Implemented by
giz
Deutsche Gasellschaft
fϋr Internationale
Zusammenarbeit (GIZ) GmbH
KONSULTACIJE ZA ENERGETSKU EFIKASNOST
ENERGETSKI SISTEMI
22-23-24 januar 2015
ŠTA ĆEMO RADITI ?
DAN 2
4. Sistemi grijanja
5. Sistemi za pripremu tople vode SHW
6. Sistemi hlađenja i ventilacije
ENERGETSKI SISTEMI
ZAŠTO ?
Uvođenjem Direktiva EPBD i EPBD II EU “O energijskim (energetskim) svojstvima zgrada”
u FBH/RS zakonodasvstvo, postavljaju se zahtjevi vezani za poboljšanje
efikasnosti korištenja energije u zgradama putem isplativih mjera uzimajući u
obzir vanjske klimatske uvslove uz očuvanje zadovoljavajuće kvalitete
unutarnjeg vazduha.
Implementacija EPBD direktive u FBH/RS zakonodavstvo je u procesu kroz niz
zakona i tehničkih propisa te prihvaćanjem niza evropskih normi.
Uvode se:
- energetski pregledi i energetsko certificiranje zgrada
- energetski pregled kotlova za grijanje nazivne snage ≥ 20 kW
i sistema za klimatizaciju nazivne snage ≥ 12 kW – sledeći korak
ENERGETSKI SISTEMI
Propis o energetskim pregledima zgrada
• obvezno uključuje i analize energetskih karakteristika sistema grijanja i
hlađenja, suistema klimatizacije i ventilacije i sistema za pripremu
potrošne tople vode,
• uključuje i potrebna mjerenja gdje je to nužno za ustanovljavanje
energetskog stanja i/ili karakteristika
Energetskim pregledom se utvrđuje:
• način korištenja energije
• sistemi i mjesta na kojima su prisutni veliki gubici energije.
Cilj energetskih pregleda je:
• utvrđivanje efikasnosti/neefikasnosti potrošnje energije, te
• donošenje zaključaka i preporuka za povećanje energetske efikasnosti
ENERGETSKI SISTEMI
ENERGETSKI SISTEMI U ZGRADAMA
Tehnički sistemi zgrada u kojima se troši energija:
•
•
•
•
•
•
•
•
Sistemi grijanja prostora
Sistemi pripreme sanitarne tople vode (PTV)
Sistemi hlađenja prostora
Sistemi ventilacije, djelomične klimatizacije i
Sistemi rasvjete
Sistemi automatizacije i upravljanja
kućanski uređaji (šporeti, hladnjaci, usisavači, pegle, …)
Kancelarijska i generalno ICT oprema (kompjuteri, telefoni, televizori,
ostala oprema zgrada (dizala, liftovi, pokretne stepenice, …)
Udio potrošnje u pojedinim sistemima zavisi o vrsti zgrada, tehničkim
karakteristikama, starosti zgrada, načinu gradnje, vanjskim klimatskim
faktorima, …
ENERGETSKI SISTEMI
Zgrade javnog sektora
Zgrade stambenog sektora
PTV
Kuhinja
PTV
Hlađenje
Rasvjeta
Hlađenje
El.uređaji
Grijanje prostora
Unutrašnja oprema
Grijanje prostora
5%
25%
9%
52%
14%
57%
16%
4%
Zgradarstvo – ogroman potrošač energije!
Postoji veliki potencijal ušteda energije u zgradama!
11%
7%
ENERGETSKI SISTEMI
Efikasnost pretvaranja energije:
η en =
η en =
iskorištena(izlazna)energija rad +iskoristiva izlaznatoplota
=
utrošena(ulazna)energija
ulaznatoplota
W + Qizl
Q ul
Primjeri moguće energetske efikasnosti nekih realnih energetskih sistema za
pretvaranje hemijske energije goriva u električnu energiju:
Energetski sistem
η
Parne elektrane (konvencionalno izgaranje)
0,25 – 0,40 (0,45)
Gasne elektrane
0,20 – 0,35 (0,40)
Dizelske elektrane
0,35 – 0,45 (0,52)
Elektrane s kombiniovanim procesom
0,45 – 0,55 (0,60)
Kogeneracijske elektrane
0,50 – 0,80 (0,90)
ENERGETSKI SISTEMI
Ukupna potrošnja energije jedne
privatne kuće
POVEĆANJE EFIKASNOSTI SISTEMA CENTRALNOG GRIJANJA
REGULACIJOM I MERENJEM UTROŠENE TOPLOTNE ENERGIJE
Primjenom ENMASOFT-a data je mogućnost analize i sinteze sistema
grijanja, hlađenja i rasvjete u objektima kao i simulacija mjera
ENMASOFT
Analitički dio
softvera
Odnosi na
teoretsku analizu
toplotnih gubitaka
objekta kao i
potrošnju
konkretnog
energenta u
zavisnosti od
sistema centralnog
grejanja.
