

20


LITERATURA[1] Njer, A., Ocena ekonominosti grejanja hotela Vinski dvor, Hajdukovo,pomou toplotne pumpe, diplomski rad, Fakultet tehnikih nauka, Novi Sad, 2009 [2] Stojiljkovi, Dragica, Sources of grounwater pollution of Danube allivial plane, u Ohrid, Macedonia, International Symposium on Water Management and Hydraulic Engineering,15 septembar 2009, A107. [3] Gevorkian, Peter, Ph.D., P.E., Alternative energy systems in building design, s.l., McGraw Hill,s.d.

21