preprojektovanje postojećeg sistema grejanja u skladu sa ...
Transcript of preprojektovanje postojećeg sistema grejanja u skladu sa ...
PREPROJEKTOVANJE POSTOJEĆEG SISTEMA GREJANJA U SKLADU SA POBOLJŠANJEM
ENERGETSKOG RAZREDA OBJEKTA
REDESIGN OF THE EXISTING HEATING SYSTEM IN ACCORDANCE WITH
IMPROVEMENTES IN ENERGY CLASS OBJECT
Uvod
• Na osnovu Pravilnika o energetskoj efikasnosti, prilikom rekonstrukcije nekog objekta, potrebno je da se energetski razred objekta poboljša bar za jedan nivo.
• U Elaboratu o energetskoj efikasnosti omotač objekta treba da zadovolji propisane vrednosti prolaza toplote.
• Sa pojačanom izolacijom omotača objekta , poboljšanom stolarijom koja ispunjava uslove iz Pravilnika i sa novim višim spoljnim projektnim temperaturama znatno se smanjuju gubici toplote, odnosno osetno se smanjuje potreba za toplotom
• Postojeća instalacija, za grejanje objekta, postaje za nove uslove predimenzionisana.U novim uslovima, postojeća grejna tela, cevna mreža, armatura i oprema u kotlarnici ili toplotnoj podstanici ima znatno veći kapacitet od potrebnog, instalacija loše funkcioniše a i pravi nepotrtebne gubitke.
• Efekat dobijen boljom izolacijom omotača i ugradnjom kvalitetnije stolarije delom se gubi.Neophodno je sistem za grejanje prilagoditi novim uslovima.
Termički podaci o objektu pre sanacije
• Za sistem grejanja predviđen je centralni kotao na tečno gorivo bezregulacije.
• Gubici toplote Q=184 (kW).• Instalisamo 222(kW)• Energent koji se koristi je lako lož ulje. • Kotlarnica sa kotlom od 350(kW), se nalazi u okviru objekta. • Cevna mreža je neizolovana, ali prolazi kroz grejani prostor unutar
termičkog omotača zgrade. • Grejna tela su radijatori a u trpezariji i grejno ventilaciona komora.• Efikasnost kotla je oko 0,68. • U prostorijama nema mogućnosti za regulaciju grejanja.• Godišnja potrošnja energenta lakog lož ulja je B= 53809(kg).• Jedinična godišnja potrošnja primarne energije je q=
134.7(kWh/m2a).• Troškovi za grejanjeT= 68736 (eur)
Analiza rada postojećeg sistema
Jedinična godišnja potrošnja primarne energije q kWh/m2a 134.7
Naziv objekta Dečija ustanova u Ubu
Adresa Stari objekat
Vrsta objekta Dečija ustanova
Površina grejnog prostora (m2) 1609 H(m) 3.1
Jedinična godišnja potrošnja primarne energije q kWh/m2a 134.7
Energetski razred objekta F q<150
Spoljna projektna temperatura tsp oC -14.4
Prosečna temperatura za sezonu tp oC 5.5
Prosečni koeficijent promene snage ep 2.372
Stepen dani HDD 2784
Obračun potrošnje energije ,goriva i cena
Gubici toplote Qg kW 184.691
Potrebna snaga
kotla za grejanjeQg kW 222
Prosečna potrošnja kWh/mes. 39236
Potrošnja energije
za godinuQN kWh/a
216732
Vrsta goriva EL Lako lož ulje
Toplotna moć
goriva Hd
kJ/kg 43000
kWh/kg 11.9
Ukupni stepen
korisnosti sistema/ 0.80
Časovi korišćenja
grejanja b čas/god 2784
Godišnja potrošnja
goriva. B kg/a 53809
Cena goriva C din/kg 146.9
Troškovi grejanja
za sezonuT
din. 7904601
eur. 68736
Predložene mere za termoenergetsku
sanaciju objekta
• Poboljšanje termičke izolacije objekta.
• Preprojektovanje unutrašnje termotehničke instalacije.
• Preprojektovanje kotlarnice.
• Analiza mogućnosti korišćenje lakog ulja i peleta kao goriva.
• Analiza mogućnosti ugradnje solarnih kolektora.
• Analiza korišćenja bio- mase kao goriva
• Analiza primene toplotne pumpe
Zaključak termičke sanacije omotača
• Energetski razred se da”E odnosno objekat dobija energetski razred”C”.
• Ovim promenama, takođe se znatno smanjuje godišnja potrebna energija za grejanje (sa 216708 kWh/a na 121563 kWh/a).
• Iz toga možemo zaključiti da se specifična godišnja potrebna toplota za grejanje sa 134,65 kWh/m2a smanjuje na 75 kWh/m2a, što je skoro pa duplo manje.