Analiza zasnovana na realnim
podacima
Bavi analizom stvarnih
podataka tokom vremena, te se
kao rezultat može dobiti realna
slika objekta, tako da softver
neprekidno usavršava
energetsku sliku objekta i
smanuje vrednost greške
između računskog modela i
fizičkog modela objekta
Simulacija
korekcionih mjera
Kroz simulaciju
korekcionih mjera
vrši se analiza
metoda za
poboljšanje
kvaliteta grijanja,
hlađenja ili rasvjete.
KOREKCIONE MJERE SE UGLAVNOM ODNOSE NA SISTEM
REGULACIJE I OPTIMIZACIJE PROCESA
Razvojem novih mikroprocesorskih tehnologija od sistema
grijanja se počelo tražiti više. Međutim zahtjev za većim
kvalitetom grijanja ili hlađenja kao i rasvjete nužno je praćen i
zahtjevom za većim poznavanjem tehnologije i potrebom za
preciznije određivanmje cilja .
U praksi ipak, nedostatak iskustva znači da je teško precizno
odrediti cilj, zbog toga je ENMASOFT olakšao posao klijentima
tako što nudi unapred definisane ciljeve tj. mogućnosti.
ENMASOFT KAO MENADŽMENT SISTEM
Menadžment ENERGETSKOG SISTEMA znači mogućnost stalnog uvida u
okruženje koje se mijenja. Optimalno rješenje je drugačije za svaki
OBJEKAT/PROCES i treba da se razvija pažljivo i promišljeno. ENMASOFT
podržava oprezan pristup u malim koracima koji se lako kontrolišu i počinje od
samih temelja. Korištenjem komponenti koje nisu skupe i koje se lako
instaliraju-SIMULACIJA KROZ MJERE ulazak u menadžment resursa se može
postići bez zahtjevne stručne pomoći. Prvi rezultati su vidljivi nakon unošenja
osnovnih podataka o objektu i njima se postavljaju temelji za sledeće stadijume
optimizacije. Rizik za investiranje je zanemarljiv i ograničen na svaki stadijum
razvoja.
POBOLJŠANJE EFIKASNOSTI SISTEMA KROZ ENMASOFT
VIZUELIZACIJA
VIZUELIZACIJA
Prvi korak u vizuelizaciji je AKVIZICIJA. Vizuelizacija
potrošnje se ostvaruje UPISOM PODATAKA U
ENMASOFT.
Podaci su dostupni na jednom mjestu i lako ih je
analizirati.
OPTIMIZACIJA
AUTOMATIZACIJA
OPTIMIZACIJA
Na osnovu podataka o potrošnji detektuju se najveća
opterećenja i izvode se inicijalne ciljne optimizacije. Kada
se jedno polje optimizuje, identifikuje se sledeća mjera I
TAKO KORAK PO KORAK.
OPTIMIZACIJA
Kao finalni korak optimizacije, izvodi se
automatizacija
PROVJERA
STVARNO
STANJE
OPTIM.
SISTEM
ŽELJ.VRIJ.
__
AKVIZICIJA
LOGIKA ENMASOFTA
GREŠKA =
ŽELJENO VRIJEME – STVARO STANJE
ODLUKA O
MJERAMA
CILJ: GREŠKA = 0
STVARNO
STANJE
OPTIM.
ŽELJ.VRIJ.
SISTEM
__
AKVIZICIJA
VIŠE ZAHTJEVA OD SISTEMA CENTRALNOG GRIJANJA
ŠTA SE OČEKUJE OD SISTEMA GRIJANJA
1.
2.
3.
4.
5.
6.
prepoznavanje potreba
prostora za grijanjem
grijanje-hlađenje po
dinamici promjene
temperature ambijanta
ravnomjerna raspodela
temperature u prostori
Veća čistoća vazduha
Veća efikasnost grejnih tjela
Lako i jednostavno
održavanje
ELEMENTI SISTEMA GRIJANJA
-INDIVIDUALNO GRIJANJE
Osnovna specifičnost centralnog griejanja je da se toplotna energija za grijanje
prostorija u jednom objektu obezbeđuje na jednom, centralnom mjestu.
