MG Primošten 2013

    GACINA 220x120Zgrada MG Primošten 2013 je projekt rekonstrukcije postojeće građevine u poslovno-stambenu zgradu sa četiri poslovne i četiri stambene jedinice. Instalacije su bazirane na primjeni obnovljivih izvora energije grijanju PTV Sunčevom energijom i fotonaponom.

     



    SUNČANI TOPLINSKI PRETVORNICI
    Pretvaraju sunčevu energiju u toplinsku energiju te nalaze primjenu u sustavima pripreme sanitarne potrošne vode te u sustavima grijanja građevina. U sustavima pripreme sanitarne tople vode ostvaruju se uštede na razini 80-100% ovisno o dimenzioniranju pokrivenosti sustava. Sustav se dimenzionira prvenstveno za pripremu sanitarne vode, ali se može proširiti i na pomoć u grijanju. Pravilnim postavljanjem kuta pretvornika od 15° pa do 65° može se toplinsko polje dimenzionirati za različite toplinske zahtjeve i razdoblja korištenja. Tijekom zime je gotovo nemoguće 100% pokriti toplinske potrebe klasičnim sunčanim sustavima, ali je moguće primjenom velikih međuspremnika topline i hibridnih sustava koji se rijetko primjenjuju u Europi. Višak sunčeve energije se može koristiti tijekom ljeta u sustavima solarnog hlađenja.

    Optimalni kut nagiba kolektora ovisi o namjeni pretvornika, ako se sustav koristi pretežito tijekom zime potrebno ga je postaviti pod kutem od 10 do 20° dok ako se koristi tijekom zime potrebno ga je postaviti pod kutem od 50 do 60°. Optimalni godišnji kut postavljanja kolektora se za Hrvatsku kreće na razini od 35 do 40°.

    Za sakupljanje topline koristi se međuspremnik vode. Akumulirana toplina se koristi za potrebe grijanja i pripremu PTV. Buffer se koristi da na sebe primi i akumulira svu toplinu.

    Vaillant auroSTEP plus 3.350 VEH SN 350/3
    - sunčani sustav sa zaštitom od pregrijavanja
    - sustav za kuće s privremenim boravkom, vikendice, apartmane
    - ne može doći do pregrijavanja sustava
    - sustav bez ekspanzijske posude i odzračnog ventila, nije pod tlakom na strani glikola
    - spremnik je emajliran na strani vode
    - magnezijeva anoda služi za zaštitu od korozije
    - preko integriranog regulatora upravlja se temperaturom spremnika
    - termostatka mješalica održava temperaturu izlaza sanitarne vode na 60°C
    - monovalentni spremnik za pripremu PTV 390 litara
    - uronjen je električni grijač VEH SN 350/3 snage 3,6 kW pri 230V, 50Hz
    - dimenzije v x p x d = 1592x814x969
    - masa prazan 210 kg


    DRAIN BACK SUSTAV
    Beztlačni sunčani sustav (DRAIN BACK) se primjenjuje kod zgrada koje se stalno ne koriste kao što su vikendice ili se koristi kod sustava koji se dimenzioniraju za pomoć u grijanju odnosno kod sustava koji su predimenzionirani za grijanje sanitarne vode. Primjenom sustava koji nije pod tlakom moguće je cijeli krov prekriti sunčanim toplinskim pretvornicima te je moguće koristiti sunčevu energiju prema potrebi. To je sustav koji nije pod tlakom te nema ekspanzijsku posudu te toplinske dilatacije radnog medija na sebe preuzima drain spremnik. Zahvaljujući posebno projektiranim pločastim kolektorima sa strukturnim staklom te sa serpetinskim apsorberom, sustav u fazi mirovanja gravitacijskim putem slijeva vodu nazad u izmjenjivač spremnika tako da su pretvornici tada ispunjeni zrakom i nema opasnosti od pregrijavanja pa se sustav lako može predimenzionirati. Osnovni problem kod zračno-vodenih krugova je što se moraju koristiti visokotlačne crpke koje mogu podignuti vodu iz razine spremnika do sunčanih toplinskih pretvornika, a ta visina može biti i do 15 m. Često se u radu kombiniraju dvije crpke za pokretanje sustava i punjenje pretvornika te kada se cjevovodi napune gasi se jedna crpka i aktivna je samo jedna radna. Crpka mora cijelo vrijeme rada biti potopljena da bi sustav mogao funkcionirati te u sustavu ne smije biti nepovratnih ventila da se osigura povrat vode u spremnik. Spremnik bi trebao biti što bliže pretvornicima da ne dolazi do velikih gubitaka na električnoj snazi crpke. Kod dimenzioniranja sustava potrebno je obratiti pozornost na radnu visinu dobave crpke te na potreban pad distribucijskih cjevovoda da se ostvari slijevanje vode u spremnik kod gašenja crpke. Glavni element drain back sustava je spremnik u koji se slijeva voda gravitacijskim putem kada crpka ne radi. Sustav se može napuniti i destiliranom vodom koja neće ostaviti naslage minerala na toplinskim pretvornicima kod isparavanja vode. U drain back sustavima se koriste isključivo pločasti pretvornici jer se samo iz njih može prirodnim tokom vratiti radni medij, dok se vakuumski ne mogu koristiti u ovim sustavima zbog same konstrukcije vakuumskih cijevi. Moguće je koristiti klasičnu diferencijalnu regulaciju koja pali i gasi crpku na osnovi razlike temperatura na vrhu pretvornika i dna spremnika. Kada je temperatura na vrhu pretvornika veća za 15°C od temperature na dnu spremnika onda se aktivira crpka, dok se crpka gasi kod razlike od 5°C. Kada temperatura na vrhu spremnika dostigne 95°C također se gasi crpka te se aktivira kada temperatura padne ispod 90°C. Osnovni nedostatak drain back sustava su šumovi koji se stvaraju u cjevovodima kroz koje može teći dualni tok vode i zraka. Te se stvaraju šumovi oko samog drain spremnika koji se mora dobro zvučno i toplinski izolirati.


    FOTONAPONSKA INSTALACIJA
    Na poslovno-stambenoj zgradi izgraditi će se postrojenje za proizvodnju električne energije „Sunčana elektrana Gaćina“. Proizvedena električna energija se predaje HEP-u pri čemu je mjesto priključenja građevine na mrežu elektrodistributera ujedno i mjesto predaje električne energije. Proizveden toplinska energija iz solarnih kolektora će se koristiti za grijanje sanitarne vode i prostorija. Glavni projekt je izrađen na temelju kopije katastarskog plana, zahtjeva investitora, a u svrhu ishođenja prethodne elektroenergetske suglasnosti.

    Osnovni podaci o sunčanoj elektrani
    Na krovište na potrebnu podkonstrukciju postavlja se 21 fotonaponskih modula tip SOLVIS. Nazive snage 250 W ukupne snage 5250 Wp. Paneli se spajaju na izmjenjivač tip SMA STP 5000 TL. Postrojenje za proizvodnju električne energije iz sunčevog zračenja je ekološki prihvatljivo uz najniže troškove održavanja tokom eksploatacije (cca 25 godina i više) i poticano od strane države. Hrvatska je u strategiji energetskog razvoja prihvatila direktivu 2009/28/EC – promicanje uporabe energije iz obnovljivih izvora od 23. Travnja 2009. Godine.


    Elementi fotonaponskog sustava
    Osnovni elementi sustava sunčane elektrane su fotonaponski paneli i mrežni inverteri. Osnovu istosmjernog razvoda sunčane elektrane predstavlja serijsko povezivanje više fotonaponskih panela u nizove (eng. „string“) čime se diktira naponska razina istosmjerne (DC) strane mrežnog invertera. Konfiguracija mrežnih invertera omogućava paralelno povezivanje nekoliko paralelnih nizova fotonaponskih panela koji su definirani strujom mrežnog invertera na istosmjernoj (DC) strani. U slučaju Sunčane elektrane, fotonaponski paneli spajaju se u seriju, gdje 7 spojena panela čine jedan niz koji se spaja na odgovarajuće ulaze na izmjenjvačima.


    Fotonaponski paneli
    U sunčanoj elektrani SE Gaćina bit će korišteni polikristalni fotonaponski moduli 250 W , proizvod tvrtke SOLVIS ili odgovarajući. Njihove tehničke karakteristike dane su u Tablici 1. Izabrani PV modul sukladan je s internacionalnim standardima za fotonaponski panel: IEC 9001, IEC 14001, te posjeduje UL certifikat, MCS certifikat i DLG certifikat. Fotonaponska elektrana SE GAĆINA biti će izgrađena od ukupno 21 fotonaponskog panela. Nizovi fotonaponskih panela se smještaju na odgovarajuće metalne nosače. Sa stražnje strane svakog od panela nalazi se ugrađena priključna kutija u IP65 izvedbi iz koje izlaze dva priključna kabela sa završnim konektorima u standardiziranoj izvedbi koji omogućavaju priključak pozitivnog i negativnog pola fotonaponskog panela, odnosno njihovo međusobno povezivanje u nizove.


    DC razvod fotonaponskih panela
    Kao što je već prethodno spomenuto, kako bi se postigla zadovoljavajuća naponska razina na mrežnom inverteru fotonaponski paneli se povezuju u nizove. Sve veze među fotonaponskim panelima ostvarit će povezivanjem ugrađenim priključnicama iz priključnih kutija. Priključni kabeli će se voditi do do mrežnih invertera.


