preprojektovanje postojećeg sistema grejanja u skladu sa

PREPROJEKTOVANJE POSTOJEĆEG SISTEMA GREJANJA U SKLADU SA POBOLJŠANJEM

ENERGETSKOG RAZREDA OBJEKTA

REDESIGN OF THE EXISTING HEATING SYSTEM IN ACCORDANCE WITH

IMPROVEMENTES IN ENERGY CLASS OBJECT

Uvod

• Na osnovu Pravilnika o energetskoj efikasnosti, prilikom rekonstrukcije nekog objekta, potrebno je da se energetski razred objekta poboljša bar za jedan nivo.

• U Elaboratu o energetskoj efikasnosti omotač objekta treba da zadovolji propisane vrednosti prolaza toplote.

• Sa pojačanom izolacijom omotača objekta , poboljšanom stolarijom koja ispunjava uslove iz Pravilnika i sa novim višim spoljnim projektnim temperaturama znatno se smanjuju gubici toplote, odnosno osetno se smanjuje potreba za toplotom

• Postojeća instalacija, za grejanje objekta, postaje za nove uslove predimenzionisana.U novim uslovima, postojeća grejna tela, cevna mreža, armatura i oprema u kotlarnici ili toplotnoj podstanici ima znatno veći kapacitet od potrebnog, instalacija loše funkcioniše a i pravi nepotrtebne gubitke.

• Efekat dobijen boljom izolacijom omotača i ugradnjom kvalitetnije stolarije delom se gubi.Neophodno je sistem za grejanje prilagoditi novim uslovima.

Termički podaci o objektu pre sanacije

• Za sistem grejanja predviđen je centralni kotao na tečno gorivo bezregulacije.

• Gubici toplote Q=184 (kW).• Instalisamo 222(kW)• Energent koji se koristi je lako lož ulje. • Kotlarnica sa kotlom od 350(kW), se nalazi u okviru objekta. • Cevna mreža je neizolovana, ali prolazi kroz grejani prostor unutar

termičkog omotača zgrade. • Grejna tela su radijatori a u trpezariji i grejno ventilaciona komora.• Efikasnost kotla je oko 0,68. • U prostorijama nema mogućnosti za regulaciju grejanja.• Godišnja potrošnja energenta lakog lož ulja je B= 53809(kg).• Jedinična godišnja potrošnja primarne energije je q=

134.7(kWh/m2a).• Troškovi za grejanjeT= 68736 (eur)

Analiza rada postojećeg sistema

Jedinična godišnja potrošnja primarne energije q kWh/m2a 134.7

Naziv objekta Dečija ustanova u Ubu

Adresa Stari objekat

Vrsta objekta Dečija ustanova

Površina grejnog prostora (m2) 1609 H(m) 3.1

Jedinična godišnja potrošnja primarne energije q kWh/m2a 134.7

Energetski razred objekta F q<150

Spoljna projektna temperatura tsp oC -14.4

Prosečna temperatura za sezonu tp oC 5.5

Prosečni koeficijent promene snage ep 2.372

Stepen dani HDD 2784

Obračun potrošnje energije ,goriva i cena

Gubici toplote Qg kW 184.691

Potrebna snaga

kotla za grejanjeQg kW 222

Prosečna potrošnja kWh/mes. 39236

Potrošnja energije

za godinuQN kWh/a

216732

Vrsta goriva EL Lako lož ulje

Toplotna moć

goriva Hd

kJ/kg 43000

kWh/kg 11.9

Ukupni stepen

korisnosti sistema/ 0.80

Časovi korišćenja

grejanja b čas/god 2784

Godišnja potrošnja

goriva. B kg/a 53809

Cena goriva C din/kg 146.9

Troškovi grejanja

za sezonuT

din. 7904601

eur. 68736

Predložene mere za termoenergetsku

sanaciju objekta

• Poboljšanje termičke izolacije objekta.

• Preprojektovanje unutrašnje termotehničke instalacije.

• Preprojektovanje kotlarnice.

• Analiza mogućnosti korišćenje lakog ulja i peleta kao goriva.

• Analiza mogućnosti ugradnje solarnih kolektora.

• Analiza korišćenja bio- mase kao goriva

• Analiza primene toplotne pumpe

Zaključak termičke sanacije omotača

• Energetski razred se da”E odnosno objekat dobija energetski razred”C”.

• Ovim promenama, takođe se znatno smanjuje godišnja potrebna energija za grejanje (sa 216708 kWh/a na 121563 kWh/a).

• Iz toga možemo zaključiti da se specifična godišnja potrebna toplota za grejanje sa 134,65 kWh/m2a smanjuje na 75 kWh/m2a, što je skoro pa duplo manje.