Stanje instalacije posle energetske sanacije
• Gubici toplote se smanjuju sa 184(kW) na 105(kW)
• Kapacitet kotlarnice se smanjuje sa 250 na 125(kW)
• Postojeća instalacija, za grejanje objekta, postaje za nove uslove, predimenzionisana.
• U novim uslovima, postojeća grejna tela, cevna mreža, armatura i oprema u kotlarnici ili toplotnoj podstanici ima znatno veći kapacitet od potrebnog.
• Instalacija loše funkcioniše.
• Moguća ušteda od poboljšanja izolacije ne daje očekivane rezultate.
Prilagođavanje stare instalacije novim uslovima
• Neophodno je kompletan sistem za grejanje, unutrašnju instalaciju i kotlarnicu, prilagoditi novim uslovima.Postoje dve mogućnosti :
1. Projektovati potpuno novi sistem grejanja, prema novim tehničkim uslovima.
2. Preprojektovati stari ,postojeći sistem grejanja, prema novim
tehničkim uslovima.
Enrgetska sanacija-konkretan primer
• U ovom radu je na konkretnom objektu ( Dečija ustanova-obdanište od 1609(m2)) analizirana mogućnost preprojektovanja postojećeg sistema, dati su konkretni predlozi i urađeni potrebni projekti.
• Preprojektovana je unutrašnje instalacije u pravcu smanjenja troškova investiranja, obezbeđeno dobro funkcionisanje grejanja i ušteda toplotne i el.energije.
• Projektovana je nova kotlarnice sa modernim kotlovima velikog stepena korisnosti i predviđena je mogućnost korišćenja bio-mase kao goriva.
• Takođe, predviđeno je korišćenje alternativnih izvora toplote za STV (toplotne pumpe i solarni kolektori).
Preprojektovanje unutrašnje instalacije
Polazni parametri
• Gubici toplote toplote pre sanacije objekta :Q1(Kw)=186
• Instalisana količina toplote pre sanacije objekta :Q1(Kw)=222
• Potrebna količina toplote za objekat posle Energetskesanacije:Q1(Kw)=124
• Nominalni protok :m1(kg/s)=2.66
• Unutrašnja temperature :tu(oC)=20
• Temperatura grejnog fluida :tr1 =80 (oC), tp1 =60 (oC).
• Površina postojećih grejnih tela(radijatora): A1(m2)=499.0
Preprojektovanje unutrašnje instalacije
• Osnovne postavke:
1. Zadržavaju se postojeća grejna tela
2. Smanjuje se protok grejnog fluida3. Zadržava se temperatura polazne vode4. Regulacija isporučene količine toplote je sa promenom
broja obrtaja pumpe.5. Regulacija temperature u prostoriji je ventilima sa
termo glavama.6. Smanjuje se kapacitet opreme u kotlarnici
Simulacija rada postojeće unutrašnje instalacije u novim uslovima sistem kada je
tr=80 oC
Q1 m1 Q2 tu tr1 tp1 tr2 tp2 Dt2 m2
kW kg/s kW oC oC oC oC oC oC kg/s
222 2.66 124 20 80 60 80 26.5 53.5 0.555
Q2/Q1 Dtl1 A1 Dtl2 K1 K2 Q2
kW oC m2 oCkW/m2o
K
kW/m2o
KkW
0.56 50 499.0 33.3 8.90 7.47 124
Protok je smanjen sa 2.66kg/s na 0.55 kg/s
Preprojektovanje unutrašnje instalacije u cilju:
• Zadržavanje postojećih radijatora i grejno-ventilacionihkomora.
• Zadržavanje postojeće razvodne mreže.
• Ugradnja novih radijatorskih ventila sa termostatskom glavom.
• Ugradnja cirkulacionih pumpi sa promenljivim brojem obrtaja
Rezultati preprojektovanja untrašnje instalacije
• Na osnovu ove analize se vidi da smanjenjem protoka grejnog fluida možemo da dobijemo potrebnu količinu toplote a bez zamene grejnih tela.
• Pored ugradnje radijatorskih ventila sa termostatskim glavama neophodno je ugraditi manje pumpe sa promenljivim brojem obtrtaja.
• Takođe nije potrebna zamena postojećeg cevnog razvoda grejnog fluida.
• Zbog niže povratne temperature vode, potrebno je, samo, obezbediti da ne dođe da hladnog kraja kotla.
Preprojektovanje izvora toplote
• Posle izolacije objekta potrebna snaga za grejanje glavnog objekta osetno se smanjuje sa 184.691 na 103.564 (kW) oko 54 %.
