Upotreba sustava OIE
Ponedjeljak, 21 Ožujak 2011 18:52

Upotreba sustava OIE

Sustavi dizalica topline su složeni sustavi pokretani automatskom regulacijom koja je često izrazito složena te je potrebno pravilno programirati uređaje da bi sustav funkcionirao. Automatska regulacija je često previše komplicirana za prosječnog korisnika da bi ju savladao u potpunosti te upravljanje mora biti što jednostavnije. Poznati su slučajevi gdje su instalirane dizalice topline koje su bile pogrešno programirane ili uopće nisu bile programirane te su tako radile par godine. Sustavi se mogu izgraditi s visokom razinom složenosti te je teško očekivati da će korisnik u potpunosti shvatiti njegovo funkcioniranje, korištenje i upravljanje. Automatska regulacija mora biti što jednostavnija te mora tražiti od korisnika minimalno djelovanje da bi sustav mogao funkcionirati. Kod sličnih sustava ne može se računati na isti faktor sustava SPF jer postoji puno faktora koji mogu utjecati na rezultat od lokacije građevine, mikroklimatskih uvjeta, vrste instalirane dizalice topline, stupnju ugode koji pojedini korisnik želi u svojoj građevini, temperaturama prostorija i količini potrošne tople vode. Investitoru su zanimljivi podatci koji se ukratko pokazuju kroz slijedeće dijagrame, a dokazuju veliku prednost dizalica topline u odnosu na klasične energente (Oil-lož ulje, Gas-zemni plin, GSHP-ground source heat pump ili geotermalna dizalica topline)

Slika 1. [7]    
Godišnja potrošnja energije da se proizvede 10.000 kWh toplinske energije
Godišnja emisija CO2 da se proizvede 10.000 kWh toplinske energije
Godišnja cijena održavanja da se proizvede 10.000 kWh toplinske energije

Održavanje sustava

Digitalno upravljanje jedinicom je najčešće zaštićeno servisnom šifrom da se onemogući utjecaj korisnika na rad uređaja te je otvoren samo mali dio automatske regulacije kojom može upravljati korisnik. Ovisnost o serviseru nije dobra za dugoročno korištenje uređaja te ovisnost da se serviser mora zvati kod svakog kvara ili zastoja u radu uređaja. Ovaj pristup nije preporučlj ako je serviseru potrebno nekoliko dana da dođe do lokacije gdje je uređaj instaliran. Da bi se sustavi održavali potrebna je mreža lokalnih servisera koji su školovani i obučeni za rad sa složenim sustavima no poznato je da postoji jako malo servisera koji su sposobni održavati složene sustave te tvrtke često nemaju razvijenu servisnu mrežu već im je cilj samo prodati sustave. Rijetko koja tvrtka može garantirati korisnicima da im može osigurati servis uređaja tijekom životnog vijeka uređaja te rezervne dijelove u razdoblju 25-30 godina. Klasični kotlovi su mnogo robusniji, jednostavnije konstrukcije i lakši za održavanje te su se na uređaje tog oblika korisnici navikli te traže jednostavnost novih sustava i lakoću održavanja.

Smanjivanje emisije CO2

Terensko ispitivanje je pokazalo da pravilno projektirani sustav dizalica topline koji je ispravno izveden ima manju emisiju CO2 u odnosu na klasične energente te se može računati na veliko smanjivanje emisije tijekom životnog vijeka sustava. Plan Europske Unije je smanjivanje emisije CO2 za 20% do godine 2020, dok je plan Velike Britanije smanjivanje emisije za 34% u odnosu na 1990. godinu. U Velikoj Britaniji 27% ukupne emisije pripada obiteljskim građevinama te je potrebno zamijeniti veliki dio sustava grijanja dizalicama topline što predstavlja i veliki tržišni potencijal. Procjena je da će se rekonstruirati oko 10 mil instalacija grijanja do 2030. godine te da će se smanjiti emisija za 10 MT CO2 što je emisija jednaka emisiji dva milijuna prosječnih domaćinstava. Dizalica topline koja ima srednju učinkovitost na razini 2,2-2,4 proizvodi oko 9% manje CO2 u odnosu na prosječni plinski bojler (78% učinak uređaja) te ima oko 28% manju emisiju u odnosu na lož ulje (82% učinak uređaja). [1] Veliko smanjivanje emisije se može očekivati ako se izvor električne energije termocentrala zamjeni obnovljivim izvorima energije: vjetrogeneratorima, solarnim fotonaponskim elektranama, hidrocentralama i energijom valova.

