Technologia absorpcyjna jako alternatywa dla konwencjonalnych źródeł ciepła

Transkrypt

1 Technologia absorpcyjna jako alternatywa dla konwencjonalnych źródeł ciepła Firma Robur powstała w 1956 roku i jest dzisiaj wiodącym producentem energooszczędnych urządzeń grzewczych i chłodniczych, które konstruowane są z myślą i troską o środowisko naturalne. Dodatkowo, poza produkcją samych urządzeń, firma Robur zajmuje się badaniami i rozwojem produktów bezpiecznych i przyjaznych środowisku. Gazuno Langowski Sp.J. jest jedynym i oficjalnym dystrybutorem urządzeń absorpcyjnych Robur w Polsce. Absorpcyjne pompy ciepła, wytwornice wody lodowej oraz kotły kondensacyjne firmy Robur produkowane są w wielu wersjach i zostały stworzone z myślą o komforcie użytkowania, niskich kosztach eksploatacji oraz poszanowaniu środowiska naturalnego. W swojej ofercie firma posiada urządzenia, które mogą wytwarzać ciepło, chłód lub jednocześnie produkować wodę lodową i podgrzewać wodę na potrzeby użytkowe, co pozwala zbudować kompletny system zasilający instalację grzewczo-klimatyzacyjną. Urządzenia Robur zasilane są gazem ziemnym lub LPG oraz z wysoką efektywnością wykorzystują energię odnawialną, która może być czerpana z różnego rodzaju źródeł niskotemperaturowych: powietrza, wody i gruntu. Standardowo, każde urządzenie składa się z tradycyjnego układu chłodniczego (parownik, skraplacz, elementy rozprężne) oraz sprężarki termicznej (absorber, warnik, pompa roztworu, element rozprężny). Dzięki zastosowaniu absorpcji, pobór energii elektrycznej jest minimalny ponieważ zasila ona jedynie pompę roztworu oraz wentylator. Pozostałe mechanizmy urządzenia napędzane są przy pomocy gazu ziemnego lub LPG. Urządzenia Robur przeznaczone są do montażu na zewnątrz budynku (z wyłączeniem GAHP-GS, GAHP-WS). Pozwala to zaoszczędzić miejsce w pomieszczeniu technicznym, zredukować koszty inwestycji oraz zapewnić bezpieczeństwo. Urządzenia pozbawione są podzespołów mechanicznych typu sprężarka zapewniając bezawaryjną i cichą pracę. W układzie chłodniczym nie ma oleju smarnego i jest on całkowicie zamknięty i szczelny, dzięki czemu nie występuje konieczność uzupełniania czynnika chłodniczego. Urządzenia absorpcyjne Robur są urządzeniami o wysokiej efektywności. W przypadku urządzeń grzewczych G.U.E. dochodzi do 1,7, dla układów skojarzonych grzewczo-chłodzących osiągana efektywność może wynosić nawet 2,44. Zrealizowaną w ostatnim czasie, sztandarową inwestycją w sektorze mieszkaniowym, opartą o system grzewczy Robur jest budynek wielorodzinny przy ul. Gajowej 6 w Przytocznej. Budynek zbudowany został przy użyciu najwyższej jakości materiałów oraz wg nowoczesnej technologii zapewniającej wysokie parametry izolacji cieplnej. Jest to budynek energooszczędny, 4-ro klatkowy, 4-ro kondygnacyjny, o około 2000 m2 powierzchni grzewczej. Na budynek składa się 36 mieszkań o zróżnicowanej powierzchni - 33, 48, 52 oraz 60m2. Budynek posiada świadectwo energetyczne, a roczne zapotrzebowanie energii cieplnej wynosi 17,4 kwh/m2/rok. Do ogrzewania mieszkań zastosowane zostały nowoczesne systemy grzewcze oparte na energii odnawialnej energia słońca i powietrza