Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Opomiarowanie hybrydowego węzła cieplnego wykorzystującego OZE

Monitoring energetyczny
Koncepcja i budowa systemu pomiarowego ciepła w budynku szkolnym
Koncepcja i budowa systemu pomiarowego ciepła w budynku szkolnym
flickr.com

W artykule omówiono koncepcję i budowę systemu pomiarowego ciepła w budynku szkolnym zasilanym przez hybrydowe źródła ciepła (pompa ciepła z kolektorami słonecznymi i kotłem gazowym). Przedstawiono pierwsze rezultaty badań oraz porównano roczne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku określone w audycie energetycznym z wartością uzyskaną w wyniku pomiarów.

Obiektem badań był czterokondygnacyjny, podpiwniczony, murowany budynek szkolny o powierzchni użytkowej 2612 m2 i kubaturze całkowitej 8594 m3. Znajduje się on w Gródku nad Dunajcem (pow. nowosądecki), w obszarze III strefy klimatycznej.

Do ogrzewania budynku planowano pierwotnie wykorzystać kotłownię węglową. Po konsultacjach z AGH w Krakowie urząd gminy zlecił wykonanie audytu energetycznego budynku [4], w którym szczegółowo przeanalizowane zostały możliwe przedsięwzięcia modernizacyjne zmierzające do zmniejszenia zużycia ciepła na ogrzewanie. Na tej podstawie gmina podjęła decyzję o wykonaniu dodatkowej izolacji: ścian zewnętrznych, podłogi przy gruncie, stropu i dachu oraz o modernizacji systemu grzewczego. Inwestycja została zrealizowana w latach 2002–2003. Wykonano kompleksową termomodernizację i przebudowano węzeł cieplny. Początkowo planowana była także budowa kompleksowego systemu sterowania i monitoringu nowej kotłowni, ale projekt ten odłożono na później.

Zaproponowane usprawnienia miały przynieść spadek zużycia ciepła na ogrzewanie budynku z 1508,8 do 923,9 GJ. Zapotrzebowanie na ciepło do przygotowania c.w.u. pozostało na poziomie 383 GJ. Całkowita moc cieplna kotłowni zmniejszyła się z 188 kW (150,3 kW dla ogrzewania budynku oraz 38 kW dla c.w.u.) do 137 kW.

Opis nowego systemu grzewczego budynku

Po przeprowadzeniu modernizacji źródłem ciepła dla obiektu stał się węzeł cieplny (fot. 2) wyposażony w pompę ciepła, system solarny oraz wspomagający kocioł gazowy, zapewniający wymaganą obliczeniową temperaturę zasilania instalacji grzewczych na poziomie 55/45°C. W okresie letnim istnieje możliwość uzyskania w odwracalnym trybie pracy pompy ciepła czynnika chłodzącego o parametrach pracy ok. 10/15°C. Jako podstawowe źródło ciepła zastosowano sprężarkową pompę ciepła typu woda/woda WW280.

Aby zapewnić niezawodne funkcjonowanie pompy ciepła, zastosowano dwa układy zasilania z dolnego źródła. Pierwszym jest woda z pobliskiego Jeziora Rożnowskiego doprowadzana przez układ pompowy. W tym celu wybudowano w terenie zalewowym jeziora komorę czerpną wyposażoną w studnię głębinową tłoczącą rurociągiem wodę z jeziora do oddalonego o około 300 metrów budynku szkoły. Woda ta podawana jest do wymiennika pompy ciepła. Woda powrotna z pompy ciepła odprowadzana jest do studni kanalizacji drenażowej budynku i wraca do jeziora.

Drugim układem zasilania pompy jest wężownica o długości około 4200 metrów zakopana w gruncie znajdującym się w pobliżu szkoły. Wężownica napełniona jest solanką niezamarzającą. Pompa ciepła zasila obiegi grzewcze, a w okresie letnim obieg chłodniczy klimakonwektorów poprzez zasobnik buforowy pracujący w układzie technologicznym węzła jako sprzęgło hydrauliczne.