Prema projektnom zadatku analizirane su sledeće osnovne mogućnosti za izvore toplote:
• Ugradnja kondezacionog kotla na lako lož ulje
• Ugradnja kotla na bio-masu odnosno na pelet kao gorivo
• Ugradnja kolektora za STV
• Ugradnja toplotne pumpe za STV
Varijanta 1
1. Regulisanje postojeće unutrašnje intalacije
2. Kondezacionio kotao na lako lož ulje
3.Solarni kolektori za grejanje STV
Varijanta 2
1. Regulisanje postojeće unutrašnje intalacije
2. Kotao na pelet
3.Solarni kolektori za grejanje STV
Varijanta 3
1. Regulisanje postojeće unutrašnje intalacije
2. Kondezacionio kotao na lako lož ulje
3.Toplotna pumpa za STV
Varijanta 4(Zadržavaju se stari kotlovi i el.bojleri)
1. Regulisanje postojeće unutrašnje intalacije
2. Stari kotao na lako lož ulje
3.Električni bojleri za STV
Investiciona ulaganja po varijantama
Varijante rekonstrukcije u cilju
uštede energije
Investiciona ulaganja
Građevinska Mašinska Suma
Opšti opis varijante
Izolacija Unuar.instala.Kotlarnic
a
eur. eur. eur. eur.
1. Regulisanje
Unutrašnje intalacije
32401 7460 934562. Kondezacionio
kotao na lako lož ulje23170
3.Solarni kolektori za
grejanje STV30425
1. Regulisanje
Unutrašnje intalacije
32401 7460 872582. Kotao na na drveni
briket-pelet16970
3.Solarni kolektori za
grejanje STV30425
1. Regulisanje
Unutrašnje intalacije
32401 7460 84904
2. Kondezacionio
kotao na lako lož ulje23170
3.Toplotn
a pumpa
za STV
21869
1. Regulisanje
Unutrašnje intalacije32401 7460 39867
Isplativost investicije Varijante rekonstrukcije u cilju uštede
energije
Godišnja cena potrošenih energenata
Vre
me
isp
lati
vost
i
Grejanje
objek.
Sanitarna
vodaUkupno
Ušteda
Br. Opšti opis varijanteV-V0
eur. eur. eur. eur. godina.
1
1. Regulisanje Unutrašnje
intalacije
29354 29354 45892 2.042. Kondezacionio kotao na
lako lož ulje
3.Solarni kolektori za
grejanje STV
2
1. Regulisanje Unutrašnje
intalacije
17630 17630 57616 1.512. Kotao na pelet
3.Solarni kolektori za
grejanje STV
3
1. Regulisanje Unutrašnje
intalacije
29354 29354 45892 1.85
2. Kondezacionio kotao na
lako lož ulje
3.Toplotna
pumpa za
STV
41. Regulisanje Unutrašnje
intalacije38526 6510 45036 30210 1.32
Obrazloženje rezultata konkretnog projekta• U ovom radu se ne predlaže promena unutrašnja instalacija, jer se
nabavka nove opreme i demontaža postojećih grejnih tela (panelnih radijatora) , cevne mreže i armature i montaža nove, velika investicija.
• Predlaže se ugradnja novih radijatorskih ventila sa termostatskom glavom .
• Predviđena je zamena postojećih cirkulacionih pumpi sa manjim ,štedljivim pumpama sa promenljivim brojemo brtaja, odnosno sa protokom prema trenutnoj potrebi.
• U kotlarnici se predlaže ugradnja kotlova manjeg kapaciteta, sa boljim stepenom korisnosti i sa neophodnom novom opremom.
• Analizirana je upotreba kondezacionih kotlova i kotlova na bio-masu(agro pelet ili drveni peleta ) kao gorivo.
• Projektom energetske sanacije analizirani su i alternativni izvori energije i sistemi za grejanje potrošne vode u raznim kombinacijama :
1.Solarni sistem za grejanje STV2.Toplotna pumpa voda-voda za grejanje STV.
• Uzimajući sve u obzir,pre svega, postijeću potrošnju energenta, ne iznenađuje brza isplatovost ponuđenih varijanti.
Zaključak
• Rezultati dobijeni iz „Elaborata o energetskoj efikasnosti postojećeg objekta“ pored termičko poboljšanje omotača, otvaraju potrebu za rekonstrukciju termotehničkih instalacija, dogradnjom iliizgradnjom novog energetski efikasnog sistema .
• Bez dobro urađene rekonstrukcije mašinske instalacije sistema za grejanje, efekti samo urađene izolacije objekta ne bi omogućili pravilno funkcionisanje i adekvatnu uštedu energije.
• Uraditi analizu kapaciteta i funkcionalnosti stare opreme u novim uslovima, uporediti sa novom opremom i predložiti optimalno rešenje.
• Uzimajući prethodno u obzir neophodna je izrada: Projekta za rekonstrukciju termotehničkih instalacija.