przy współpracy z energią pozyskiwaną ze spalania gazu i energią elektryczną. Budynek w ciepło i energię elektryczną zaopatruje system z różnymi źródłami ciepła zlokalizowanymi w 4 miejscach. Sprawność systemu szacowana jest na %. Źródłami ciepła kotłowni są: 1. Samosterowalna solarna bateria obrotowa 1kpl. 2. Baterie próżniowe 4 kpl. ze sterownikiem Resol 3. Zestaw urządzeń Robur - RTAY HT CM składający się z dwóch absorpcyjnych pomp ciepła, oraz kondensacyjnego kotła gazowego, o mocy całkowitej 115,0 kw 4. Zbiornik buforowy magazynujący ciepło z trzema wężownicami o pojemności V=2000 l. Celem zastosowania efektywnych, proekologiczny i innowacyjnych źródeł ciepła pracujących w oparciu o odnawialne źródła energii było obniżenie kosztów eksploatacji budynku oraz stworzenie nowatorskiej oferty mieszkaniowej w regionie. Kocioł AY 204

2 Pompa ciepła GAHP-A Pompa ciepła GAHP_GS-WS Powietrzne gazowe absorpcyjne pompy ciepła stanowią podstawowe źródło ciepła. W okresach szczytowego zapotrzebowania na ciepło pompy wspomagane są kondensacyjnym kotłem gazowym. Urządzenia zainstalowane zostały obok budynku, oszczędzając tym samym miejsce w pomieszczeniu technicznym i eliminując konieczność wprowadzenia gazu do budynku. Zadaniem absorpcyjnych urządzeń firmy Robur jest zapewnienie wysokowydajnego ogrzewania oraz przygotowanie ciepłej wody użytkowej. Całą instalacją zarządza specjalna automatyka dedykowana, przygotowana na bazie sterowników ISMa, opracowana przez firmę GAZUNO, która pozwoliła na zoptymalizowanie pracy pomp ciepła oraz instalacji grzewczej. Umożliwia ona nie tylko dokładną i bieżącą obserwację określonych parametrów systemu grzewczego, ale także na dostosowanie czasu i trybu pracy urządzeń oraz temperatury medium do potrzeb obiektu, uzależnionych od temperatury zewnętrznej (np. praca według krzywej pogodowej). Automatyka prowadzi także dziennik zapisu danych, w którym na wykresie można odczytać jak zmieniała się, np. temperatura zasilania w ciągu doby, tygodnia, itp. Wizualizacja systemu dostępna w Internecie pozwala zarządcy budynku monitorować pracę całej instalacji oraz wpływać na jej działanie poprzez dostosowanie odpowiedniego harmonogramu pracy. Wykorzystanie automatyki przyczyniło się do redukcji zużycia gazu i ograniczenia poboru mocy elektrycznej. Instalacja została uruchomiona w październiku 2012 roku, wtedy koszt uzyskania 1 GJ energii szacowany był w wysokości 25 zł/ GJ. Analizując cały sezon grzewczy, Inwestor zauważa realne oszczędności w eksploatacji systemu, a tym samym w opłatach eksploatacyjnych ponoszonych przez mieszkańców (w porównaniu do innych administrowanych przez niego budynków). Pozyskana dzięki urządzeniom absorpcyjnym Robur energia jest tańsza, co znacznie zwiększa atrakcyjność budynku mieszkalnego, koszt uzyskania 1 GJ energii nie odbiega od kosztu szacowanego. Urządzenia Robur można dobierać w zestawy i linki w zależności od potrzeb klienta i zapotrzebowania na ciepło/chłód. W linku można umieścić do 5 urządzeń. ZASTOSOWANE URZĄDZENIA: Pompa ciepła GAHP-A to urządzenie wykorzystujące jako dolne źródło ciepła niskotemperaturowe powietrze atmosferyczne. Przeznaczone