A+/A+ KC Petrijevci 2019

    HD DVORANA PETRIJEVCI 220x120A+/A+ Kulturni centar Petrijevci 2019., glavnim projektom razrađen je koncept izgradnje nove zgrade kulturnog centra općine. Sustav grijanja i hlađenja je baziran na primjeni tehnologija obnovljivih izvora energije te sustava prisilne ventilacije i rekuperacije zraka sa svrhom smanjivanja toplinskih gubitaka na minimum.


    Glavnim projektom obrađene su slijedeće instalacije

    Termotehnika:
    - primjena obnovljivih izvora energije
    - primjena ZelEN tarife električne energije
    - zračna dizalica topline za grijanje i hlađenje
    - ventilokonvektori za grijanje i hlađenje
    - zonska ventilacija i rekuperacija zraka
    - sustav centralnog upravljanja termotehničkim instalacijama BMS

    DIZALICA TOPLINE
    Klimatski uvjeti koji vladaju u Hrvatskoj omogućavaju primjenu reverzibilnih dizalica topline sa svrhom grijanja i hlađenja zgrade. Pomoću uređaja se može pouzdano grijati i kod najnižih temperatura vanjskog zraka koje se mogu pojaviti na mikrolokaciji odnosno do -22°C. 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 čime se ukupno smanjuje investicija.

    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 -20°C zračna dizalica izgubi preko 40-50% nominalne snage koja se daje za +5°C. Te bi za snagu grijanja od 25 kW kod -20°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 15-20% nominalne snage.

    TOK ENERGIJE SUSTAVOM
    - vanjski okolišnji zrak prolazi kroz pločasti izmjenjivač, isparivač unutar uređaja
    - istovremeno s druge strane pločastog izmjenjivača prolazi radni kompresorski medij koji na sebe preuzima energiju okoliša
    - 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 unutar uređaja
    - sa druge strane pločastog kondenzatora nalazi se medij grijanja u ovom slučaju je to voda
    - 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

    VANJSKA JEDINICA
    Kompresorska vanjska jedinica ugrađuje se na otvorenom prostoru. Vanjska jedinica opremljena je svom potrebnom zaštitnom i zapornom armaturom, te vlastitom automatskom regulacijom (inverterska kontinuirana regulacija) za samostalan rad. Kondenzatori su hlađeni zrakom i namijenjeni su za vanjsku ugradnju. Jedinice rade sa rashladnim medijem R410a. Rashladni krug uključuje kolektor, filter i separator ulja. Ugrađeni su presostati visokog i niskog tlaka, osjetnici temperature rashladnog medija, temperature ulja, temperature izmjenjivača i vanjske temperature. Jedinica je opremljena on/off ventilima na parnoj i tekućinskoj fazi i servisnim Schrader ventilima. Sve funkcije su upravljane preko ugrađenog mikroprocesora. Osnovne mikroprocesorske funkcije su kontinuirana regulacija učina kompresora, izjednačavanje tlaka ulja, kontrola povrata ulja, auto restart (nakon nestanka ili prekida napajanja), automatsko prepoznavanje i adresiranje svih unutarnjih jedinica putem komunikacijske veze. Individulano podesive funkcije su Low - Noise operation - rad sa smanjenim kapacitetom u svrhu snižavanja buke u određeno vrijeme, noćni režim rada (dva stupnja); i-Demand - funkcija koja omogućava ograničavanje maksimalne priključne snage u svrhu limitiranja potrošnje u kritičnom razdoblju. Jedinice su opremljene funkcijom automatskog nadopunjavanja rashladnog medija i očitanja propuštanja rashladnog medija direktno na vanjskoj jedinici. Jedinica se postavlja na postolje izrađeno iz čeličnih kvadratnih profila. Između postolja i jedinice postavljaju se gumeni antivibracijski podlošci.