Toplotna energija se centralno proizvodi u generatoru toplote ili dobija preko
razmenjivača toplote iz gradskog toplovoda. Od izvora toplote se toplotna
energija po objektu razvodi sistemom cjevi, a preko grejnih tijela predaje
prostorijama koje se griju.
KAKVI SVE TOPLOTNI GENERATORI MOGU BITI ?
Toplotni generatori kod
individualnog grijanja mogu biti:
- kotlovi na fosilna goriva
- kotlovin na električnu energiju
- kotlovi na biomasu
- kotlovi na gas
- toplotne pumpe
- solarni kolektorski sistemi
SISTEMI GRIJANJA
ENERGETSKI
SISTEMI
SISTEMI GRIJANJA
Osnovne komponente sistema
SISTEMI GRIJANJA
ENERGETSKI
SISTEMI
Individualni sistemi
SISTEMI GRIJANJA
ENERGETSKI
SISTEMI
Podjela sistema grijanja prema
smještaju izvora topline:
Pojedinačno (lokalno) grijanje: izvor
toplote u grijanoj prostoriji.
Centralno grijanje: izvor toplote na
jednom mjestu u građevini.
Etažno grijanje: jedan grejni uređaj u
stanu u građevini sa više stanova.
Daljinsko grijanje: izvor toplote u
centralnoj toplani iz koje se
snabdijeva jedna ili više grupa
građevina, stambeni blokovi ili
gradske četvrti.
SISTEMI GRIJANJA
ENERGETSKI
SISTEMI
Prednosti centralnog grijanja u odnosu na lokalno:
• smanjen broj ložišta i dimnjaka i smanjeno zagađivanje okoline
• nema prenošenja goriva i pepela u prostorima za boravak ljudi
• veća ekonomičnost iskorištenja goriva
• manji potreban prostor za smještaj ogrjevnih tijela, manje posla pri
opsluživanju
Prednosti daljinskog grijanja u odnosu na centralno grijanje:
• veći stepen korisnosti
• mogućnost korištenja jeftinijeg goriva
• manje zagađenje okoline (bolja kontrola sagorijevanja,
pročišćavanje dimnih gasova)
• manja opasnost od požara, veća sigurnost u radu
• stručno rukovanje i održavanje.
SISTEMI GRIJANJA – LOKALNO GRIJANJE
ENERGETSKI SISTEMI
SISTEMI GRIJANJA – CENTRALNO GRIJANJE
ENERGETSKI SISTEMI
Centralni izvori – kotlovi
Podjela kotlova:
• Prema mediju koji zagrijavaju: toplovodni, vrelovodni, gasni, uljni.
• Prema materijalu izrade: liveni, čelični, aluminijski, kombinovani
• Prema radnom pritisku: kotlovi niskog pritiska (<1,0 bar, odn. <120oC),
kotlovi visokog pritiska (>1,0 bar, odnosno >120oC)
• Prema toplotnom učinku (snazi): mali, srednji, veliki (bez tačno određenih
granica; uobičajeno: mali do 50 kW, srednje 50 do 500 kW, a veliki iznad 500
kW)
• Prema konstrukciji i vrsti goriva: kotao na kruta goriva, gasni kotao (kotao
na gas), uljni kotao (kotao na lož ulje), kombinovani , npr. uljno-gasni kotao,
električni kotao; u novije doba razvijeni su posebno kotlovi na biomasu:
kotao na sječku, pirolitički kotao za brikete ili cjepanice, kotao za pelete, itd.
• Prema izvedbi i načinu rada gorionika: kotao s atmosferskim gorionikom,
kotao s ventilatorskim gorionikom
..... postoji još niz drugih mogućih podjela kotlova.....
SISTEMI GRIJANJA – CENTRALNO GRIJANJE
ENERGETSKI SISTEMI
Primjeri kotlova:
kotao na pelete
pirolitički kotao na biomasu
SISTEMI GRIJANJA – CENTRALNO GRIJANJE
ENERGETSKI SISTEMI
gasni kotao s ventilatorom
SISTEMI GRIJANJA – CENTRALNO GRIJANJE
ENERGETSKI SISTEMI
Prema efikasnosti korištenja energije kotlovi se uobičajeno dijele na:
standardne, niskotemperaturne, kondenzacione
Standardni kotlovi obično rade s povišenim temperaturama vode (od 70°C do
90°C); imaju manji stepen korisnosti.