jest do instalacji zewnętrznej. Moc grzewcza pojedynczej jednostki wynosi 38,3 kw. Łączna moc Tabela opłat średniego mieszkania o powierzchni 47,67 m2 (ul. Gajowa 6, Przytoczna) lp Nazwa opłaty Stawka (zł) Ilość Wartość (zł) 1 Oświetlenie klatek schodowych i terenu zewnętrznego 0,10 47,67 4,77 2 Wirtualny zarządca osiedla 0,20 47,67 9,53 3 Naprawa i utrzymanie części wspólnych 0,10 47,67 4,77 4 Gospodarz domu 0,25 47,67 11,92 5 Przeglądy okresowe 0,10 47,67 4,77 6 Księgowość wspólnoty 0,10 47,67 4,77 Suma kosztów administracyjnych 40,53 1 Zimna woda 8, ,50 2 Podgrzanie ciepłej wody 12, ,00 3 Centralne ogrzewanie 1,10 47,67 52,44 4 Wywóz nieczystości 6,60 1,00 6,60 Koszty utrzymania lokalu - media 136,54 1 Fundusz ogólny 0,10 47,67 4,77 Fundusz remontowy 4,77 Łączny koszt utrzymania mieszkania 181,84zl. jednego zestawu 5 modułów to 191,5 kw. Urządzenie podgrzewa wodę do temperatury 65 C. Efektywność nominalna tych urządzeń dochodzi do 165% i tak, jak w przypadku sprężarkowych pomp ciepła, zależy od temperatury zewnętrznej. Istotne jest jednak, że moc i efektywność nie spadają poniżej wartości jaką zapewnia palnik gazowy urządzenia, co w przypadku skrajnie niskich temperatur zewnętrznych gwarantuje minimalną moc i efektywność równą pracy kondensacyjnego kotła gazowego. Zewnętrzny kondensacyjny kocioł gazowy AY moc pojedynczego urządzenia to 34,9 kw, a pobór gazu ziemnego wynosi 3,69 m3/ h bądź 2,75 kg/h w przypadku LPG. Występuje możliwość łączenia do 5 urządzeń w jeden moduł, maksymalnie 172,5 kw. DOSTĘPNE URZĄDZENIA: Rewersyjna pompa ciepła GAHP-AR powietrze/woda ma moc 35,3 kw. Łączna moc zestawu składającego się z 5 jednostek to 176,5 kw. Urządzenie to może również produkować chłód moc chłodnicza jednego urządzenia wynosi 16,9 kw. 205

3 Ciepła woda podgrzewana jest do temperatury 60 C, natomiast woda lodowa osiąga temperaturę 3 C. Efektywność grzewcza urządzenia dochodzi do 149%. GAHP-GS jest pompą ciepła wykorzystującą grunt jako dolne źródło ciepła niskotemperaturowego. Moc nominalna urządzenia wynosi 37,6 kw. W stosunku do sprężarkowych pomp ciepła, wielkość wymiennika gruntowego może być nawet do 50% mniejsza. Nominalna efektywność urządzenia G.U.E. dochodzi do 170%. Moc urządzenia, ze względu na małe wahania temperatury gruntu, utrzymuje się praktycznie na stałym poziomie przez cały rok. GAHP-WS pompa ciepła typu woda/woda. Pozwala na produkcję ciepła lub chłodu. W szczególnych rozwiązaniach może jednocześnie zapewniać ciepło i chłód, np. w procesach produkcyjnych (chłodzenie wody technologicznej i jednoczesne ogrzewanie magazynów). Oczywiście jednoczesne grzanie i chłodzenie wymaga odpowiednio zaprojektowanej instalacji, uwzględniającej zmienność zapotrzebowania zarówno na chłód jak i na potrzeby grzewcze. Moc grzewcza wynosi 43,9 kw. Urządzenie dzięki jednoczesnej produkcji ciepła i chłodu jest w stanie uzyskać G.U.E. do 244%. GAHP-WS podgrzewa ciepłą wodę użytkową do temperatury 65 C i przygotowuje wodę lodową o temperaturze do 3 C. Nazwa pompy GAHP-A GAHP-AR GAHP-GS GAHP-WS Typ pompy powietrze - woda powietrze - woda grunt - woda woda-woda Znamionowa moc cieplna [kw]: dla temperatury zasilania 350C dla temperatury zasilania 500C 41,65* 38,28* 37,77* 35,3* 42,61** 37,63** 43,91*** 37,66*** Pobór mocy elektrycznej [kw] 0,9 0,9 0,47 0,47 Zużycie gazu E (GZ50) [m3/h]/lpg[kg/h] 2,72 / 2 2,72 / 2 2,72 / 2 2,72 / 2 Współczynnik efektywności G.U.E. 1,65 (1) 1,5 (1) 1,69 (2) 1,68 (3) Maksymalna temperatura na zasilaniu [oc] Nominalny przepływ nośnika ciepła źródła górnego (skraplacz) [m3/h] Nominalny przepływ nośnika ciepła źródła dolnego (parownik) [m3/h] ,04 3,17 3, ,02 2,85 Chłodzenie brak tak brak tak**** Ciśnienie akustyczne z 10 m [db(a)] Rodzaj instalacji dla źródła dolnego powietrze powietrze wymiennik gruntowy woda/woda (4) Kroćce przyłączeniowe (średnica): - woda - gaz - spaliny Wymiary całkowite (dług. x. szer. x wys.) [mm] 1258 x 848 x x 850 x x 848 x x 848 x 1278 Ciężar [kg] Uwagi montaż zewnętrzny montaż zewnętrzny montaż wewnętrzny montaż wewnętrzny * Temperatura dolnego źródła ciepła 7 C ** Temperatura dolnego źródła ciepła 0 C *** Temperatura dolnego źródła ciepła 10 C **** Jednoczesne grzanie i chłodzenie (1) dla parametrów 7/35 C (2) dla parametrów 0/35 C (3) dla parametrów 10/35 C (4) w przypadku zastosowania urządzenia GAHP-WS do pracy na wodzie ze źródeł naturalnych, np. studnie wód podziemnych, zbiorniki otwarte, woda z dowolnego źródła o składzie innym od podanego w dokumentacji technicznej należy stosować wymienniki pośrednie w celu zabezpieczenia urządzenia. Technologia absorpcyjna dzięki wysokiej efektywności, taniej eksploatacji oraz braku szkodliwego wpływu na środowisko naturalne staje się coraz bardziej popularna i chętnie stosowana w różnego rodzaju systemach grzewczych i klimatyzacyjnych. Wraz z wejściem nowej ustawy OZE, zastosowanie absorpcyjnych urządzeń grzewczych Robur przyniesie nie tylko realne oszczędności, ale także idealnie wpisze się w politykę energetyczną Unii Europejskiej oraz Polski. 206

4 BUDYNEK MIESZKALNY W PRZYTOCZNEJ Miejscowość: Przytoczna, Polska Inwestor: Instalko Działalność: Budynek mieszkalny Moc grzewcza: 111,0 kw Zastosowane urządzenia: powietrznych wysokotemperaturowych pomp ciepła oraz jednego zewnętrznego kondensacyjnego kotła gazowego Potrzeby klienta: Zastosowanie efektywnych, proekologiczny i innowacyjnych źródeł ciepła, pracujących w oparciu o odnawialne źródła energii. Stworzenie innowacyjnej oferty mieszkaniowej w regionie, w trosce o klienta i środowisko naturalne. Powody wyboru systemu: Zadaniem absorpcyjnych urządzeń firmy Robur jest pokrycie zapotrzebowania inwestycji na ogrzewanie oraz zapewnienie jej ciepłej wody użytkowej. Jest to jednak tylko jeden z powodów wyboru systemu. Ideą Inwestora było stworzenie inwestycji mieszkaniowej, która dzięki zastosowaniu urządzeń pozyskujących energię z otoczenia (OZE) zapewni mieszkańcom realną oszczędność wydatków związanych z eksploatacją ich mieszkań. Pozyskana dzięki urządzeniom absorpcyjnym Robur energia jest tańsza, co znacznie zwiększa atrakcyjność budynków mieszkalnych. System Robur idealnie wpisał się w cel Inwestora jakim było stworzenie kompleksu mieszkań adresowanego do klienta, który chce mało płacić za utrzymanie mieszkania oraz do inwestora, dla którego liczy się ekologia (budynki mieszkalne w miejscowości Przytoczna zużywają 5-10 razy mniej energii cieplnej niż standardowe, a zapotrzebowanie roczne na ciepło wynosi 17 kwh/m 2 /rok). Opis instalacji: Powietrzne gazowe absorpcyjne pompy ciepła stanowią podstawowe źródło ciepła. W okresach szczytowego zapotrzebowania na ciepło pompy wspomagane są kondensacyjnym kotłem gazowym montażu zewnętrznego firmy Robur. Zastosowane urządzenia są montażu zewnętrzengo, co pozwala na oszczędność miejsca wewnątrz oraz obniża koszty budowy pomieszczenia technicznego (kotłowni). Automatyka: Automatyka dedykowana, opracowana przez firmę GAZUNO, pozwoliła na zoptymalizowanie pracy pomp ciepła oraz instalacji grzewczej. Umożliwia dostosowanie temperatury medium do potrzeb obiektu, uzależnionych od temperatury zewnętrznej (praca według krzywej pogodowej). Wizualizacja dostępna w Internecie pozwala zarządcy budynku monitorować pracę całego systemu oraz wpływać na jego działanie poprzez dostosowanie odpowiedniego harmonogramu pracy. Wykorzystanie automatyki przyczyniło się do redukcji zużycia gazu i ograniczenia poboru mocy elektrycznej. SCHEMAT INSTALACJI BUDYNKU MIESZKALNEGO W PRZYTOCZNEJ 207

5 TECHNOLOGICZNY Miejscowość: Słupsk Inwestor: Polska Agencja Rozwoju Przedsiębiorczości (PARP) Działalność: Moc grzewcza: 420 kw Wydajność chłodnicza: 260 kw Zastosowane urządzenia: gazowych absorpcyjnych pomp ciepła GAHP-AR cyjnych AY nic wody lodowej GA ACF nic wody lodowej GA ACF oraz wytwornicy wody lodowej z odzyskiem ciepła GA ACF-HR Potrzeby klienta: Życzeniem Inwestora było zastosowanie nowoczesnych i energooszczędnych rozwiązań, które w trakcie eksploatacji będą zarówno oszczędne jak i nie wymagające większych czynności serwisowych. Urządzenia Robur są trwałe i współpracują z wieloma urządzeniami grzewczo klimatyzacyjnymi. Powody wyboru systemu: Urządzenia Robur zostały wybrane przede wszystkim ze względu na energooszczędność, ponieważ kwalifikowane są jako klasa A+++ wg schematu klasyfikacji systemów grzewczych proponowanych przez Komisję Europejską. Zapewniają one oszczędność energii do 50% i redukują emisję CO 2 w stosunku do najlepszych kotłów kondensacyjnych. Dzięki wykorzystaniu energii odnawialnej oferowane rozwiązanie gwarantuje wysoką efektywność i niskie koszty eksploatacji. Opis instalacji: Zastosowano trzy zespoły rewersyjnych gazowych absorpcyjnych pomp ciepła RTAR o nominalnej mocy grzewczej 105,9 kw i nominalnej wydajności chłodniczej 51 kw każdy. Dodatkowo zespół gazowych absorpcyjnych wytwornic wody lodowej RTCF o nominalnej mocy chłodniczej 53 kw oraz zestaw składający się z dwóch wytwornic wody lodowej oraz wytwornicy wody lodowej z odzyskiem ciepła RTHF /4 o nominalnej wydajności chłodniczej 53 kw oraz wydajności cieplnej 21 kw. Urządzenia zasilają wymienniki w centralach wentylacyjnych, instalację grzejnikową oraz klimakonwektory. W sezonie grzewczym podstawowe źródło ciepła stanowią rewersyjne pompy GAHP-AR. W okresach szczytowego zapotrzebowania na ciepło moc grzewcza uzupełniana jest przez zewnętrzne kotły AY. W lecie pompy ciepła produkują chłód wspólnie z wytwornicami wody lodowej ACF