    Zaštita fotonaponskog sustava i mrežnih invertera
    Jedan od preduvjeta priključka niza fotonaponskih panela na mrežni inverter je mogućnost galvanskog odvajanja niza fotonaponskih panela od mrežnog invertera koje se ostvaruje: na DC strani rastavnom sklopkom sa osiguračima, a na AC strani četveropolnim prekidačem za odvajanje. Prije odvajanja mrežnog invertera od mreže na AC strani i ostvarivanja vidljivog odvajanja uz pomoć DC rastavne sklopke sa osiguračima nije dopušteno priključivanje ili odspajanje priključnih kabela fotonaponskih panela na razvodnI ormar za spajanje i upravljanje (SC). Zbog specifičnih strujnih i naponskih karakteristika te specifičnog načina priključivanja fotonaponskih panela, kao i izloženosti sunčane elektrane atmosferskim pražnjenjima predviđeno je postavljanje prenaponske zaštite specijalno prilagođene za primjenu u DC krugovima fotonaponskog razvoda. Prenaponska DC zaštita je naponske razine 600 V s kombiniranim odspojnim i kratkospojn im predosiguračima sa specijal nom izolacijom radi sprječavanja požara uslijed DC luka. U slučaju gubitka funkcije jednog ili više fotonaponskih panela unutar niza dolazi do neravnoteže napona u paralelnom spoju nizova panela i mogućnosti pojave povratnih struja kroz taj niz panela. Kod paralelnog spoj nizova panela povratne struje mogu biti i do tri puta već od nominalne struje panela i na taj način mogu izazvati trajna oštećenja fotonaponskih panela pa se stoga stringovi vode direktno na ulaze invertera.


    Fotonaponski pretvarač
    Istosmjerni napon proizveden u fotonaponskim modulima potrebno je pretvoriti u izmjenični napon odgovarajućeg napona i frekvencije (230/400 V, 50 Hz). U tu svrhu koristi se fotonaponski pretvarač (mrežni inverter). Fotonaponski pretvarač je naprava koja pretvara istosmjerni napon i istosmjernu struju u izmjenični napon i izmjeničnu struju (DC napon i DC struju u AC napon i AC struju), prema normi HD 60364-7-712. Pretvarač ima u sebi ugrađen uređaj za automatsku sinkronizaciju s mrežom, što omogućava paralelan rad sunčane elektrane s mrežom, radi predaje proizvedene energije u mrežu. Osim toga pretvarač mora biti opremljen sustavom zaštite od injektirane DC struje u mrežu, te sa zaštitnim uređajem sa mogućnošću automatskog podešavanja napona i frekvencije. Osnovni dio izmjenjivača je poluvodički most sastavljen od upravljivih poluvodičkih sklopki koje visokom frekvencijom prekidaju istosmjerni napon i pretvaraju ga u izmjenični. Takav napon se filtrira i predaje elektroenergetskoj mreži. Osim pretvorbe istosmjernog u izmjenični napon izmjenjivač ima ugrađen još i niz zaštitnih funkcija potrebnih za siguran rad sustava.

    U sunčanoj elektrani ukupno će se postaviti 1 mrežni inverter, u trofaznom spoju.

    Inverter ima nominalnu priključnu snagu s DC strane od 5,1 kW s maksimalnim ulaznom istosmjernom strujom od 11 A i naponskim rasponom priključka nizova fotonaponskih panela od 150 do 1000 V. Osim navedenog izmjenjivač je opremljen i prenaponskom zaštitom ulaza, nadstrujnom zaštitom stringova, sustavom za praćenje rada mreže, uređajem za automatsku sinkronizaciju na napon mreže, zaštitnim uređajem (U<, U>, f<, f>), sustavom zaštite od injektiranja istosmjerne struje u mrežu (1A; 0.2s), uređajem za isključivanje s mreže i uključenje na mrežu (isključenje s mreže u slučaju nedozvoljenog pogona i uključenje na mrežu nakon ispunjenja uvjeta paralelnog rada).

    Niskonaponski kabeli i mjerno-priključna oprema
    Spojni vodiči za povezivanje modula bit će vođeni po nosivoj konstrukciji fotonaponskih panela do mrežnih invertera. Vodiči za povezivanje modula u jednom nizu bit će od bakra presjeka 6 mm2 u normalnom radu bit će opterećeni s naksimalnom strujom 11 A


    Strojarski projekt
    Dario Hrastović, dipl.ing.stroj.

    Arhitektonski projekt
    Nastja Alfier, dipl.ing.arh.

     

    GACINA 1

    GACINA 2

    GACINA 3

    GACINA 4

    GACINA 5

    GACINA 6

    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