Analiza energijske djelotvornosti
    Četvrtak, 24 Veljača 2011 15:31

    Analiza energijske djelotvornosti

    Cijene energenata na svjetskom tržištu podložne su stalnim promjenama zbog  raznih utjecajnih faktora, što projektantima strojarskih instalacija stvara velike probleme pri odabiru primarnog energenta  za termo-tehnički sustav koji pokriva potrebe za grijanjem, hlađenjem i potrošnom toplom vodom. Investitoru je nužno predložiti tehničko rješenje koje je u skladu s njegovim financijskim mogućnostima i koje će uz najmanja ulaganja imati najmanje pogonske troškove, male troškove održavanja  uz maksimalni komfor koji pruža projektirani sustav. Cijene energenata u svim zemljama direktno ovise o poreznom sustavu te zemlje jer porezne stope na sve energente određuje dotična država. Pod pretpostavkom kada bi svi korisnici koji se koriste sustavima grijanja na plin  prešli na sustave s kompresorskim dizalicama topline bilo bi realno za očekivati da bi cijena električne energije znatno porasla, no opet ostaje mogućnost ugradnje foto-naponskog sustava u svrhu održivosti cjelokupnog sustava. 

    Cijena izvedbe sustava  s geotermalnim dizalicama topline je relativno  visoka, ako se uspoređuje s klasičnim sustavima grijanja čija su trošila vezana na distribucijsku plinsku mrežu kao i toplinske mreže kogeneracijskih elektrana (daljinsko grijanje). Kod usporedbe nekoliko sustava i varijanti dizalica topline s klasičnim sustavima grijanja uz niz analiza isplativosti s obzirom na pogonske troškove i emisiju onečišćujućih tvari koje se ispuštaju u atmosferu (CO2, SO2, NOx) može se pokazati velika prednost dizalica topline.

    Početna investicija u nisko temperaturne toplinske sustave s geotermalnom dizalicom topline kao generatorom rashladne i ogrjevne energije u nisko energetskim građevinama (max. 40-45 kWh/m²a ili klasa A, B građevine)  2-3 puta je veća u odnosu na klasični sustav grijanja s plinskim uređajem kao generatorom toplinske energije.

    Na cijenu izvedbe cjelokupnog sustava s geotermalnom dizalicom topline utječe niz utjecajnih čimbenika kao što su tip izvora topline: površinski kolektor, vertikalna sonda, sustav međusobno povezanih bunara (upojni i izljevni bunar). Njihov odabir određuje instalirani toplinski učinak sustava, vrsta i sastav tla, postojanje dostatnih količina voda na prihvatljivim dubinama (max.25 m). Najskuplji su sustavi sa sondom kao izvorom topline, no ako uzmemo u obzir karakteristike kao što su izdašnost, pouzdanost i mogućnost pasivnog hlađenja, u potpunosti su opravdali svoju primjenu. Površinski kolektori našli su primjenu samo u ruralnim sredinama gdje postoje veće površine tla koje se mogu koristiti kao površinski toplinski izvor. Geotermalni sustavi sa vodom kao toplinskim izvorom za geotermalne dizalice topline usko su vezani za područja bogata plitkim podzemnim vodama izuzev zaštićenih vodocrpilištnih područja. Jako interesantno područje za primjenu ovog toplinsko / rashladnog izvora je priobalni dio Jadrana, a gledajući s ekonomske strane ovdje se krije najveći potencijal za primjenu dizalica topline voda-voda (slana ili boćata voda).

    Cijena ukupne investicije sustava s geotermalnom dizalicom topline značajno raste ako sustav pokriva i potrebe za rashladnom energijom, sustavom površinskog visoko-temperaturnog sustava hlađenja (zidni i stropni sustav distribucije rashladne i ogrjevne energije).

    Tako da udio troškova za ovaj tip distribucije topline s nužnom regulacijom često prelazi i 50 % od ukupne vrijednosti investicije. Visoki komfor koji pružaju nisko-temperaturni sustavi grijanja i hlađenja zajedno uz male pogonske troškove geotermalne dizalice topline i njen praktično zanemariv utjecaj na okoliš, “zaštitni znak” su ovog sustava.

    Investicije koje se odnose na sustave s dizalicama topline zrak-voda niže su za cijenu izvedbe toplinskog izvora (sonda, kolektor, voda). Nedostatci kao što su veći troškovi održavanja, buka, manji stupanj korisnosti (COP), narušavanje izgleda građevine  zbog elemenata čija je ugradnja nužno eksterna itd. ograničila je masovniju primjenu ovih sustava.

    Zadaća svakog projektanta strojarskih termo-tehničkih sustava je osmisliti i projektirati sustav koji će imati što kraće vrijeme izjednačavanja troškova početne investicije kroz pogonske uštede projektiranog visoko efikasnog toplinskog sustava. Ovo vrijeme mora biti u okvirima vijeka trajanja opreme da bi se uopće moglo diskutirati o kvalitetnom i racionalnom  tehničkom rješenju. U razdoblju od izjednačenja do kraja pogonskog vijeka uređaja dolazi do trajne uštede koja je rezultat kvalitetnog tehničkog rješenja. Na osnovu trajanja ovog vremena egzaktno se može kvalificirati izvedeni sustav i opravdanost njegove  primjene.

    Investicije u sustave dizalica topline kreću se na na razini 500 kn/m2 ovisno o složenosti instalacije i tipu regulacije sustava čak do 2000 kn/m2. Investicija klasičnog radijatorskog grijanja s kondenzacijskim plinskim aparatom je na razini 250-350 kn/m2.

    Ekološki i učinkovitiji energetski sustavi (standardna rješenja) imaju početnu investiciju 2-3 puta veću od klasičnog sustava grijanja, ali se zato u samom pogonu može ostvariti znatna ušteda sa  sustavom  dizalice topline. Kod najsloženijih toplinskih sustava, koji su izvedeni po standardima koji pružaju  najviši komfor s elementima inteligentne regulacije cjelokupnog sustava u objektu  (grijanje, rasvijeta, hlađenje, odvlaživanje, ventilacija, rekuperacija itd.) nije moguće govoriti o povratu investicije u vijeku trajanja pojedinih elemenata sustava jer je početna investicija ponekad realno gledajući  neprihvatljiva što znači da postoji ekonomska granica primjenjivosti ovih sustava. Geotermalne sonde, zemni kolektori i bunari imaju dugi životni vijek te je moguće isti izvor topline nekoliko puta koristit pri čemu je potrebno zamijeniti toplinski agregat nekoliko puta u razdoblju od stotinjak godina. Ekonomska opravdanost uvođenja složenih instalacija postoji samo ako se uzmu u obzir moguće subvencije fondova, države za poticanje korištenja obnovljivih izvora energije. Gledano s ekološke strane sustavi dizalica topline imaju manji utjecaj na okoliš zbog smanjenja emisije CO2 u atmosferu.

    Autor: Dario Hrastović, dipl.ing.stroj.
    Pročitano 1622 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