Vrtić Skradin 2017

HD VRTIC SKRADIN 220x120Vrtić Skradin 2017, Projektom je odabrano tehničko rješenje grijanja i hlađenja prostora koje je bazirano na obnovljivim izvorima energije, dizalica topline te toplinskih pretvornika. Drain back sustav povezuje solarno polje sa sustavom grijanja bez opasnosti od pregrijavanja u režimu nekorištenja.
 
Klimatski uvjeti koji vladaju u Hrvatskoj, omogućavaju primjenu reverzibilnih dizalica topline sa svrhom grijanja i hlađenja, kojima se može pouzdano grijati i kod najnižih temperatura vanjskog zraka koje se mogu pojaviti na mikrolokaciji. Za grijanje i hlađenje prostora odabrane su tzv. reverzibilne dizalice topline koje mogu prebacivati režim rada iz grijanja u hlađenje i obrnuto prema potrebi.


U instalaciji je predviđena uporaba
* zračna dizalica topline
* postavljena na postolju
* s odvodom kondenzata
* u zoni malog prolaska korisnika zgrade
* sa smjerom ispuha otpadnog zraka u zonu niskog prolaska
* primarna uporaba za hlađenje i grijanje

Osnovni energent zgrade je energija okoliša koja se primjenom transformacijskih tehnologija pretvara u traženi energetski oblik. Električna energija iz mreže se koristi za pokretanje dizalice topline koja istovremeno crpi energiju koja se akumulirala u okolišu. Uređaji se koriste u kombinaciji s vanjskim zrakom, geotermalnim sondama, zemnim kolektorima ili površinskim vodama kao izvorima topline. Akumulirana Sunčeva energija u zraku, vodama ili tlu se koristi kao izvor energije za grijanje zgrada. Dizalica topline potom pretvara dva ulazna oblika energija u korisni oblik toplinske energije koja se akumulira u sustavu. Dizalice topline pretvaraju električnu energiju u toplinsku ili rashladnu energiju te pri tome imaju faktor sustava SPF u rangu 2,5 - 5,5 ovisno o vrsti dizalice topline koje imaju faktor dizalice COP 4,5 - 5,5. U režimu hlađenja energija se iz zgrade prebacuje pomoću dizalice topline u zrak, vodu ili tlo. Osnovni princip rada dizalice topline je da iz elektro-energetske mreže uzme 1 kW električne energije te iz okoliša 2-4 kW obnovljive akumulirane energije dok se u zgradu ubacuje zbroj tih energija ili 3-5 kW toplinske energije.

Dizalice topline su uređaji koji svoj rad baziraju na kompresorskom ciklusu u kojem se određenom mediju oduzima ili predaje toplina. Naziv dizalica u sebi nosi korijen transporta odnosno podizanja energetskog nivoa određenog medija što je u ovom slučaju voda grijanja. Proces toplinskih izmjena uključuje u sebi vanjski zrak te vodu grijanja zgrade. Ovisno o lokaciji zgrade odabire se koji će izvor energije biti najprikladniji za tražene uvjete primjene. Primjenom prirodnih energetskih izvora zgrada se povezuju s okolišem te se tijekom zime vrši izmjena energije u smjeru okoliša prema zgradi dok je tijekom ljeta energetski tok suprotan od zgrade prema okolišu. Za pravilan rad sustava presudan je dualni tok energije i regeneracija toplinskog izvora tijekom godine. Energija se crpi pomoću dizalica topline iz zemlje, vode ili zraka. Kao stabilan energetski izvor se smatra zemlja i podzemna voda koja tijekom godine ima stabilnu temperaturu između 14-16°C. Temperatura zraka tijekom godine oscilira te je zrak idealan energetski izvor u sredinama s blagom primorskom klimom. Dizalice topline kao izvor energije koriste energiju vode, zraka ili zemlje odnosno tri prirodna energetska elementa koji do sada nisu korišteni u masovnoj primjeni za grijanje i hlađenje zgrada. Sunčeva energija se akumulira u biomasi te se izgaranjem odnosno vatrom energija Sunca pretvara u primjenjivu toplinsku energiju. Također se akumulira kao unutrašnja potencijalna energija koja se manifestira kroz promjenu u temperaturi vode, zraka te zemlje.

Predviđen je centralizirani sustav koji tijekom cijele godine održava tražene mikroklimatske uvjete. Zračna dizalica topline ima u područjima umjerene geoklime srednji godišnji faktor učinkovitosti iznad SPF 3,5 dok sam faktor uređaja postiže vrijednost COP 5,5. U odnosu na grijanje pomoću plinskog sustava odnosno zemnog plina ostvaruju se uštede 30-40% ovisno o geoklimi lokacije zgrade. U odnosu na grijanje pomoću zemnog plina ostvaruje se smanjenje i u emisiji ugljičnog-dioksida CO2 za 50% što je dovoljan razlog primjene ovih sustava. Nominalna radna temperatura je oko +5°C vanjskog zraka dok kod temperatura vanjskog zraka od -10°C jedinica gubi 10-15% snage, a sam uređaj ima mogućnost rada do -25°C uz pravilno dimenzioniranje. U odnosu na klasične dualne sustave grijanja i hlađenja ostvaruje se i ušteda na potrebnom prostoru jer jedinica u sebi ima integrirano grijanje i hlađenje te se olakšava i održavanje sustava.

Tok energije kroz sustav:
- zrak prolazi kroz pločasti izmjenjivač, isparivač
- istovremeno s druge strane pločastog izmjenjivača prolazi radni kompresorski medij koji hladi prostor i oduzima toplinu
- radni medij isparava u pločastom izmjenjivaču, isparivaču
- kompresor usisava ispareni radni medij
- kompresor se napaja električnom energijom u odnosu 1 kW električne = 3-4 kW topline energije
- para radnog medija se komprimira na višu temperaturu i tlak te se para istovremeno ubrizgava u kondenzator
- kondenzator je drugi pločasti izmjenjivač
- sa druge strane pločastog kondenzatora nalazi se medij grijanja
- voda se zagrijava i preuzima na sebe toplinu radnog medija u kondenzatoru i pri tome hladi radni medij
- dizalica topline transportira energiju iz okoliša na vodu sustava grijanja pomoću prijenosnog radnog kompresorskog medija
- nakon što je izvršena predaja topline ohlađeni radni medij dolazi do ekspanzijskog ventila
- ekspanzijski ventil prigušuje radnu tvar na niži tlak te se istovremeno vrši i smanjivanje temperature radnog medija
- pothlađeni radni medij ponovno ulazi u prvi izmjenjivač ili isparivač te se zatvara krug radne tvari

Zračna dizalica zrak/voda se može koristiti kao izvor topline, osnovni nedostatak je zaleđivanje vanjske jedinice i gubitak na učinkovitosti kod niskih temperatura te je potrebno tijekom hladnijih dana koristiti dogrijavanje preko dodatnog izvora topline daljinskog toplovoda, plinskog bojlera, kotla na biomasu i pelete ili električnog grijača. Po početnoj investiciji zračne dizalice su najpovoljnije, ali imaju i najmanju učinkovitost i najviše energije će trošiti za grijanja i hlađenje građevine. Kod zračnih dizalica topline dolazi do velikog pada instalirane snage kod niskih temperatura te kod temperatura od -15°C zračna dizalica izgubi preko 50% nominalne snage koja se daje za +5°C. Te bi za snagu grijanja od 25 kW kod -15°C i kontinentalnu klimu bilo potrebno instalirati duplo veću zračnu dizalicu od nominalno potrebne odnosno oko 40-50kW nominalne snage koju ona može dati pri temperaturi zraka od +5°C. Zračne dizalice dio snage dodatno gube na odleđivanje same jedinice te je za tu razliku gubitka vremena grijanja također potrebno instalirati dodatno oko 20% nominalne snage.

SAMSUNG DVM S HP High efficiency - MODEL AM080JXVHGH
dizalica topline snage 8 HP (konjskih snaga)
električni priključak 3 faze, 380V, 50Hz
kabel priključka CV1,5 mm2
kabel signala VCTF 0,75-1,5 mm2
snaga hlađenja 22,4 kW uz EER 4,88 za -5 / 48 °C
snaga grijanja 25,2 kW uz COP 5,49 za -20 / 24 °C
električna snaga 4,59 kW pri 7,40 A
kompresori DVI scroll x 1 + FVI scroll x 1
ulje kompresora 3MAP POE
cijev kapljevine 9,52 mm ili 3/8 "
cijev pare 19,05 mm ili 3/4 "
max dužina cijevi 200 m
max visinska razlika 110 m
radna tvar R410a
tvorničko punjenje 5 kg
buka 57 dBA
dimenzije ŠxVxD (880 x 1695 x 765) x 1 modul
masa 201 kg
protok zraka 2833 Lit/sec

SAMSUNG Hydro Unit model AM500FNBDEH
UPORABA GRIJANJE + HLAĐENJE
dizalice topline hydro jedinica do 50°C
električni priključak 2 faze, 220 V, 50Hz
el. snaga 10,0 W; 0,05 A
napojni kabel 2,50 mm2
komunikacijski kabel 0,75 mm2
snaga grijanja 50,40 kW za 50°C
snaga hlađenja 44,80 kW
cijev vode DN 32
ekspanzijska posuda 8,0 lit
sigurnosni ventil 2,9 bar
cijev kapljevine 12,70 mm 1/2 " za freon R410A
cijev pare 28,58 mm 1 1/8 " za freon R410A
masa 40 kg
dimenzije ŠxVxD 652 x 700 x 426

CIJEVNI RAZVOD
Instalacija se izvodi plastičnim cijevima PEX/AL/PEX koje su namjenjene za vođenje tople vode te su predizolirane s 11-14 mm poliuretanske izolacije. Potrebno je izvesti kompenzacijske lire, klizne i čvrste točke prema crtežima i pravilima struke. Distribucijski cjevovodi se dimenzioniraju prema maksimalnom padu tlaka od 120 Pa te su dimenzionirani za radni režim odnosno protok vode kod promjene temperature od 5-15°C. Odzračivanje cijevne mreže i kompletnog sustava ostvaruje se preko odzračnih pipaca montiranih na uređajima, automatskih odzračnih lončića i ručnim odzračnim loncima na najvišim dijelovima instalacije.

ODABIR VENTILOKONVEKTORSKIH JEDINICA
Jedinice za grijanje i hlađenje prostorija su ventilokonvektori. Sustav grijanja je odabran u režimu 45/40°C dok je režim hlađenja 7/12°C. Svaki VK je spojen na sustav odvoda kondenzata te sifona koja smanjuje mogućnost prijenosa mirisa kroz sustav odvodnje. U svakoj sobi je postavljen jedan zidni regulator koji upravlja radom VK ovisno o sobnoj temperaturi, programiranju i režimu rada hlađenja ili grijanja.

PRORAČUN PODNOG GRIJANJA
Proračun podnog grijanja rađen je prema preporuci HRN EN 12 831. Proračun se provodi na razini prostorije. Proračun obuhvaća dimenzioniranje potrebnog razmaka cijevi rastera podnog grijanja te maksimalnu temperaturu površine koja se postigla. Unaprijed je predviđen razmak cijevi 15cm za sve sobe i 10cm za sanitarije, a proračunom će se provjeriti točnost pretpostavke. Temperatura polaza podnog grijanja je 45°C ulazna u proračunu.

PRORAČUN PODNOG HLAĐENJA
Podna mreža se osim za grijanje može koristiti i za hlađenje pri čemu intenzitet hlađenja nije visok, ali je moguća primjena i ovog sustava hlađenja. Primjenjuje se visokotemperaturno hlađenje kod kojeg se u podne registre propušta glikol temperature 16°C te se pretpostavlja temperatura povrata od 19°C ujedno se računa s temperaturom prostorije od 26°C. Ako se iznad cijevi nalazi estrih debljine 45mm mogu se dobiti slijedeći iznosi rashladnog toka:

RAZDJELNI ORMARIĆI
Razdjelni ormarići se koriste za distribuciju tople ili hladne vode u sustavima grijanja ili hlađenja, a njihova funkcija je da se na jednom mjestu izvrši regulacija i balansiranje rada svih pojedinih ogrijevnih ili rashladnih tijela. Kod podnog grijanja dodatno se na povratne vodove ugrađuju elektromotorni ventili koji se dodatno povezuju sa sobnim termostatima koji ih otvaraju i zatvaraju da se ostvari regulacija rada i održavaju projektirane temperature. Set razdjeljivač/sakupljač prihvaća vodu za grijanje i distribuira ju kroz cijevi u podu. Svaki krug na razdjeljivaču ima ventil sa mogućnošću prigušenja u svrhu hidrauličke predregulacije, a na sakupljaču slavinu. Kod regulacije sustava se koriste TOP metri za precizno namještanje protoka po svakoj grani grijanja. Ormarići u sebi mogu imati regulacijski sklop koji se dodatno može spojiti na BMS ili Building Management System odnosno centralno upravljanje rada svih uređaja i osjetnika. U svakom ormariću treba osigurati električni priključak 230V; 3*1,5 mm2.

ODABIR BUFFER SPREMNIKA (AKUMULATOR TOPLINE)
Buffer spremnici se koriste za akumulaciju toplinske energije te stabilizaciju rada sustava. Uvijek postoji razlika u količini energije koja se troši u zgradi te količini energije koja se predaje spremnicima. U direktnom spoju toplinskih uređaja koristi se modulacija izlazne snage da se stabilizira odnos proizvodnje i potrošnje toplinske energije. Buffer spremnici se ujedno koriste za akumulaciju toplinske energije u noćnim satima kada je niža tarifa električne energije u modelu rada sa zračnom dizalicom topline.

INSTALACIJA SOLARNOG SUSTAVA
Solarni sustav je opskrba energijom bez stvaranja štetnih plinova, kojom se štede fosilni energenti i rasterećuje okoliš. Solarni sustavi u nabavi iziskuju relativno velike investicije, međutim, osiguravaju donekle i neovisnost od porasta cijene nafte i plina ili drugih izvora energije. Solarni sustav je investicija u budućnost koja ne zahtijeva opsežno održavanje, ne podliježe krizama i osigurava određenu neovisnost.

Dozračena energija koja dospijeva do površine zemlje naziva se globalnim zračenjem. Snaga i udio izravnog i difuznog zračenja u velikoj mjeri ovise o godišnjoj dobi i lokalnim vremenskim prilikama. Difuzno zračenje nastaje raspršivanjem, refleksijom i lomom na oblacima i česticama u zraku. Ono se također može iskoristiti za solarnu tehniku. U oblanom danu s difuznim udjelom zračenja od 80% dozračena energija je 300 W/m2. Ovisno o lokaciji, godišnje sunčevo zračenje u Hrvatskoj iznosi od 1.150 do 1.600 kWh/m2. Načelno vrijedi: I na našim prostorima Sunce daje dovoljno energije zračenja za zagrijavanje PTV i podršku grijanju.

Sunčevo je zračenje najintenzivnije oko podneva. Stoga bi kolektori trebali biti tako postavljeni da su u podne okrenuti na jug. Tu orijentaciju nazivamo Azimutovim kutem pri cemu 0° označava orijentaciju na jug. Ukoliko orijentacija kolektora odstupa od optimalne orijentacije, tada se godišnje zračenje na površinu kolektora smanjuje što je veće odstupanje od idealnog smjera i nagiba, što u pravilu možemo kompenzirati većom površinom kolektora.


Strojarski projekt
Dario Hrastović, dipl.ing.stroj.

Elektrotehnički projekt
Živko Škevin, dipl.ing.el.

Arhitektonski projekt
Nastja Alfier, dipl.ing.arh.

 

HD VRTIC SKRADIN 750   1

HD VRTIC SKRADIN 750   2

HD VRTIC SKRADIN 750   3

HD VRTIC SKRADIN 750   4

HD VRTIC SKRADIN 750   5

Energetski Video

hrastovic energetski video banner

Energetski Članci

hrastovic energetski clanci banner

Random video

Udruga SOLAR

Udruga SOLAR  je nastala 2011. godine kao potreba organiziranja civilnog društva u smjeru korištenja i primjene obnovljivih izvora energije, primjene alternativnih izvora energije te povećanja energijske učinkovitosti na razini korisnika i lokalne zajednice.

Opširnije

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.

Dario Hrastović, dipl.ing.stroj.

Kralja Tomislava 82
31417 Piškorevci
Hrvatska

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