Slika 2. Usporedba emisije CO2 te učinkovitosti sustava prema SAP 2005 [7]

 

kg CO2 / kWh

učinkovitost

CO2 za 100%

cijena investicije

dizalica topline

0,422 kg/kWh

330%

0,128

8,80 p/kWh

zemni plin

0,194 kg/kWh

85%

0,228

2,75 p/kWh

lož ulje

0,265 kg/kWh

73%

0,363

3,00 p/kWh

Smanjivanje troškova

Terenskim ispitivanjem u Velikoj Britaniji je dokazano smanjenje troškova kod sustava grijanja građevina koje su instalirale sustav dizalica topline, a prijašnjih godina su imale instalirane sustave grijanja električnom energijom, ukapljenim naftnim plinom ili lož uljem. Plinski kondenzacijski bojleri imaju usporedivi faktor uređaja na razini COP od 1,8 do 2,2 prema troškovima pogona. Lož ulje i ukapljeni naftni plin su na usporednoj razini COP 1,5-1,8 u odnosu na dizalice topline. Dok električno otporno grijanje ima COP 1,0. Da bi se moglo govoriti o opravdanosti investicije u složeni sustav dizalica topline, u odnosu na zemni plin, potrebno je postići faktor sustava SPF na minimalnoj razini od 3,0 do 3,5. Ciljana učinkovitost će kroz godišnju uštedu opravdati investiciju u složeniji sustav prije 2/3 njegovog vijeka trajanja te će u 1/3 vijeka trajanja nastupiti trajna financijska ušteda. Realna analiza sustava obnovljivih izvora energije koji imaju SPF na razini ispod 2,0 ne opravdava investiciju u dizalice topline te nije moguće govoriti o uštedama u pogonu.

Kod tehnoekonomskih analiza isplativosti investicije vijek trajanja sustava ima presudnu ulogu u određivanju opravdanosti složenije investicije. Pretpostavka je da će složeniji sustav obnovljivih izvora energije imati manje pogonske troškove energenata te da će se na temelju te razlike tijekom niza godina upotrebe ostvariti ekonomska ušteda. Osnovni model analize kaže da je povrat investicije = odnos razlike u investiciji / ostvarena ušteda. Model analize se dodatno komplicira uvođenjem kamatnog računa i godišnje kamate na temeljni kapital korišten u investiciji te kamata na ostvarenu uštedu. Ako se postigne da je povrat investicije ispod 2/3 vijeka trajanja instalacije onda se može govoriti o ekonomskoj opravdanosti. Tijekom 1/3 vijeka dolazi do trajne uštede u pogonu. Moguće je kroz uštedu ostvariti vrijednost kojom se može napraviti nova instalacija, s boljim karakteristikama i nižim pogonskim troškovima računajući da će tehnologija napredovati tijekom godina.

Na lijevom dijagramu je pokazan odnos učinkovitosti (apcisa) sustava i cijene energenata (ordinata). Fosilna goriva (zemni plin, UNP, lož ulje) imaju SPF na razini 65-85% dok električna energija ima učinak od 100%, a dizalice topline imaju SPF na razini 260-550%. Tako se iz dijagrama lako može zaključiti i vidjeti da dizalice topline imaju najmanje pogonske troškove. Dijagram je prikazan u GB peny / kWh. Dok je na desnom usporedba troškova pogona s lijeva na desno: A+ dizalica, regularna dizalica, moderni kotao na drva, kotao na pelete, bojler na zemni plin, bojler na UNP, plinski atmosferski bojler, električni grijač, atmosferski bojler na UNP.

Slika 23. Odnos učinkovitosti sustava i cijene pogona [7] usporedba cijene energenata [21]

Sustav poticaja

Preliminarne analize smanjivanja emisije CO2 pokazale su da je moguće ostvariti veliko smanjivanje emisije instaliranjem sustava dizalica topline. Na temelju tih analiza u Velikoj Britaniji su razvijeni sustavi poticaja da se potaknu investicije u sustave dizalica topline te da se ostvari smanjivanje emisije od 34% do 2020. godine. Obavljeno terensko ispitivanje The Energy Saving Trust-a je imalo za cilj pokazati stvarni učinak instaliranih sustava te pokazati kolika je prednost dizalica topline u odnosu na klasične sustave. Poticaji smanjuju ukupnu početnu investiciju te djeluju na investitore da se lakše odluče za investiciju te na taj način provode javni interes o smanjivanju emisije CO2.

U Hrvatskoj su subvencije na sustave obnovljivih izvora energije u samim začetcima te ne postoje poticaji na državnoj razini već samo na lokalnoj u obliku godišnjih natječaja pojedinih županija. Postoje kreditni programi pod nazivom zeleni krediti kojima se nižom kamatom subvencioniraju pasivne građevine te složeni strojarski sustavi obnovljivih izvora energije. U slijedećem desetljeću predviđa se znatno povećanje subvencija, ali je ono usko povezano s nacionalnom politikom i o udjelu obnovljive energije na državnoj razini.
 
Autor: Dario Hrastović, dipl.ing.stroj. 

Pročitano 1462 puta

O nama

Hrastović Inženjering d.o.o. od 2004. se razvija u specijaliziranu tvrtku za projektiranje i primjenu obnovljivih izvora energije. Osnova projektnog managementa održivog razvitka društva je povećanje energijske djelotvornosti klasičnih instalacija i zgrada te projektiranje novih hibridnih energijskih sustava sunčane arhitekture. Cijeli živi svijet pokreće i održava u postojanju stalni dotok Sunčeve energije, a primjenom transformacijskih tehnologija Sunce bi moglo zadovoljiti ukupne energetske potrebe društva.

Kontakt info

HRASTOVIĆ Inženjering d.o.o.
Kralja Tomislava 82.
31417 Piškorevci
Hrvatska

E-mail: info@hrastovic-inzenjering.hr
Fax: 031-815-006
Mobitel: 099-221-6503
© HRASTOVIĆ Inženjering d.o.o. - design & hosting by Medialive