    CIRKULACIJSKE CRPKE
    Cirkulacijske elektronske crpke upravljanje preko razlike pada tlaka, visokoučinkovite s niskom potrošnjom električne energije. Elektronski regulirane cirkulacijske crpke s integriranom kontrolom diferencijskog tlaka. S lijevano željeznim kućištem i rotorom iz nehrđajućeg čelika, komplet sa spojnim i brtvenim materijalom. U području grijanja, hlađenja i klimatizacije mogu se postići uštede na električnoj energiji do čak 90% ako se ugrade visokoučinkovite crpke s malom potrošnjom. S ciljem značajnog smanjivanja potrošnje električne energije cirkulacijskih crpki s mokrim rotorom na području Europske unije, donesena je Direktiva 2009/125/EZ o uspostavljanju okvira za postavljanje zahtjeva za eko-dizajn za proizvode koji koriste energiju (tzv. Direktiva ErP) ErP čije odredbe su stupile na snagu 1. siječnja 2013. godine (što vrijedi za crpke s mokrim rotorom, dok su odredbe za crpke sa suhim rotorom na snazi od 16. lipnja 2011). Direktiva će u nekoliko faza nametnuti vrlo stroge kriterije energetske učinkovtosti. Osnovne značajke elektronskih crpki je iznimno mala potrošnja električne energije zbog inovativne tehnologije elektronički komutiranog motora (tzv. EC motora) i napredne elektroničke regulacije. Elektronički regulirane cirkulacijske crpke s mokrim rotorom s frekvencijskim pretvaračem automatski namještaju rad u skladu s promjenama u radu sustava grijanja. Osobito velike uštede u usporedbi s nereguliranim crpkama postižu se pri radu s djelomičnim opterećenjem (što čini i do 94% radnog vremena crpke). Tehnologija EC motora predstavlja najsuvremeniju izvedbu motora na istosmjernu struju (tzv. DC-motora) i njezina glavna značajka je vrlo velika energetska učinkovitost. To omogućava dvostruko veću učinkovitost u usporedbi s elektronički reguliranim crpkama s uobičajenim pogonom.

    EM VENTILI
    Elektromagnetski regulacijski ventili se koriste za namještanje temperature polazne vode. Ventili se spajaju na centralnu regulaciju kotlovnice te su vođeni vanjskom temperaturom zraka. Kod promjene vanjske temperature dolazi do ispravka temperature polazne vode tako da se optimizira potrošnja energenta i smanji toplinsko opterećenje distribucijske mreže. Trokraki elektromotorni regulacijski ventili koriste se za regulaciju protoka fluida. Primenjuju se kao izvršni organi u regulacijskom krugu, pri čemu na osnovu signala iz regulatora mijenjaju protok radnog medija. Radni medij može biti hladna, topla i vrela voda temperature od 5°C do 140°C. Primjenjuju se u skoro svim sistemima grijanja, klimatizacije, rashladnim sistemima, industrijskim i tehnološkim procesima. Trokraki regulacijski ventili primjenjuju se kao mješajući ili razdijelni, a mogu se koristiti i kao tzv. prebacivački ventili za usmjeravanje strujanja fluida s jednog cjevovoda na drugi. Izbor ventila predstavlja određivanje Kvs vrijednosti ventila. Nominalani presjek ventila za odgovarajuće Kvs vrijednosti definiran je u pregledu tipova prolaznih i trokrakih regulacijskih ventila (kataloški list). Izbor je prikazan na dijagramu u funkciji protoka i pada pritiska pri potpuno otvorenom ventilu.

    BUFFER SPREMNIK (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.

    ODABIR VENTILOKONVEKTORA
    Jedinice za grijanje i hlađenje prostorija su ventilokonvektori. Sustav grijanja je odabran u režimu 50/45°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.

    UPRAVLJANJE TEMPERATUROM
    Regulacija grijanja i hlađenja ostvaruje se uz pomoć zidnog termostata koji upravlja radom jedinice (temperatura, ventilator i on-off). Rad jedinice se može programirati u više režima i brzina rada prema potrebama i željama korisnika. Sve jedinice rashladnog kruga povezane su serijski signalnim kabelom sa zaštitom od elektromagnetskih smetnji. Sustav je opremljen za potpuni autonomni rad. Regulacija je kontinuirana (10-100%). Upravljači se ugrađuju na zid (nadžbukno), a povezani su signalnim kabelom s pripadajućom unutarnjom jedinicom.