Niskotemperaturni kotlovi (NT kotlovi) mogu kontinuirano raditi i s
temperaturom povratne vode t ≥ 35°C. Osim u iznimnim slučajevima, ne dolazi
do kondenzacije dimnih gasva na izmjenjivačkim površinama. Kod ovih se
kotlova temperature polazne vode i dimnih gasova snižavaju u skladu s
krivuljom grijanja parcijalnim opterećenjem, čime se smanjuju i gubici zračenja
i pogonske pripravnosti. Stepen korisnosti je viši od standardnih kotlova.
Kondenzacijski kotlovi su kotlovi s iskorištavanjem latentne topline sadržane u
gasovima sagorijevanja putem kondenzacije vodene pare. To su kotlovi s
najvišim stepenom korisnosti.
SISTEMI GRIJANJA – CENTRALNO GRIJANJE
ENERGETSKI SISTEMI
94/111=85%
108/111=97%
Konstrukcija kotla
Pregrađeni kotlovi za kruta goriva
s uljno/gasnim gorionikom
Kotlovi sa uljno/gasnim
gorionikom prema DIN 4702
izdanju 1967
Današnji niskotemperaturni
kotlovi bez ograničenja
minimalne temp.
Tehnička obilježja, način rada
Rad sa nepromjenjeno
povišenom temperaturom
kotlovske vode, izuzetno velik
prostor sagorjevanja
Gotovo bez ikakve toplotne
izolacije
Regulacija preko dvostrukih
termostata
1,5 do 3 struko predimenzionisani
Rad sa stalno dizanom
temperaturom kotlovske vode,
velikim prostorom sagorjevanja
Slaba toplotna izolacija
Rad sa kliznim spuštanjem
temperature kotlovske vode, Unit
gorionici
Od 40% do 60%
Od 60% do 70%
Stepen korisnosti
Jednostavno upravljanje kotlom
1,5 do 3 struko predimenzionisani
Toplotna izolacija visoke
efikasnosti
Mikrokompjuterski regulisani
krugovi kotla
Veličina kotla prilagođena potrebi
za grijanjem i PTV
Oko 94%
SISTEMI GRIJANJA – CENTRALNO GRIJANJE
ENERGETSKI SISTEMI
Efikasnost novih kotlova prema normama
SISTEMI GRIJANJA – CENTRALNO GRIJANJE
ENERGETSKI SISTEMI
Efikasnost kotlova u zavisnosti od opterećenja
SISTEMI GRIJANJA – CENTRALNO GRIJANJE
ENERGETSKI SISTEMI
SISTEMI GRIJANJA – DALJINSKO GRIJANJE
ENERGETSKI SISTEMI
DALJINSKI SITEMI GRIJANJA
Omogućavaju distribuciju toplotne energije na veće udaljenosti (gradske toplane i
mini toplane gradskih četvrti)
Toplota se razvodi magistralnom mrežom cjevovoda do grejanih objekata (zgrada).
Uobičajan režim vrelovodnog sistema je od 70/50⁰C (ljeti) do 120/80⁰C u
standardnom zimskom režimu.
U zgradi se dovedena toplota transformiše za potrebe sistema grijanja i PTV preko
izmjenjivača toplote u toplotnim podstanicama.
SISTEMI GRIJANJA – DALJINSKO GRIJANJE
ENERGETSKI SISTEMI
ELEMENTI SISTEMA GRIJANJA
Daljinsko grijanje-indirektni tip
SISTEMI GRIJANJA – DALJINSKO GRIJANJE
ENERGETSKI SISTEMI
ELEMENTI SISTEMA GRIJANJA
Daljinsko grijanje-direktni tip
SISTEMI GRIJANJA – DALJINSKO GRIJANJE
ENERGETSKI SISTEMI
CIJEVNI RAZVOD
ENERGETSKI
SISTEMI
CIJEVNI RAZVOD
Načini povezivanja grejnih tijela
Prema načinu razvoda tople vode razlikujemo dvocjevne i jednocjevne sisteme
sa gornjim i donjim razvodom.