Do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, jako źródła wspomagającego, użyto systemu solarnego Vitosol 100. Baterię czterech kolektorów zainstalowano na dachu budynku od strony południowej (fot. 1), a układ pompowy i podgrzewacze c.w.u. – w węźle cieplnym w przyziemiu. Z kolektorami współpracują pompa obiegowa i zasobnik buforowy wody grzewczej z podgrzewaczem c.w.u. Uzupełniającym źródłem ciepła jest gazowy kocioł kondensacyjny pozwalający na szybkie podgrzewanie ciepłej wody użytkowej i uzupełnianie bilansu cieplnego węzła, szczególnie w warunkach zimowych lub w przypadku awarii układu pompy ciepła. Dodatkowo dla potrzeb c.w.u. hali gimnastycznej i szkolnej kuchni zastosowano zbiornik buforowy o objętości 1500 dm3. Elementy układu są ze sobą związane poprzez pompę ładującą, która automatycznie doprowadza zasobnik buforowy do zadanej temperatury.

Instalacje grzewcze i ciepłej wody użytkowej pracują w układzie zamkniętym zabezpieczonym przeponowymi naczyniami wzbiorczymi i zaworami bezpieczeństwa. Pierwszym obiegiem grzewczym jest instalacja klimakonwektorów, a drugim – instalacja grzejników c.o. w szkole. Trzeci obieg obejmuje instalację grzejników c.o. w sali gimnastycznej. Instalacja klimakonwektorów zasila układy grzewczo-wentylacyjne ogrzewające głównie pomieszczenia dydaktyczne. Zastosowanie klimakonwektorów pozwala na odwrócenie układu pracy pompy ciepła w okresie letnim i dostarczenie chłodu do określonych pomieszczeń, realizując funkcję klimatyzacji.

System pomiarowy

Do pomysłu wprowadzenia komputerowego systemu sterowania i monitoringu systemu grzewczego wrócono w roku 2007. Na wstępie zaplanowano opracowanie i budowę systemu opomiarowania cieplnego budynku szkoły. Ma on stanowić podstawę do dalszej rozbudowy o pomiar zużycia pozostałych mediów (prądu, wody i gazu) oraz o system sterowania kotłownią. Dzięki uprzejmości i pomocy firmy APATOR-KFAP z Krakowa obiekt wyposażono w system pomiarowy ciepła. Obejmuje on sześć ciepłomierzy (rys. 1) opartych o przeliczniki LEC5 [1] dla poszczególnych źródeł i odbiorów ciepła.

W skład jednego kompletnego układu pomiarowego ciepłomierza (licznika ciepła) wchodzą następujące elementy:

  • mikroprocesorowy przelicznik wskazujący LEC-5,
  • wirnikowy przetwornik przepływu GWF: UNICO lub MTWH,
  • para kablowych czujników temperatury Pt 100: TOPE41 lub TOP1068.

Mikroprocesorowy przelicznik ciepła LEC 5 przelicza mierzone wielkości wejściowe, tj. objętość nośnika i różnicę temperatur (dopływu i odpływu), na ilość ciepła pobranego przez instalację odbiorczą. Mierniki przepływu są zamontowane na przewodach wody powrotnej. Widok kompletnego ciepłomierza po montażu na obiegu kotła gazowego pokazano na fot. 3.

W pierwszym etapie uruchomiono ciepłomierze LC1, LC2, LC3 i LC4. Montaż pozostałych dwóch (LC5 i LC6) ze względu na prace budowlane przy nowej sali gimnastycznej i związane z tym przeróbki instalacji grzewczej przesunięto na koniec roku 2009. Wszystkie ciepłomierze zestawiono w tabeli 1.

   15.04.2010

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
10/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Ogrzewanie obiektów przemysłowych
  • - Wentylacja domów jednorodzinnych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl