Cjeline Za Pregled i Ispitivanje

1/50

Veleučilište u Slavonskom BroduPROGRAM STRUČNOG OSPOSOBLJAVANJA OSOBA

KOJE PROVODE ENERGETSKE PREGLEDE I/ILI ENERGETSKO CERTIFICIRANJE ZGRADA

SUSTAVI GRIJANJACjeline za ispitivanje i pregled sustava

Predavač: mr.sc. Josip Jukić, dipl. ing. stroj.

Veleučilište u Slavonskom Brodu

2/50



Energetski pregled zgrade uključuje (članak 26. NN 36/10):

1. analizu građevinskih karakteristika zgrade u smislu toplinske zaštite (analizu toplinskihkarakteristika vanjske ovojnice zgrade),

2. analizu energetskih svojstava sustava grijanja i hlađenja,3. analizu energetskih svojstava sustava klimatizacije i ventilacije,4. analizu energetskih svojstava sustava za pripremu potrošne tople vode,5. analizu energetskih svojstava sustava elektroinstalacija i rasvjete, te drugih potrošača

energije koji imaju značajan udjel u ukupnoj potrošnji energije zgrade ovisno o namjenikorištenja zgrade,

6. analizu upravljanja svim tehničkim sustavima zgrade,7. potrebna mjerenja gdje je to nužno za ustanovljavanje energetskog stanja i /ili svojstava,8. analizu mogućnosti promjene izvora energije,9. analizu mogućnosti korištenja obnovljivih izvora energije i učinkovitih sustava,10. prijedlog mjera za poboljšanje energetskih svojstava zgrade koje su ekonomski opravdane,

ostvarive uštede, procjenu i razdoblje povrata investicije,11. izvještaj s preporukama za optimalni zahvat i redoslijed prioritetnih mjera koje će se

implementirati kroz jednu ili više faza.

3/50



Izvještaj treba sadržavati preporuke za optimalni zahvat i redoslijed prioritetnih mjera koje će se implementirati kroz jednu ili više faza.

U okviru gore navedenih analiza posebnu pažnju treba obratiti na sljedeća svojstva komponenti termotehničkog sustava.

Energetski pregled zgrade osim navedenog u stavku 1. članka 26. može uključivati i druge radnje ovisno o vrsti zgrade.

Energetski pregled zgrade provodi se u skladu s načelima iz metodologije za provođenjeenergetskih pregleda i pravilima struke.

4/50



Pogonski (energetski) agregat – kotao

Potrebno je utvrditi proizvođača, tip, starost i nazivni toplinski učinak kotla [kW] i temperaturni režim grijanja. Ovi se podaci mogu naći na natpisnoj pločici kotla, ukoliko ona nije uništena, što je čest slučaj. U tom slučaju treba pronaći podatke iz projektne dokumentacije ili podataka proizvođača, a u najnepovoljnijem slučaju, temeljem karakteristika sličnih kotlova drugih proizvođača odrediti približan učinak. U tehničkoj dokumentaciji kotla može se pronaći podatak o stupnju iskorištenja kod nominalnog učinka, faktor pogonske pripravnosti, te drugi tehnički podatci.

Zahtjevi na minimalnu učinkovitost kotlova su normirani. Prema upustvima(92/42EWG) Europske zajednice EG 1992 za stupanj korisnosti novih toplovodnih

kotlova s uljnim ili plinskim gorivom

5/50



Podaci iz prethodne tablice prikazani su na donjoj slici

6/50



Ukoliko se radi o starijem kotlu, može se očekivati da je stupanj iskorištenja nizak.

Ako je kotao stariji od 15 godina, može se smatrati da mu je vijek trajanja pri kraju i da je vrlo vjerojatno da je isplativa njegova zamjena novim kotlom veće učinkovitosti.

Tu mogu doći u obzir noviji niskotemperaturni ili kondenzacijski kotlovi, a odluka se donosi ovisno o instaliranom učinku i projektnim temperaturama sustava distribucije topline uz provedbu ocjene potrošnje goriva za postojeće stanje potrošnje toplinske energije zgrade za slučaj starog i novog kotla.

Uz ocjenu investicije i mogućih ušteda energije moguće je dati i ocjenu vremena u kojem će se ulaganje u novi kotao isplatiti.

7/50



Usporedba stupnjeva korisnosti različitih starijih i novih izvedbi kotlova kod parcijalnih opterećenja dana je na sljedećoj slici:

Iz slike koja predstavlja iskorištenje topline goriva (u odnosu na donju ogrjevnu moć) različitih izvedbi kotlova kod parcijalnih opterećenja vidi se važna činjenica da niskotemperaturni i kondenzacijski kotlovi bolje koriste toplinu goriva i kod parcijalnih opterećenja.

To je vrlo važno, jer projektanti često iz razloga sigurnosti (ili nesigurnosti u odnosu na rezultate proračuna) odabiru kotlove većeg ogrjevnog učinka od nominalno potrebnog.

8/50



Zbirni pregled orijentacijskih vrijednosti učinkovitosti različitih izvedbi kotlova

9/50



Razlika gornje i donje ogrjevne moći goriva je toplina kondenzacije

(1 lit)

Hg – gornja ogrjevna vrijednost je sva toplina razvijena pri izgaranju goriva

Hd – donja ogrjevna vrijednost je onaj dio gornje ogrjevne vrijednosti koji dobivamo kad dimne plinove ohladimo samo do rosišta vodene pare

10/50



Kod sniženja temperature na stjenkama ogrjevnih površina ispod temperature rošenja, dolazi do stvaranja kondenzata iz vodene pare u dimnim plinovima.

Goriva imaju različite sastave i stehiometrijske odnose kod izgaranja. Stoga su i temperature kod kojih dolazi do kondenzacije vodene pare u dimnim plinovima različite za različita goriva.

Kod prirodnog plina ta je temperatura oko 57ºC, dok je za loživo ulje niža i iznosi oko 47ºC.

Temperatura rošenja za zemni plin i loživo ulje

11/50



Ukoliko se pokaže da je opravdano zadržati postojeći kotao, potrebno je utvrditi stanje izolacije kotla, moguća oštećenja nastala slučajnim ili namjernim djelovanjem korisnika, te predložiti mjere sanacije kako bi kotao u ispravnom stanju radio do kraja svog vijeka trajanja.

Nadalje, treba utvrditi kakva je regulacija temperature u kotlu (termostat za kotao konstantne temperature ili klizna prema vanjskoj temperaturi za nove NT i kondenzacijske kotlove), te kakva je regulacija temperature polaznog voda u sustav grijanja.

Treba utvrditi postoji li mjerenje isporučene topline kotla putem kalorimetra (to se može očekivati u rijetkim slučajevima). S podatkom o utrošenom gorivu i mjerenjima isporučene topline potrošaču mogu se dobiti egzaktni podaci o učinkovitosti kotla.

12/50



Uređaj za dobavu i pripremu goriva

Za energetsku učinkovitost i zaštitu okoliša važna je vrsta goriva i vrsta i stanje plamenika.

Mogućnosti zamjene goriva

Kao prvu moguću mjeru za ostvarenje financijskih ušteda potrebno je razmotriti mogućnost eventualne zamjene goriva. Treba voditi računa o trendovima promjene cijena (vrlo teško), dostupnosti alternativnih goriva, investiciji i stvarno mogućim uštedama.

U Hrvatskoj se grijanje obiteljskih kuća najčešće provodi korištenjem električne energije, ogrjevnog drva, lož ulja, prirodnog plina i ukapljenog naftnog plina.

Električna energija može se koristiti za elektrootporno grijanje ili za pogon kompresijskih dizalica topline. Cijene se formiraju se u skladu s tarifnim pravilnikom HEP-a.

Lož ulje je često korišten energent za grijanje kućanstava.

U svakom slučaju, kod eventualnog predlaganja mjere treba temeljem izračunate godišnje potrebe za toplinskom energijom provesti proračun potrošnje analiziranih energenata, te uzimajući u obzir sve troškove eventualne rekonstrukcije dati prijedlog najboljeg rješenja.

13/50



TROŠKOVI ZA ENERGIJU

0

5000

10000

15000

20000

25000

Elek

trič

na e

nerg

ija e

lekt

root

porn

o gr

ijanj

e

Elek

trič

na e

nerg

ija d

izal

ica

topl

ine

zrak

-vo

da

Elek

trič

na e

nerg

ija d

izal

ica

topl

ine

zrak

-zr

ak -

mul

tispl

it

Elek

trič

na e

nerg

ija d

izal

ica

topl

ine

zrak

-zr

ak -

VRV

Elek

trič

na e

nerg

ija d

izal

ica

topl

ine

podz

emna

vod

a -

voda

Elek

trič

na e

nerg

ija d

izal

ica

topl

ine

zem

lja -

voda

Lož

ulje

i ko

tao

star

20

godi

na

Lož

ulje

i ni

skot

empe

ratu

rni k

otao

Lož

ulje

i ko

nden

zaci

jski

kot

ao

Priro

dni p

lin i

nisk

otem

pera

turn

i kot

ao

Priro

dni p

lin i

kond

enza

cijs

ki k

otao

Uka

plje

ni n

aftn

i plin

i ni

skot

empe

ratu

rni

kota

o

Uka

plje

ni n

aftn

i plin

i ko

nden

zaci

jski

kot

ao

Drv

a st

ara

peć

Drv

a pi

rolit

ički

kot

ao

Kota

o na

pel

ete

kn/g

od

Troškovi grijanja za obiteljsku kuću površine 150 m2 u Zagrebu

14/50



Troškovi grijanja za obiteljsku kuću površine 150 m2 u Splitu

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

Elek

trič

na e

nerg

ijael

ektr

ootp

orno

grij

anje

Elek

trič

na e

nerg

ijadi

zalic

a to

plin

e zr

ak -

voda

Elek

trič

na e

nerg

ijadi

zalic

a to

plin

e zr

ak -

zrak

- m

ultis

plit

Elek

trič

na e

nerg

ijadi

zalic

a to

plin

e zr

ak -

zrak

- V

RV

Elek

trič

na e

nerg

ijadi

zalic

a to

plin

epo

dzem

na v

oda

- vo

da

Elek

trič

na e

nerg

ijadi

zalic

a to

plin

e ze

mlja

-vo

da

Lož

ulje

i ko

tao

star

20

godi

na

Lož

ulje

ini

skot

empe

ratu

rni

kota

o

Lož

ulje

iko

nden

zaci

jski

kot

ao

Uka

plje

ni n

aftn

i plin

iko

nden

zaci

jski

kot

ao

Drv

a st

ara

peć

Drv

a pi

rolit

ički

kot

ao

Kota

o na

pel

ete

kn

15/50



Stanje plamenika i sastav dimnih plinova

Vrsta i stanje plamenika od značajnog su utjecaja na energetsku potrošnju. Podaci o stanju mogu se dobiti mjerenjem sastava dimnih plinova. Mjerenja provode ovlaštene organizacije.Sastav dimnih plinova nastalih u procesu izgaranja uglavnom čine:

dušik (N2),

vodena para (H2O),

kisik (O2),

ugljik-dioksid (CO2).

Ovi se plinovi ne smatraju štetnima, i nadzor njihove emisije nije reguliran (osim CO2 – Kyoto protokol).

16/50



Pored ovih plinova u procesu izgaranja nastaju i određeni plinovi koji se smatraju štetnim. Najčešći štetni plinovi (sastojci) u sastavu dimnih plinova:

ugljik-monoksid (CO)

dušikovi oksidi (NO i NO2)

sumporov-dioksid (SO2)

ugljikovodici (CxHy)

čestice (leteća čađa i dr.)

Za određivanje sastava dimnih plinova propisane su norme i standardi koji opisuju mjerne uređaje koji se primjenjuju za takva mjerenja, kao i mjerne metode koje se koriste za mjerenja. Sastav dimnih plinova izgaranja mjeri su sukladno normi HRN EN ISO 10396 u kojoj su opisane mjerne metode i postupci.

17/50



Mjerne metode se s obzirom na način uzimanja uzorka mogu podijeliti na:

•neekstraktivne (mjerne sonde i uređaji se nalaze unutar ili na dimnom kanalu i analiziraju sastav plinova direktno ili posredno)

•ekstraktivne (uzorak dimnog plina se uzima iz dimnog kanala i vodi u uređaj gdje se analizira).

Ekstraktivne metode se koriste kod kontinuiranih mjerenja i gotovo uvijek kod povremenih mjerenja.

18/50



Senzori pomoću kojih se određuje sastav plina su prema načinu rada:

SENZOR PRINCIP

elektrolitski međudjelovanje energije kemijske reakcije i električne energije

optički promjena optičkih svojstava

kalorimetrički toplina razvijena u reakcijama ispitivanog plina

fotometrički apsorpcija ultraljubičastog i infracrvenog zračenja

paramagnetski paramagnetska svojstva kisika

kem-iluminescencija kemijske reakcije sa pojavom luminescencije

ionizacija plamena pojava ionizacije plamena i mjerenje nastale struje

Za detekciju koncentracije pojedinih plinova mogu se koristiti različite vrste mjernih senzora, ali za detekciju nekih plinova se mogu koristiti samo određeni mjerni senzori.

19/50



Krute čestice predstavljaju sve sastojke dimnih plinova koji se nalaze u krutom agregatnom stanju, a čiji sastav može znatno varirati ovisno o sastavu goriva i uvjetima izgaranja. Sastav čestica nije predmet analiza, već samo određivanje masene koncentracije čestica u dimnim plinovima. Određivanje udjela krutih čestica u dimnim plinovima se može obavljati na više načina koristeći različite metode:

•gravimetrijske izokinetičke metode (određivanje mase čestica nakupljenih na filtar papiru, metoda određuje specifične uvjete za uzimanje uzorka)•optičke metode (koriste svojstva apsorpcije i/ili refleksije svjetlosti od čestica)•električke metode (statički elektricitet)

Mjerno mjesto

Mjernim mjestom se naziva mjesto na dimnom kanalu na kojem obavljamo mjerenja. Mora se nalaziti na takvoj poziciji na trasi dimnog kanala da je na tom mjestu struja dimnih plinova neometana od raznih mogućih zapreka strujanju (lukovi, zaklopke, ventilatori...)

Mjerne točke (mrežno mjerenje)

Ovisno o veličini i obliku dimnog kanala potrebno je izmjeriti srednju koncentraciju dimnih plinova mjerenjem u više točaka po presjeku dimnog kanala. Za kružne kanale promjera do 0,3 m (300 mm) dovoljno je jedno mjerenje u središtu dimnog kanala.