Stanje instalacije posle energetske sanacije

• Gubici toplote se smanjuju sa 184(kW) na 105(kW)

• Kapacitet kotlarnice se smanjuje sa 250 na 125(kW)

• Postojeća instalacija, za grejanje objekta, postaje za nove uslove, predimenzionisana.

• U novim uslovima, postojeća grejna tela, cevna mreža, armatura i oprema u kotlarnici ili toplotnoj podstanici ima znatno veći kapacitet od potrebnog.

• Instalacija loše funkcioniše.

• Moguća ušteda od poboljšanja izolacije ne daje očekivane rezultate.

Prilagođavanje stare instalacije novim uslovima

• Neophodno je kompletan sistem za grejanje, unutrašnju instalaciju i kotlarnicu, prilagoditi novim uslovima.Postoje dve mogućnosti :

1. Projektovati potpuno novi sistem grejanja, prema novim tehničkim uslovima.

2. Preprojektovati stari ,postojeći sistem grejanja, prema novim

tehničkim uslovima.

Enrgetska sanacija-konkretan primer

• U ovom radu je na konkretnom objektu ( Dečija ustanova-obdanište od 1609(m2)) analizirana mogućnost preprojektovanja postojećeg sistema, dati su konkretni predlozi i urađeni potrebni projekti.

• Preprojektovana je unutrašnje instalacije u pravcu smanjenja troškova investiranja, obezbeđeno dobro funkcionisanje grejanja i ušteda toplotne i el.energije.

• Projektovana je nova kotlarnice sa modernim kotlovima velikog stepena korisnosti i predviđena je mogućnost korišćenja bio-mase kao goriva.

• Takođe, predviđeno je korišćenje alternativnih izvora toplote za STV (toplotne pumpe i solarni kolektori).

Preprojektovanje unutrašnje instalacije

Polazni parametri

• Gubici toplote toplote pre sanacije objekta :Q1(Kw)=186

• Instalisana količina toplote pre sanacije objekta :Q1(Kw)=222

• Potrebna količina toplote za objekat posle Energetskesanacije:Q1(Kw)=124

• Nominalni protok :m1(kg/s)=2.66

• Unutrašnja temperature :tu(oC)=20

• Temperatura grejnog fluida :tr1 =80 (oC), tp1 =60 (oC).

• Površina postojećih grejnih tela(radijatora): A1(m2)=499.0

Preprojektovanje unutrašnje instalacije

• Osnovne postavke:

1. Zadržavaju se postojeća grejna tela

2. Smanjuje se protok grejnog fluida3. Zadržava se temperatura polazne vode4. Regulacija isporučene količine toplote je sa promenom

broja obrtaja pumpe.5. Regulacija temperature u prostoriji je ventilima sa

termo glavama.6. Smanjuje se kapacitet opreme u kotlarnici

Simulacija rada postojeće unutrašnje instalacije u novim uslovima sistem kada je

tr=80 oC

Q1 m1 Q2 tu tr1 tp1 tr2 tp2 Dt2 m2

kW kg/s kW oC oC oC oC oC oC kg/s

222 2.66 124 20 80 60 80 26.5 53.5 0.555

Q2/Q1 Dtl1 A1 Dtl2 K1 K2 Q2

kW oC m2 oCkW/m2o

K

kW/m2o

KkW

0.56 50 499.0 33.3 8.90 7.47 124

Protok je smanjen sa 2.66kg/s na 0.55 kg/s

Preprojektovanje unutrašnje instalacije u cilju:

• Zadržavanje postojećih radijatora i grejno-ventilacionihkomora.

• Zadržavanje postojeće razvodne mreže.

• Ugradnja novih radijatorskih ventila sa termostatskom glavom.

• Ugradnja cirkulacionih pumpi sa promenljivim brojem obrtaja

Rezultati preprojektovanja untrašnje instalacije

• Na osnovu ove analize se vidi da smanjenjem protoka grejnog fluida možemo da dobijemo potrebnu količinu toplote a bez zamene grejnih tela.

• Pored ugradnje radijatorskih ventila sa termostatskim glavama neophodno je ugraditi manje pumpe sa promenljivim brojem obtrtaja.

• Takođe nije potrebna zamena postojećeg cevnog razvoda grejnog fluida.

• Zbog niže povratne temperature vode, potrebno je, samo, obezbediti da ne dođe da hladnog kraja kotla.

Preprojektovanje izvora toplote

• Posle izolacije objekta potrebna snaga za grejanje glavnog objekta osetno se smanjuje sa 184.691 na 103.564 (kW) oko 54 %.

Prema projektnom zadatku analizirane su sledeće osnovne mogućnosti za izvore toplote:

• Ugradnja kondezacionog kotla na lako lož ulje

• Ugradnja kotla na bio-masu odnosno na pelet kao gorivo

• Ugradnja kolektora za STV

• Ugradnja toplotne pumpe za STV

Varijanta 1

1. Regulisanje postojeće unutrašnje intalacije

2. Kondezacionio kotao na lako lož ulje

3.Solarni kolektori za grejanje STV

Varijanta 2


2. Kotao na pelet

3.Solarni kolektori za grejanje STV

Varijanta 3


2. Kondezacionio kotao na lako lož ulje

3.Toplotna pumpa za STV

Varijanta 4(Zadržavaju se stari kotlovi i el.bojleri)


2. Stari kotao na lako lož ulje

3.Električni bojleri za STV

Investiciona ulaganja po varijantama

Varijante rekonstrukcije u cilju

uštede energije

Investiciona ulaganja

Građevinska Mašinska Suma

Opšti opis varijante

Izolacija Unuar.instala.Kotlarnic

a

eur. eur. eur. eur.

1. Regulisanje

Unutrašnje intalacije

32401 7460 934562. Kondezacionio

kotao na lako lož ulje23170

3.Solarni kolektori za

grejanje STV30425

1. Regulisanje


32401 7460 872582. Kotao na na drveni

briket-pelet16970


grejanje STV30425

1. Regulisanje


32401 7460 84904

2. Kondezacionio

kotao na lako lož ulje23170

3.Toplotn

a pumpa

za STV

21869

1. Regulisanje

Unutrašnje intalacije32401 7460 39867

Isplativost investicije Varijante rekonstrukcije u cilju uštede

energije

Godišnja cena potrošenih energenata

Vre

me

isp

lati

vost

i

Grejanje

objek.

Sanitarna

vodaUkupno

Ušteda

Br. Opšti opis varijanteV-V0

eur. eur. eur. eur. godina.

1

1. Regulisanje Unutrašnje

intalacije

29354 29354 45892 2.042. Kondezacionio kotao na

lako lož ulje


grejanje STV

2


intalacije

17630 17630 57616 1.512. Kotao na pelet


grejanje STV

3


intalacije

29354 29354 45892 1.85

2. Kondezacionio kotao na

lako lož ulje

3.Toplotna

pumpa za

STV


intalacije38526 6510 45036 30210 1.32

Obrazloženje rezultata konkretnog projekta• U ovom radu se ne predlaže promena unutrašnja instalacija, jer se

nabavka nove opreme i demontaža postojećih grejnih tela (panelnih radijatora) , cevne mreže i armature i montaža nove, velika investicija.

• Predlaže se ugradnja novih radijatorskih ventila sa termostatskom glavom .

• Predviđena je zamena postojećih cirkulacionih pumpi sa manjim ,štedljivim pumpama sa promenljivim brojemo brtaja, odnosno sa protokom prema trenutnoj potrebi.

• U kotlarnici se predlaže ugradnja kotlova manjeg kapaciteta, sa boljim stepenom korisnosti i sa neophodnom novom opremom.

• Analizirana je upotreba kondezacionih kotlova i kotlova na bio-masu(agro pelet ili drveni peleta ) kao gorivo.

• Projektom energetske sanacije analizirani su i alternativni izvori energije i sistemi za grejanje potrošne vode u raznim kombinacijama :

1.Solarni sistem za grejanje STV2.Toplotna pumpa voda-voda za grejanje STV.

• Uzimajući sve u obzir,pre svega, postijeću potrošnju energenta, ne iznenađuje brza isplatovost ponuđenih varijanti.

Zaključak

• Rezultati dobijeni iz „Elaborata o energetskoj efikasnosti postojećeg objekta“ pored termičko poboljšanje omotača, otvaraju potrebu za rekonstrukciju termotehničkih instalacija, dogradnjom iliizgradnjom novog energetski efikasnog sistema .

• Bez dobro urađene rekonstrukcije mašinske instalacije sistema za grejanje, efekti samo urađene izolacije objekta ne bi omogućili pravilno funkcionisanje i adekvatnu uštedu energije.

• Uraditi analizu kapaciteta i funkcionalnosti stare opreme u novim uslovima, uporediti sa novom opremom i predložiti optimalno rešenje.

• Uzimajući prethodno u obzir neophodna je izrada: Projekta za rekonstrukciju termotehničkih instalacija.

Documents

preprojektovanje postojećeg sistema grejanja u skladu sa