Bubamara Zagreb 2019, predmet projekta je unutrašnje uređenje poslovnog lokala koji je dio veće trgovačke cjeline. Strojarskim projektom definirane su lokalne instalacije grijanja, hlađenja pomoću dizalice topline i stropnih kaseta. Instalacija prisilne ventilacije vezana je na centralni rekuperator zraka te lokalne stropne distributere.
USPOREDBA CIJENE ENERGENATA
Cijene energenata se mijenjaju ovisno o stanju na tržištu te se primjenom pojedinih tehnoloških rješenja i pravilnim odabirom energenta može dugoročno značajno uštedjeti. U tablicama je napravljena usporedba troška upotrebe određenog energenta ovisno o potrebnoj količini energije koja se mora dovesti u sustav u zavisnosti nekoliko faktora: učinkovitost uređaja, ogrijevna vrijednost te cijena energenta. Analiza je napravljena na nominalnom iznosu od 10.000 kWh godišnje energije za grijanje pri čemu treba imati na umu da su dizalice topline uređaji koji mogu grijati i hladiti tijekom cijele godine. Kompaktna dizalica topline ima opciju i dogrijavanja sanitarne vode odnosno to je uređaj 3 u 1 dok za usporedbu klasični sustavi kao što su kotlovi na pelete, plin ili UNP imaju samo mogućnost grijanja zgrade i grijanja sanitarne vode te je potrebno ugraditi dodatni rashladnik vode. Kod zračnih dizalica topline faktor učinkovitosti opada sa smanjivanjem temperature vanjskog zraka, ali je od svih kompresorskih tehnologija zračna dizalica topline najpovoljnija po cijeni. Ekonomskom analizom se dolazi do podatka da je zračna dizalica topline konkurentna do temperatura u rangu između -10 i -15°C te se ispod te temperature može koristiti drugi sustav grijanja.
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.
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.
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.
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 SPRINKLERA
OPIS SPRINKLER INSTALACIJE
Kompletan prostor trgovačkog centra štiti se sprinkler instalacijom sukladno VdS CEA 4001, smjernicama za projektiranje i izvođenje sprinkler instalacija. Sprinkler „mokrom“ instalacijom štiti se grijani prostor objekta osim prostorija kod kojih je dozvoljeno odstupanje. Prostori koji se ne griju ili prostori kod kojih postoji opasnost od smrzavanja štite se tzv. „suhom“ sprinkler instalacijom.
Kod svih lokala planira se razvod sa gornjom mrežom i stojećim mlaznicama, te priključak za buduću donju mrežu s visećim mlaznicama ako predmetni lokal bude imao spušteni strop.
Pregrađivanje lokala nije utjecalo na raspored gornje mreže sprinkler instalacije.
Kod ovakvih objekata zaštita sprinkler instalacijom smatra se najpovoljnijom zbog velike efikasnosti gašenja i ekonomične cijene instalacije. Osim toga, sprinkler instalacija omogućava istovremeno dojavu i gašenje požara, a aktiviraju se samo one mlaznice koje su zahvaćene požarom. Požar se gasi na principu gašenja i hlađenja, a mogućnost pojave povratnih požara ne postoji, odnosno svedena je na minimum.
Cijevna mreža se sastoji od magistralnih cjevovoda sa priključcima za ispiranje i cijevnih ogranaka sa mlaznicama. Za izradu cijevne mreže koriste se crne šavne cijevi (mokra mreža).
Cjevovodi do NO50 spajani su navojnim spojevima i elastičnim spojkama, a cjevovodi iznad NO50 spajani su elastičnim spojkama i prirubničkim spojevima. Cjevovodi su izvedeni u padovima prema ventilima za ispiranje i alarmnom sprinkler ventilu. Na kraju cjevovoda za donji nivo sprinkler instalacije u lokalu predviđen je kuglasti ventil (2") sa čepom koji služi za ispust vode i ispiranje mreže. Cjevna mreža mora biti čvrsto konzolirana u skladu s VdS CEA 4001 smjernicama.
Strojarski projekt termotehnike
Dario Hrastović, dipl.ing.stroj.