CIJEVNI RAZVOD
ENERGETSKI
SISTEMI
CIJEVNI RAZVOD
Načini povezivanja grejnih tijela – DVOCIJEVNI SISTEM
Analiza postojećih sistema centralnog grijanja u zgradama pokazuje da se najčešće izvode
dvocjevni sistemi centralnog grejanja sa donjim razvodom i jednocjevni sistemi sa
horizontalnim cijevnim razvodom.
Svako grejno tijelo se priključuje
na odvojeni razvodni i povratni
vod i dobija toplu vodu približno
iste temperature iz razvodnog
voda. Regulacija toplotnog
kapaciteta pojedinog grejnog
tijela
se
vrši
pomoću
regulacionog
ventila
prigušivanjem protoka vode
CIJEVNI RAZVOD
ENERGETSKI
SISTEMI
CIJEVNI RAZVOD
Načini povezivanja grejnih tijela – JEDNOCIJEVNI SISTEM
Jednocjevni sistem centralnog grijanja podrazumjeva redno uključivanje grejnih tijela, pri
čemu grijana voda prostrujava kroz cijelo strujno kolo svih grejnih tijela. Osnovni
nedostatak ovog sistema je što grejni kapacitet pojedinih grejnih tijela ne može lokalno da
se reguliše. Temperatura vode se snižava sa svakim prostrujanim grejnim tijelom tako da
svako naredno grejno tijelo mora imati veću grejnu površinu za isto odavanje toplote u
odnosu na dvocjevni sistem grijanja.
U većim zgradama može da se primjeni
jednocjevni sistem grijanja ali sa više
grejnih cirkulacionih kola, pri čemu svako
strujno kolo snabdjeva toplotom po jedan
dio zgrade (najčešće po jedana stan). Pri
tome za svaki zonski grejni krug se
predviđa poseban, zonski ventil, kojim
upravlja termostat.
GREJNA TIJELA
ENERGETSKI
SISTEMI
GREJNA TIJELA
Elementi sistema grijanja za neposredan prenos toplote na vazduh i održavanje
željene temperatura prostora.
Individualni (pojedinačni) izvori - grijanje prostora direktnom predajom
toplote prostoru (npr. kamini, el. radijatori, grijalice i sl.)
Centralni i daljinski izvori – razvod grejnog medija kao prenosnika toplote do
grejnih tijela smještenih u grijanim prostorima.
Vrste- grejnih tijela:
• radijatori
(člankasti, pločasti, posebne izvedbe)
• konvektori
(podni, stropni, parapetni)
• Kaloriferi
• panelne grejnne površine
• sistemi grijanja s grijanim plohama prostora (podne, zidne i stropne plohe)
• površinski sustemi grijanja (podno, zidno i stropno grijanje)
• posebne izvedbe
GREJNA TIJELA
ENERGETSKI
SISTEMI
Mjesto ugradnje grejnog tijela - najčešće ispod ostakljenih ploha
• radijatori - ispod prozora (tzv. parapet)
• konvektori - u pod ispod velikih ostakljenih ploha
• cijevi podnog grijanja - blizu ostakljenih ploha gušći raspored
• površinski sistemi grijanja - kao grejna tijela koriste građevnske
elemente plohe prostorije: pod, zidove i strop.
izmjena toplote zračenjem i konvekcijom
snižene temperature grejnog medija (npr. 55/45°C, 40/30°C)
izvori toplote: niskotemperaturni i kondenzacioni kotlovi, solarni sistemi
i toplotne pumpe
nužno je konstrukcijsko prilagođavanje građevnskih elemenata ploha
prostorije
GREJNA TIJELA
ENERGETSKI
SISTEMI
Grejna tijela - primjeri
Radijatori - grejna tijela za prenos toplote konvekcijom (80-85%) i zračenjem (15-20%)
Konvektori i ventilokonvektori - Grejna tijela za prenos toplote konvekcijom
GREJNA TIJELA
ENERGETSKI
SISTEMI
Elementi površinskih sustava grijanja (stropno, zidno, podno grijanje)
SISTEMI ZA PTV
ENERGETSKI
SISTEMI
Sistemi za PTV:
SISTEMI ZA PTV
ENERGETSKI
SISTEMI
SISTEMI ZA PTV
ENERGETSKI
SISTEMI
Cirkulaciona pumpa se ugrađuje u svrhu trenutnog osiguranja tople vode na izlaznom
mjestu – potrošaču.
Ona je ujedno i potrošač električne energije.
Iz tog razloga, sistemom automatske regulacije rad pumpe se treba programirati da
bude u funkciji vremena potrošnje PTV-a.
Kod sistema za PTV treba obraditi posebnu pažnju na sprečavanje pojave bakterija
legionele, usljed ustajalosti vode u sistemu i pogodne temperature za njezin razvoj (32 i
42 ⁰C).
Legionela se rješava periodičnim pregrijavanjem vode u sistemu PTV na 80 ⁰C.
Temperatura u svakom slučaju treba biti veća od 65 ⁰C.
SISTEMI ZA PTV
ENERGETSKI
SISTEMI
Akumulacioni spremnici PTV s direktnim zagrijavanjem - kod manjih stambenih
objekata i obiteljskih kuća.
Uobičajena priprema PTV-a - u sklopu izvora toplote (kotlova) za grijanje
Toplotni izvori za pripremu PTV-a - od klasičnih do alternativnih izvora topline (vrlo često
u kombinaciji sa solarnim kolektorima).
Solarni sustemi za pripremu PTV-a najčešće se koriste kao dodatni izvor toplote, osnovni
izvori su gasni, uljni ili električni kotlovi.
Osnovni dijelovi solarnih sisteema su:
a) kolektor
b) spremnik tople vode s izmjenjivačem topline
c) solarna stanica s crpkom i regulacijom
d) razvod s odgovarajućim radnim (solarnim) medijem.
SISTEMI ZA PTV
ENERGETSKI
SISTEMI
Solarni sistemi za pripremu potrošne tople vode
1. Solarni kolektori
2. Solarni polazni vod
3. Solarni povratni vod
4. Kotao za dodatno grijanje
5. Ekspanziona posuda
6. Pumpna stanica
7. Ulaz hladne vode
8. Spremnik potrošne tople vode
9. Izlaz potrošne tople vode
SISTEMI ZA PTV
ENERGETSKI
SISTEMI
Efikasnost solarnog sistema
SUNČEVA ENERGIJA U ZGRADARSTVU
ENERGETSKI SISTEMI
Mogućnosti korištenja
Sunčeve energije u
zgradarstvu
Primjer toplotnog Sistema sa solarnim kolektorima
ENERGETSKI SISTEMI
20a
20b
20c
20d
20e
TOPLOTNE PUMPE
ENERGETSKI
SISTEMI
TOPLOTNE PUMPE KAO NOVI VID IZVORA TOPLOTE
Ime „toplotne pumpe“ je izvedeno od riječi toplota i pumpa koje u svom originalnom
značenju predstavljaju prejmeštanje toplotne energije sa jednog prostora na drugi.
TOPLOTNE PUMPE
ENERGETSKI
SISTEMI
TOPLOTNE PUMPE KAO NOVI VID IZVORA TOPLOTE
Princip rada toplotne pumpe:
Zasniva se u korišćenju toplotne energije okruženja.
Okruženje može biti : vazduha/zrak , zemlje i podzemne vodae
TOPLOTNE PUMPE
ENERGETSKI
SISTEMI
PRINCIP RADA TOPLOTNE PUMPE
Toplotna energija koja se uzima iz
okoline (obično, temperature se kreću
u intervalu +7°C do +14°C) ulazi u
isparivač pumpe. U cijevi se nalazi gas
R407c koji preuzima tu energiju. Ovaj
gas zadržava svoje stanje čak i na
temperaturama ispod nule.
Gas zatim ulazi u kompresor i podiže se na viši
pritisak što dovodi do značajnog povećanja
njegove temperature (uglavnom +90-95°C,
mada može i više).
Unutar zatvorenog sistema
izmjenjivač toplote vrši
predavanje toplote gasa na
sistem za grejanje.
Zahvaljujući predaji toplotne energije gas se vraća na prvobitnu temperaturu koji se zatim dovodi
do ekspanzionog suda i ventila, čime se pritisak vraća u početno stanje. Potom se gas vraća u
isparivač gde proces počinje ponovo
TOPLOTNE PUMPE
ENERGETSKI
SISTEMI
PARAMETRI TOPLOTNE PUMPE
Koeficijent VALJANOSTI ( ili COP (ponekad CP) toplotne pumpe je odnos grijanja i hlađenja
pod uslovom da se konzumira električne energije. Veći COP faktor znači manje operativne
troškove. COP može biti veći od 1, jer je odnos IZLAZ: GUBITAK, za razliku od termičke
efikasnosti: IZLAZ:ULAZ energije. Za kompletan sistem, COP treba uključiti potrošnju energije
svih pomoćnih. COP yavisi o radnim uslovima, posebno apsolutnoj temperaturi i relativnoj
temperature između izvora i sistema,
Q Je toplota koja se isporučuje
W Je rad koji pumpa izvrši
COP za grijanje i hlađenje su različiti. Kod hlađenja COP je odnos topline uklonjen iz hladne
zone na ulaznom djelu. Međutim, za grijanje, COP je omjer topline je uklonjen iz hladnog
rezervoara plus dodana vrućoj spremnika za unos topline rada:
QC
QH
COP
EER
Je oduzeta rashladna energija
Je isporučena toplotna energija
Koeficijent efikasnost za grijanje
Koeficijent efikasnosti za hlađenje
TOPLOTNE PUMPE
ENERGETSKI
SISTEMI
Primjer toplotne pumpe VODA-VODA, ZEMLJA-VODA
 Podzemne vode (A)
 Geotermalne sonde (B)
 Zemljane kolektore ©
Toplotna pumpa
Vazduh - vazduh
Vazduh - voda
Zemlja- voda
COP
3
3,5
3,8
EER
Životni
vijek,
God
10
15
25
SISTEM REGULACIJE I UPRAVLJANJA
ENERGETSKI SISTEMI
Sistem regulacije i upravljanja
Osnovni zadaci:
• Pouzdan pogon sistema uz osiguravanje odgovarajućeg stepena ugodnosti,
• efikasno upravljanje energijom,
• povećanje pogonske sigurnosti i zaštite sistema od smrzavanja, pregrijavanja,
prekoračenja pritiska i sl.,
• pojednostavljenje rukovanja sistemom.
Osnovni principi rada:
• regulacija toplotnog učinka (Q) promjenom protoka medija (m):
Q = f(m) uz ∆θ = konst.
• regulacija toplotnog učinka(Q) promjenom temperature medija (θ):
Q = f(∆θ) uz m = konst.
Generalno se za procese grijanja toplotni učinak usklađuje s promjenom vanjske
temperature, dok se PTV-a grije na stalnu vrijednost temperature: θmax=45°C za
opštu potrošnju, a za kuhinje θmax=65°C.
SISTEM REGULACIJE I UPRAVLJANJA
ENERGETSKI SISTEMI
Regulacija sistema grijanja prema mjestu zahvata može biti:
1. pojedinačna-lokalna (regulacija temperature vazduha u svakoj
prostoriji zgrade zasebno putem sklopa regulacijskog ventila i
temperaturnog pipala unutar regulisanog prostora) npr. termostatski
ventil na grejnom tijelu
2. centralna (regulacija temperature vazduha u svim prostorijama iz
jednog centralnog mjesta za svaku prostoriju ili prema regulaciji
temperature u referentnoj prostoriji):
a)
regulacija temperature grejnog medija u toplotnom izvoru
putem temperaturnog pipala koji upravlja radom gorionika kod
kotlova ili radom regulacijskog ventila kod izmjenjivača topline
b) regulacija temperature vode u kotlu prema sobnoj temperaturi
c)
regulacija temperature polaznog voda u ovisnosti o vanjskoj
temperaturi
KLJUČNE TAČKE ZA REGULACIJU SISTEMA GRIJANJA
ENERGETSKI SISTEMI
Regulacija toplotnog generatora
Regulacija centralnog polaznog voda
KLJUČNE TAČKE ZA REGULACIJU SISTEMA GRIJANJA
ENERGETSKI SISTEMI
Regulacija grejnih tijela djelimična
KLJUČNE TAČKE ZA REGULACIJU SISTEMA GRIJANJA
ENERGETSKI SISTEMI
Regulacija grejnih tijela –
potpuna zonska regulacija
SISTEM REGULACIJE I UPRAVLJANJA
ENERGETSKI SISTEMI
Primjeri:
EFIKASNOST SISTEMA GRIJANJA
ENERGETSKI SISTEMI
Efikasnost sistema grijanja
Stepen korisnosti postrojenja = stepen korisnosti izvora toplote (ηk) * stepen
korisnosti cijevne mreže (ηc) * stepen korisnosti sistema regulacije (ηr) * stepen
korisnosti emisije toplote u prostor (ηem)
ηu= ηk x ηc x ηr x ηem ***
Gdje su:
ηK efikasnost toplotnog izvora
ηC efikasnost mreže cjevovoda
ηr efikasnost sistema regulacije
ηem efikasnost emisije toplote u prostor
Efikasnost pojedinih uređaja za pretvaranje energije (peći, kotlovi, grijalice)
određuje se mjerenjem prema odgovarajućim normama ili se na temelju iskustva i
prethodnih mjerenja određuje prema tablicama i dijagramima.
EFIKASNOST SISTEMA GRIJANJA
ENERGETSKI SISTEMI
ηK efikasnost toplotnog izvora
Efikasnost pojedinih izvora toplote (peći, kotlovi, grijalice) određuje se mjerenjem prema
odgovarajućim normama ili se na temelju iskustva i prethodnih mjerenja određuje prema
tablicama i dijagramima.
PEĆ
0,45
0,50
0,55
0,60
0,63
0,65
0,64
0,66
0,68
0,82
0,84
0,86
0,79
0,81
0,83
0,68
0,70
0,72
0,84
0,86
0,88
0,71
0,73
0,75
0,86
0,88
0,90
AUTOMAT
SKA
POLU
AUTOMAT
SKA
Loše
Sredje
Dobro
KONVENCIONA Loše
LNI KOTLOVI NA Srednje
UGALJ I DRVO
Dobro
KOTLOVI NOVE Loše
GENERACIJE NA Srednje
BIOMASU
Dobro
Loše
KOTAO NA TEČNO GORIVO
Srednje
Dobro
KOTAO NA
ČVRSTO
GORIVO
RUČNA UZ
STALNU
KONTROLU
PODJELA
STANJE
POSTROJ
ENJA
RUČNA
PREMA
ENERGENTU
BEZ
REGULISA
NJA
REGULACIJA
0,79
0,81
0,83
0,88
0,90
0,92
0,83
0,85
0,87
EFIKASNOST SISTEMA GRIJANJA
ENERGETSKI SISTEMI
PREMA
ENERGENTU
KOTAO NA
GASOVITO
GORIVO
PODJELA
KONVENCIONALNI
NISKOTEMPERATU
RSKI KOTLOVI
KONDENZACIONI
KOTLOVI
ELEKTRO KOTLOVI
STANJE
POSTROJENJA
---
SA
SA
PRIRODNOM PRINUDNOM
PROMAJOM PROMAJOM
Loše
0,82
0,87
Srednje
Dobro
Loše
Srednje
Dobro
Loše
Srednje
Dobro
0,84
0,86
0,89
0,91
0,93
0,95
0,97
1
1,04
1,08
1
EFIKASNOST SISTEMA GRIJANJA
ENERGETSKI SISTEMI
ηc efikasnost cijevne mreže
Opšte stanje
Dobro
Srednje
Loše
Dobro
Srednje
Loše
Dobro
Srednje
Loše
Glavni vod
Vanjski
Unutrašnji kroz
negrijani prostor
Unutrašnji kroz
grijani prostor
Izolacija
Dobra
0,9
0,88
0,86
0,96
0,94
0,92
0,98
0,95
0,93
Srednja
0,88
0,86
0,84
0,945
0,925
0,905
0,98
0,95
0,93
Loša
0,86
0,84
0,82
0,93
0,91
0,89
0,98
0,95
0,93
Nepostoji
0,84
0,82
0,8
0,915
0,895
0,875
0,98
0,95
0,93
ηr efikasnost regulacionog sistema
Vrsta regulacije
Automatska
Ručna sa stalnom kontrolom
Obična ručna
Sa podjelom na zone
1
0.95
0.92
Bez podjele na zone
0.95
0.92
0.90
EFIKASNOST SISTEMA GRIJANJA
ENERGETSKI SISTEMI
ηem efikasnost emisije toplote u prostor
Opšte stanje
Dobro
Srednje
Loše
Dobro
Srednje
Loše
Dobro
Srednje
Loše
Dobro
Srednje
Loše
ET
RADIJATORI
Regulacija (definisana je prema tabeli T18)
Sa podjelom na zone
Bez podjele na zone
0.91
0.81
0.87
0.79
0.83
0.77
PLOČASTA GREJNA
TIJELA
0.91
0.87
0.83
KONVEKTORI
0,93
0,92
0,89
CIJEVNA GREJNA TIJELA
0,95
0,93
0,92
0.81
0.79
0.77
0,90
0,88
0,87
..............
ENERGETSKI
SISTEMI
Download

Prezentacija 2a – Energetski sistemi