    ODVOD KONDENZATA
    Pri radu unutarnje jedinice dolazi do stvaranja kondenzata na izmjenjivaču. Stvoreni kondenzat odvodi se polipropilenskim cijevima dimenzija Ø25-Ø32 do najbližih kanalizacionih ili oborinskih vertikala. Sve spojeve cjevovoda za kondenzat na kanalizacijske vertikale ili krovne vode potrebno je izvesti s odgovarajućim sifonom radi sprečavanja širenja neugodnih mirisa. Pri postavljanju cjevovoda za kondenzat voditi računa o obaveznom slobodnom padu od min 2 mm/m u smjeru strujanja kondenzata, te voditi cjevovod sa što manje koljena i fazonskih komada.

    REKUPERACIJA ZRAKA GRAĐEVINE
    Rekuperatori su uređaji koji se ugrađuju u niskoenergetske i pasivne građevine te im je osnovni cilj smanjivanje ventilacijskih gubitaka građevine pomoću integriranih pločastih izmjenjivača topline zrak-zrak. Jedinice imaju integrirani sustav filtracije zraka u kojem se iz zraka odvajaju čestice peludi, prašine, pore plijesni te se sustavom osigurava higijenski ispravan zrak. Sustavi su idealni za primjenu u kućama u kojima žive astmatičari jer je moguće osigurati higijenski ispravan zrak tijekom cijele godine. Osnovni element uređaja je saćasti izmjenjivač kroz koji prolaze dvije struje zraka te se preko stijenki izmjenjivača vrši izmjena topline. Topli otpadni zrak dolazi iz građevine te prelazi preko izmjenjivača, predaje toplinu te se potom izbacuje u okoliš. Na drugom ulazu je svježi zrak koji je tijekom zime hladan, prolazi preko izmjenjivača, prima toplinu na sebe te se zagrijava, a tako zagrijan ubacuje se u građevinu. Sličan je princip rada i tijekom ljeta kada se topli okolišnji zrak hladi povratnim unutrašnjim zrakom. Potrebno je koristiti sustav ventilacije jer je građevina gotovo hermetički zatvorene te ima jako malu infiltraciju prirodnog zraka na razini od 0,3 do max 0,6 i/h pa da se osigura higijenska izmjena zraka ugrađuju se ventilacijski sustavi. Korištenjem ventilacijskih sustava podiže se kvaliteta života u građevini jer se stalno dovodi svježi zrak te se na taj način izbjegava pojava ustajalog i vlažnog zraka, smanjuje se mogućnost pojave gljivica i plijesni unutar same građevine. Sustav također smanjuje ventilacijske gubitke građevine jer korišteni rekuperator ima mogućnost povrata i do 90% energije iz otpadnog zraka.

    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. Solarni stupanj pokrivenosti je ciljna veličina orijentacije koja određuje mjerodavne dimenzije površine kolektora i volumena spremnika. Ovaj stupanj opisuje udio potrebe za toplinskom energijom koji treba pokriti solarni sustav. Zimi je, zbog male količine sunčeva zračenja, nemoguće 100 % pokriti toplinske potrebe za grijanjem. Odgovarajućim povećanjem površine kolektora neznatno se doduše može povećati pokrivenost zimi. Ali, to nesumnjivo dovodi do viška u ljetnim mjesecima što pored male gospodarske rentabilnosti dovodi do dodatnog termičkog opterećenja ukupnog postrojenja. Potpuna pokrivenost sunčevom energijom moguća je stoga samo pomoću velikih međuspremnika.

    Arhitektonski projekt
    Robert Raff, dipl.ing.arh.

    Građevinski projekt
    Sandra Pavić, mag.ing.aedif.

    Elektrotehnički projekt
    Danijel Fridl, mag.ing.el.

    Strojarski projekt
    Dario Hrastović, dipl.ing.stroj.

    Elaborat toplinske zaštite
    Dario Hrastović, dipl.ing.stroj.

     

    HD DVORANA PETRIJEVCI 750 1

    HD KC PETRIJEVCI 750 2

    HD KC PETRIJEVCI 750 3

    HD KC PETRIJEVCI 750 4

    HD KC PETRIJEVCI 750 5

    HD KC PETRIJEVCI 750 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