20/50



Pravilni način određivanja emisije je putem prosječnih vrijednosti. Potrebo je odrediti prosječne vrijednosti emisija na svim režimima rada uređaja (npr. dvostupanjski plamenik):

1. paljenje2. rad na prvom stupnju3. prelazak na drugi stupanj4. rad na 2 stupnju5. prelazak na 1. stupanj6. rad na 1. stupnju i gašenje

Određivanje koncentracije štetnih plinova drugih karakterističnih veličina

Udjeli štetnih plinova u dimnim plinovima mogu se izraziti kao masena koncentracija (udio mase sastojka), volumna koncentracija (udio volumena sastojka), parcijalni udio [ppm] - parts per million(volumni). Izračun normirane koncentracije štetnih plinova provodi se tako da se koncentracija dimnih plinova svede na referentni udio kisika, čime rezultati mjerenja dobivaju međusobnu usporedivost.

21/50



Normirane koncentracije dobivaju se pomoću sljedećih izraza:

[ ] [ ]

[ ] [ ]

[ ] [ ] [ ]( ) 05,2ppmNOppmNOO21

O21m/mgNO

86,2ppmSOO21

O21m/mgSO

25,1ppmCOO21

O21m/mgCO

2.)izmj(2

)zad(232

2.)izmj(2

)zad(232

.)izmj(2

)zad(23

⋅+⋅−

−=

⋅⋅−

−=

⋅⋅−

−=

gdje je:

O2(zad) = 3 % - zadani udio kisikaO2(izmj) - izmjereni udio kisika u dimnim plinovima

22/50



Mjerni uređaji koji se koriste za ovu vrstu mjerenja obično nemaju ugrađene senzore za određivanje koncentracije CO2. Zato je potrebno računski odrediti koncentraciju CO2 kao i pretičak zraka korištenjem slijedećih izraza.

gdje je:

CO2,max - maksimalni udio CO2 u dimnim plinovima koji ovisi o vrsti gorivaCO2,max = 13,9 % - za miješani plin

λ

λ

max,22

2

)izmj(2

COCO

O21

O1

=

−+=

)izmj(

23/50



( )

+−⋅−=

BO21(Attg

)izmj(2

20pl.pl.dim

Nadalje potrebno je izračunati gubitke uslijed osjetne topline dimnih plinova. Izračun toplinskih gubitaka u dimnim plinovima provodi se pojednostavljenim izrazom korištenjem faktora A2 i B, koji ovise o vrsti goriva.

gdje su:

tpl - temperatura dimnih plinovat0 - temperatura okolineA2 i B - faktori ovisni o vrsti gorivaA2 = 0,63 ; B = 0,008 - za ukapljeni naftni plin (UNP)

Na temelju izmjerenih vrijednosti koncentracija kisika (O2), ugljik(II)-oksida (CO), dušik(II)-oksida (NO) i dušik(IV)-oksida (NO2), temperature dimnim plinova (tpl) i temperature okoline (t0), korištenjem navedenih izraza potrebno je izračunati normirane koncentracije plinova:

•ugljik(II)-oksida (CO)•dušik(IV)-oksida (NO2)•ugljik(IV)-oksida (CO2)•izražene u mg/mn

3, kao i slijedeće vrijednosti:•gubitke u dimnim plinovima (gd.pl.)•pretičak zraka (l)

24/50



Dobivene vrijednosti potrebno je usporediti sa graničnim vrijednostima emisija (GVE) i odrediti da li zadovoljavaju propisane vrijednosti.

Sa graničnim vrijednostima emisija je potrebno usporediti sve vrijednosti koje su navedene u tablici iz Uredbe o GVE, izvršiti ocjenu mjerenja tako da se napiše da li izvor zadovoljava granične vrijednost, a ako ne zadovoljava obrazložiti zbog čega.

Nakon utvrđivanja odstupanja predlaže se i provodi ugađanje plamenika u cilju ostvarivanja normiranih vrijednosti.

25/50



Sustavi za pripremu potrošne vode i sustavi pripreme potrošne vode sunčevim kolektorima

Mjerenje potrošnje sanitarne tople vode

Kao prvo, kod pripreme potrošne tople vode potrebno je utvrditi njenu potrošnju. U manjim sustavima uobičajeno se mjeri potrošnja hladne vode, dok se potrošnja tople vode gotovo nikada ne mjeri. Ništa bolja situacija nije niti u velikim i složenim termotehničkim sustavima u Hrvatskoj.Stoga je jedna od prvih mjera koje bi trebalo razmotriti i predložiti mjerenje potrošnje sanitarne tople vode.

Praćenjem potrošnje mogu se utvrditi odstupanja od uobičajenih vrijednosti ili neracionalno trošenje, a uz dodatno mjerenje temperature i udio topline za pripremu potrošne vode u energetskoj bilanci.

26/50



POTROŠNJA I POTREBNA TOPLINA NA POJEDINIM MJESTIMAPOTROŠNJE TOPLE VODE

METODOLOGIJA PROVOĐENJA ENERGETSKOG PREGLEDA ZGRADA

Klasa: 360-01/09-04/11Urbroj: 531-18-2-09-2Zagreb, 10. lipnja 2009.

27/50



POTREBNA KOLIČINA I TEMPERATURA VODE ZA ZGRADERAZLIČITIH NAMJENA

28/50



POTREBNA KOLIČINA I TEMPERATURA VODE U STANOVIMA

29/50



POTROŠNJA TOPLE VODE U RESTORANIMA I HOTELIMA

PROCJENE UŠTEDA KOMBINACIJOM MJERA U TEHNIČKIM SUSTAVIMA ZGRADE

VODA

30/50



Prilikom pregleda instalacije potrebno je obratiti pozornost na sljedeće:

Broj, veličina i izvedba bojlera za pripremu tople vode i ugađanje temperature: premalen volumen bojlera za potrošnu vodu često se kompenzira povećanjem temperature vode, kako bi se miješanjem na potrošačima došlo do željene temperature, a predviđena akumulacija zadovoljila kapacitetom.

Povećana temperatura vode ima za posljedicu veće toplinske gubitke u bojleru i mreži, gubitke vode vezane za ostvarenje željene temperature na potrošaču miješanjem (veće kod primjene dvoručnih nego kod primjene jednoručnih slavina) i u nepovoljnim rasponima temperature povećano taloženje kamenca u bojleru i na ogrjevnim površinama grijalica. U slučaju da se ovakve pojave utvrde, može se predložiti zamjena postojećih bojlera novima adekvatne veličine.

Izolacija bojlera (ukoliko je nedostatna, moguće je kao mjeru energetske učinkovitosti predložiti dodatnu toplinsku zaštitu).

31/50



Način rada cirkulacijske crpke za potrošnu toplu vodu:Da bi se osiguralo da topla voda teče iz slavine odmah nakon njenog otvaranja koriste se u slučaju kad nije osigurana prirodna cirkulacija,cirkulacijske crpke za potrošnu vodu povezane na cirkulacijski vod. Nekad njima upravlja termostat smješten na povratnom cirkulacijskom vodu PTV (najbolje rješenje), nekad vremenski prekidač (timer – nešto lošije), a nekad su te crpke stalno uključene (loše). Ovisno o utvrđenom načinu rada može se predložiti povoljnije rješenje.

potrošačitople vode

vod tople vode (PTV)

cirkulacijski vod PTV

hladna voda iz gradske mreže

povrat grijanja

grijanje prostorija polazgrijanja

Bojler PTV

cirkulacijska crpka PTV

grijalica

na potrošnju HV

32/50



Karakteristike polja solarnih kolektora

Ako je za zagrijavanje potrošne vode predviđen i solarni sustav, potrebno je utvrditi tip solarnog kolektora i ukupnu površina kolektora, položaj kolektora (otklon od smjera juga i nagib kolektora prema horizontalnoj plohi). Važan je i podatak o stanju kolektora: da li je oštećena izolacija, da li su stakla zaprljana.

33/50



Toplinski učinak i način povezivanja dodatnog izvora topline

Da li se koristi isti kotao kao i za centralno grijanje, koja je površina i učinak cijevna grijalice ili pločastog toplinskog izmjenjivača, da li se koristi električni grijač. Ako je sustav građen s jednim spremnikom potrošne vode u kojem su smještene cijevne grijalice solarnog kruga i kotlovskog kruga, treba paziti na smještaj i ugađanje osjetnikatemperature (termostat uključuje dodatno grijanje, a diferencijalni termostat rad solarnog sustava. Ako to nije usklađeno moguće je da se toplina iz solarnog sustava ne koristi iako stoji na raspolaganju. U praksi su uočeni i ekstremno nepovoljni slučajevi kad u cjevovod solarnog kruga nije bio ugrađen nepovratni ventil, a cjevovod je bio postavljen na način koji osigurava prirodnu cirkulaciju, pa se toplina dodatnog izvora prenosila na okolinu putem solarnih kolektora

34/50



Ako je sustav građen s dva spremnika, pri čemu je u prvom grijalica solarnog kruga a u drugom se provodi dogrijavanje toplinom iz kotla, to je povoljniji slučaj.

Tu se kao dodatno grijanje može koristiti i dizalica topline, ljeti se može koristiti i toplina kondenzacije nastala kao posljedica hlađenja, ali pritom treba paziti da kapacitet izmjenjivača odgovara maksimalno ostvarivom ogrjevnom učinku dizalice topline uz male srednje temperaturne razlike (najpovoljniji su pločasti izmjenjivači).

Za sve sustave, potrebno je paziti na regulaciju i postavljene vrijednosti temperaturnih razlika, što značajno može povećati učinkovitost.

35/50



Balansiranje mreže kod većih solarnih sustava – kakva je distribucija medija za prijenos topline u kolektorskom polju (nepravilna distribucija medija za prijenos topline rezultira povećanim temperaturama a time i gubicima u dijelovima postrojenja). Tu može pomoći termovizijskosnimanje gdje se lako uočavaju problemi ujednačene distribucije protoka.

Termovizijska snimka solarnog kolektora

36/50



Sustav distribucije ogrjevnog medija

Izolacija cjevovoda i armature:

potrebno je utvrditi da li u negrijanim prostorima postoji pregrijavanje uslijed nekontroliranog odavanja topline cjevovoda, armature i uređaja. Vrlo je čest slučaj da se armatura i crpke ne izoliraju. Stanje je lako provjeriti beskontaktnim termometrima ili termovizijskim snimanjem.

20.3°C

68.9°C

30

40

50

60

37/50



Balansiranje mreže

Pravilna distribucija ogrjevnog medija je od velikog značaja za energetsku učinkovitost. Fluid ide tamo gdje su otpori manji, pa ako mreža nije balansirana, kroz neke će ogranke (uglavnom one bliže kotlu) protok biti povećan a kroz neke nedostatan. Time će u dijelovima cjevovoda s povećanim protokom ohlađivanje vode na ogrjevnim tijelima biti manje, a temperaturna razlikaprema prostoriji veća. Bez regulacijskog sustava to bi rezultiralo pregrijavanjem prostorija. Ove se pojave mogu javiti i u cjelokupnom sustavu ukoliko je, što je čest slučaj, glavna cirkulacijska crpka predimenzionirana. Tada je i potrošnja energije za rad crpke povećana, što također utječe na energetsku učinkovitost.

U dijelovima cjevovoda sa smanjenim protokom može se pojaviti slučaj da je učinak ogrjevnih tijela nedostatan. Također, cjelokupan protok kroz sustav grijanja može biti nedostatan u slučaju da je crpka preslaba. Tada sustav ne funkcionira ispravno i ne postižu se željene temperature u prostoru.

38/50



Temperature u prostorima u slučaju neuravnoteženog (gore) i izbalansiranog protoka medija za prijenos topline (dolje).

39/50



Utvrđivanje protoka se grubo može provesti mjerenjem razlika temperatura polazne i povratne vodena ogrjevnim tijelima, ograncima cjevovoda i glavnim cjevovodima. Može se provesti i mjerenje na površini cjevovoda kontaktnim ili bezkontaktnim termometrima, ali treba voditi računa da se uslijed uvjeta prijelaza topline od vode na površinu cjevovoda, te uvjeta prijelaza topline s površine cjevovoda na osjetnik temperature u ovom slučaju mogu pojaviti greške. Razlike temperatura trebale bi biti ujednačene u cijelom sustavu.

Puno je precizniji način utvrđivanja stanja strujanja u mreži mjerenje protoka vode u sustavu. Mjerenje protoka može se provesti na cijeli niz načina. Vrlo je pogodno ultrazvučno mjerenje, jer se može provesti s vanjske strane cijevi bez ugradnje osjetnog elementa u cijev.

Kod ultrazvučnog mjerenja protoka koriste se obično dvije metode:

Øjedna je bazirana na mjerenju vremena od odašiljanja impulsa do povrata jeke (TOF-time of flight)

Ødruga koristi Dopplerov efekt prividne promjene frekvencije zvuka u struji fluida koja putuje između odašiljača i prijemnika.

40/50



Potrošnja energije crpki

Crpke su značajan potrošač energije u sustavima grijanja, a obično su predimenzionirane. To se lako može utvrditi mjerenjem temperatura polaznog i povratnog voda. Razlike temperatura trebale bi odgovarati razlici temperatura prema krivulji grijanja za odgovarajuću vanjsku temperaturu. Ako su manje, protoci su preveliki. Može se također provesti i neposredno mjerenje protoka kako je većgore navedeno. Regulacija protoka prigušivanjem nije energetski učinkovita, jer u tom slučaju krivulja cjevovoda postaje strmija, crpka radi uvijek u točki koja predstavlja sjecište krivulje crpke i krivulje cjevovoda i još se može dogoditi odstupanje od radnog područja s povoljnim stupnjem iskorištenja. Pravilan pristup u slučaju predimenzionirane crpke je predložiti njenu zamjenu manjom ili crpkom s elektroničkom regulacijom broja okretaja, jer se jedino u takvom slučaju mogu protoci pravilno ugoditi. Nadalje, u sustavima s više regulacijskih ventila ili s termostatskim radijatorskimventilima dolazi do prigušivanja na pojedinim ograncima, što uzrokuje porast statičkog tlaka u drugim dijelovima cjevovoda. Takva se situacija može izbjeći ugradnjom crpki s elektroničkom regulacijom broja okretaja.

41/50



Upravljački i kontrolni sustav

Problemi povećane potrošnje vrlo često su rezultat izostanka djelovanja ili nepravilnog djelovanjaregulacijskog sustava. Tu su moguće uštede značajne.

Potrebno je utvrditi da li se u kotlu održava konstantna ili promjenjiva temperatura, da li postoji regulacija polazne temperature u skladu s vanjskom temperaturom, da li u prostorijama postoji zonska regulacija (termostatski ventili, termostati ventilatorskih konvektora ili sl.).

Da li je regulacijski uređaj dobro ugođen, tj. osiguravaju li se željene temperature u prostorijama unutar određenih granica i ostvaruju li se kod određenih vanjskih temperatura projektom predviđene temperature u prostoru. Gruba je ocjena da u kontinentalnoj Hrvatskoj odstupanje temperature prostorije za oko 1oC od projektne temperature rezultira povećanom potrošnjom energije od oko 7%.

Da li su izrađeni programi i da li se stvarno u potpunosti koriste sve funkcije centralnog nadzornog i upravljačkog sustava (CNUS-a) ako je on ugrađen, posebno moduli za prikaz trendova, kontrolu rada i sl. Naime sustavi s ugrađenim CNUS-om mogu raditi optimalno, tj. koristiti sve svoje mogućnosti samo ako je nakon njihove ugradnje provedeno njihovo ugađanje i ako su uneseni svi potrebni podaci za programske module uštede energije.

Ukoliko gornje nije ispunjeno, svakako treba predložiti ugađanje regulacijskog sustava.

42/50



Energetski kapacitet i učinkovitost postrojenja

Učinkovitost kotla je neodvojiva od načina prijenosa topline, vrste ogrjevnih tijela za distribuciju topline u prostoru te ukupno instaliranog učinka ogrjevnih tijela [kW], koji treba odrediti ili zbrajanjem pojedinih učinaka svih ogrjevnih tijela, ili temeljem podataka u tehničkoj dokumentaciji. Ako su ogrjevna tijela predimenzionirana, postoji mogućnost da regulacijski sustav nije dobro ugođen, te da je moguće ostvariti uštede smanjenjem polaznih temperatura grijanja.

Potrebno je utvrditi temeljem prosječnih vanjskih temperatura za promatranu lokaciju broj potrebnih sati grijanja, a iz učinka instaliranih kotlova stvarni broj sati rada i broj sati pogonske pripravnosti. Temeljem navedenih vrijednosti mogu se izračunati stupnjevi iskorištenja kotla za pojedine mjesece i utvrditi odstupanja izmjerenih vrijednosti od proračunom utvrđenih. Kako je već ranije rečeno, ako su kotlovi predimenzionirani, nazivnik će u gornjem izrazu biti veći i srednji stupanj iskorištenja manji.

To se vidi iz sljedećeg primjera:

Za građevinu u Zagrebu, kod koje je potreban ogrjevni učinak 0,85 MW, ugrađena su tri stara kotla (godina proizvodnje 1980) ložena plinom ukupnog učinka 1,57 MW. Potrošnja energije po mjesecima je izračunata u skladu sa starijom normom temeljem podataka o vanjskoj temperaturi zraka kao.

( )min,

24

ap

SdfbQQn ϑϑ −

⋅== &

43/50



Gdje je Qn [kW] nominalni učinak za grijanje a b [h] broj sati rada u promatranom razdoblju. Faktor f uzima u obzir način i vrijeme pogona, kvalitetu sustava, proračun, način regulacije, unutarnje i vanjske dobitke i sl. i može se s dovoljnom točnošću usvojiti s vrijednošću f=0,6. Prosječna temperatura grijanih prostora usvojena je s vrijednošću θp=20oC, dok je vanjska projektna temperatura θa,min=-15oC. Broj stupanj dana grijanja određen je kao:

( )srapzSd ,ϑϑ −=

gdje je z broj dana grijanja u promatranom razdoblju (u prikazanom primjeru određen je za granicu početka grijanja 15oC), a θa,sr srednja vanjska temperatura za promatrano vremensko razdoblje, prikazana u koloni 2 priložene tablice.

Kod kotla s konstantnom temperaturom kotlovske vode srednji se godišnji stupanj iskorištenja ηmizračunava kao

11 +

−

=

bvk

km

qbb

ηη

gdje je ηk stupanj djelovanja kotla, b vrijeme pripravnosti za pogon, bvk sati potpunog iskorištenja kotla i qb faktor gubitaka kotla kod pripravnosti. Kod izračunavanja vremena pripravnosti za pogon b usvojeno je da je kotao uključen 16 sati dnevno, broj sati rada kotla s nominalnim kapacitetom prikazan je u četvrtoj koloni, u petoj koloni je dana potrošnja topline za zagrijavanje građevine, a u šestoj broj sati potpunog iskorištenja bvk kotla od 1570 kW.

44/50



Korištenjem gornjeg izraza određeni su mjesečni prosječni stupnjevi iskorištenja kotla učinka 1570 kW, građenog 1980. godine za koji vrijedi qb=0,25% (vidjeti sliku dolje) i prikazani u sedmoj koloni.

Potrošnja plina B [m3] izračunava se kao

dm HQB

η=

gdje je Hd kJ/m3 (9,2606 kWh/m3) donja ogrjevna moć plina, a prosječni stupanj djelovanja kotla ηm u razmatranom razdoblju (ovdje mjesecu).

Temeljem dobivenih podataka izračunata je potrošnja pirodnog plina prikazana u zadnjoj koloni.

45/50



Gubici od pripravnosti u ovisnosti o učinku kotla i godini njegove proizvodnje

46/50



Potrošnja plina predimenzioniranih starijih kotlova (3x523kW)

160.4750,84798,013.424,001.252.877,01.482,692934,50Godišnje:

30.437,340,85151,74496,00238.236,63281,94558,00Prosinac

22.313,770,84110,95480,00174.194,53206,15408,00Studeni

13.832,830,8468,28496,00107.206,48126,87251,10Listopad

0,000,000,000,000,000,000,00Rujan

0,000,000,000,000,000,000,00Kolovoz

0,000,000,000,000,000,000,00Srpanj

0,000,000,000,000,000,000,00Lipanj

0,000,000,000,000,000,000,00Svibanj

13.548,920,8466,90480,00105.029,05124,29246,00Travanj

21.548,060,84107,06496,00168.089,18198,92393,70Ožujak

25.841,350,84128,68480,00202.031,49239,09473,20Veljača

32.953,180,85164,39496,00258.089,68305,43604,50Siječanj

[m3][/][h][h][kWh][h]

Potrošnjaplina

η

Stvarni brojsati rada

plamenikaučinka

1570 kW

Broj sati pogonske

pripravnosti

Potrebnatoplina

Proračunskibroj sati

radaplamenika

učinka1570 kWh

SdMjesec

47/50



Odabirom kotlova čiji učinak odgovara potrebi dolazi se do sljedećih vrijednosti (2x523 kW).

159.8550,853.7741.252.871.482293411,50Godišnje:

30.347,550,85238,24496,00238.236,6281,94558,002,00Prosinac

22.226,870,85174,19480,00174.194,5206,15408,006,40Studeni

13.743,040,84107,21496,00107.206,4126,87251,1011,90Listopad

0,000,00100,000,000,000,0017,00Rujan

0,000,000,000,000,000,0020,60Kolovoz

0,000,000,000,000,000,0021,30Srpanj

0,000,000,000,000,000,0019,30Lipanj

0,000,00250,000,000,000,0016,30Svibanj

13.462,030,84105,03480,00105.029,0124,29246,0011,80Travanj

21.458,270,85168,09496,00168.089,1198,92393,707,30Ožujak

25.754,450,85202,03480,00202.031,4239,09473,203,10Veljača

32.863,380,85258,09496,00258.089,6305,43604,500,50Siječanj

[m3][/][h][h][kWh][h][oC]

Potrošnjaplinaη

Stvarnibroj sati

radaplamenika

učinka1000 kW

broj sati pogonske

pripravnosti

Potrebnatoplina

Broj sati rada

plamenikaučinka

1046 kWh

SdVanjskatemp.Mjesec

48/50



y = -0,0301x3 + 0,2031x2 - 0,3301x + 1,116

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

1,06

1,08

1,10

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Q / Qn

Stup

anj i

skor

ište

nja

Stupanj iskorištenja kondenzacijskog kotla u ovisnosti o parcijalnom opterećenju

Vidi se da je ušteda 625 m3 plina ili nešto manje od 1% u odnosu na prethodni slučaj. Iako je mala, ušteda postoji i ne treba se zanemariti.

Kad se provede proračun za kondenzacijski kotao učinka 1 MW (upravo koliko i treba biti učinak kotla), čiji su stupnjevi iskorištenja kod parcijalnih opterećenja prikazani donjom slikom, dolazi se do potrošnje prikazane tablicom na sljedećoj stranici.

49/50



Potrošnja plina kondenzacijskog kotla dimenzioniranog za stvarnu potrebu

U ovom slučaju ušteda je 24.540 m3 plina ili 15% u odnosu na prvi slučaj.

135.9351,011.252.87711,50Godišnje:

26.432,540,970,47238.236,632,00Prosinac

18.622,001,010,36174.194,536,40Studeni

11.004,701,050,21107.206,4811,90Listopad

0,000,0017,00Rujan

0,000,0020,60Kolovoz

0,000,0021,30Srpanj

0,000,0019,30Lipanj

0,000,0016,30Svibanj

10.788,861,050,22105.029,0511,80Travanj

17.844,791,020,33168.089,187,30Ožujak

22.195,100,980,44202.031,493,10Veljača

29.047,040,960,51258.089,680,50Siječanj

[m3][/][/][kWh][oC]

Potrošnja plinaStupanjiskorištenja

Stupanjparcijalnogopterećenja

Potrebnatoplina

VanjskatemperaturaMjesec

50/50



Hvala na pozornosti!

Documents

Cjeline Za Pregled i Ispitivanje