Projekti

Očuvanje životne sredine podrazumeva i racionalnu potrošnju električne energije, što je naročito važno kada je u pitanju veliki potrošač – hotel sa velikim smeštajnim kapacitetima i sadržajima kao što su spa centar i bazen. Cilj projekta je instalacija koja hotelu omogućava jeftino grajanje i hlađenje korišćenjem obnovljivih izvora energije. Ugradnjom instalacija za preradu otpadnih voda u hotelski objekat „Tornik” na Zlatiboru, upravo se to i uspelo jer se ne koriste fosilna goriva i ne zagađuje vazduh, a dobijen je sistem koji efiasno greje i hladi čitav hotel. To je postignuto primenom toplotne pumpe voda-voda koja obezbeđuje efikasno korišćenje energije koju pruža toplota otpadne sanitarne vode.

---

IDEJNO REŠENJE

Idejnim rešenjem je obrađena instalacija i dimenzionisana oprema za pripremu sanitarne vode i centralno grejanje toplotnim pumpama koje koriste energiju otpadne sanitarne vode, a sa druge strane paralelno je obezbeđeno i hlađenje instalacije klimatizacije. Ovakva instalacija, pored toga što drastično smanjuje troškove grejanja i hlađenja, ne zavisi od poskupljenja fosilnih goriva. Ona omogućava tih i bešuman rad, ne zahteva izgradnju rezervoara za gorivo, dimnjaka i priključka za gas, pa samim tim nema ni troškova za loženje, čišćenje dimnjaka i kotlova. Takođe, ne zagađuje životnu sredinu štetnim isparenjima.

Grejanje vode se vrši u rezervoaru tople vode u kome je raspon temperature od 45C°do 500C° i ona se koristi za instalaciju grejanja sanitarne vode u bojlerima i instalaciju centralnog grejanja.

Grejanje obezbeđuju dve toplotne pumpe ukupnog grejnog kapaciteta 520 kW i paralelno, ukupnog rashladnog kapaciteta od 420 kW za režim 12/70C, uz absorbovanu električnu snagu od 120kW.

Ovakvim grejnim kapacitetom obezbeđeno je 100% energije za zagrevanje sanitarne vode tokom cele godine i mogućnost centralnog grejanja objekta u prelaznom periodu, kao i 100% energije potrebne za hlađenje u instalaciji klimatizacije.

 

SISTEM ENERGANE

Energana se sastoji od:

• Dve toplotne pumpe voda-voda sa ugrađenim desuperheator uređajem za zagrevanje sanitarne vode;
• Sekundarne instalacije toplotne pumpe – topla strana;
• Primarne instalacije toplotne pumpe – hladna strana;
• Automatike, armature, elektronike, sondi, davača i dr.

 

SEKUNDARNA INSTALACIJA

Sekundarna instalacija toplotne pumpe tj. grejna instalacija sadrži rezervoar (buffer-a) adekvatnog kapaciteta, neophodnog radi stabilnosti rada instalacije. Rezervoar može biti spona sa kotlarnicom – energanom koja je rezervno napajanje u slučaju zastoja toplotne pumpe ili primarne instalacije. Rad toplotne pumpe, odnosno grejni kapacitet je automatski
i zavistan je od toplotnog konzuma. S druge strane, ukoliko se kotlarnica uključi u sistem zagrevanja, može se obezbediti njen samostalni ili paralelni rad sa toplotnom pumpom. U ovom slučaju je neophodno automatsko upravljanje koje će obezbediti zaštitu toplotne pumpe od visokih temperatura.

Sastavni deo ovog sistema je i cirkulaciona pumpa koja obezbeđuje cirkulaciju vode kroz kondenzator. Desuprheatori su sastavni delovi toplotnih pumpi koji absorbuju energiju pregrejane pare freona i mogu da obezbede temperaturu vode od 700C°. Ukupna snaga koju mogu da obezbede desuperheatori je cca 120 kW kada toplotne pumpe rade sa 100% kapaciteta.

Bojleri za sanitarnu vodu opremljeni su adekvatnim grejnim površinama i zagrevaju se preko rezervoara tople vode i posebnom instalacijom iz desuperheatora.

 

PRIMARNA INSTALACIJA

Primarna instalacija toplotne pumpe sadrži sabirni betonski bazen za otpadne vode hotela zapremine 200 – 250 m³. Bazen je toplotno izolovan, pokriven i opremljen adekvatnom ventilacijom za odvođenje eventualnih produkata fermentacije. Prelivna cev odvodi otpadnu vodu sa dna bazena, gde je voda najhladnija. Preliv se odrađuje tako da se održava konstantni nivo vode u bazenu koji ne treba da bude zavistan od nestacionarnog priliva.

Toplotni cevni izmenjivač (shell and tube) se koristi kao međuizmenjivač toplotne pumpe. Izmenjivač toplote radi po principu voda–voda gde prljava vode prolazi kroz cevi, a voda primarne instalacije toplotne pumpe ide oko cevi. Konstrukcija izmenjivača je takva da, u slučaju zaprljanja i zapušenja, omogućuje lako čišćenje bez demontaže i uticaja na  primarnu instalaciju. Cevi izmenjivača su prave i omogućuju nesmetan prolaz eventualnih nečistoća. Isparivač toplotne pumpe: 15% glikol – freon, koji koristi energiju otpadne vode.

Zatvoreni cirkulacioni krug između cevnog izmenjivača – isparivača obezbeđuje cirkulaciona pumpa koja može imati konstantni protok, kao standardna pumpa, ili promenljivi protok koji je u funkciji temperature, kao frekventni regulator. Potencijalni problem može da se desi u situacijama kada postoji zahtev instalacije klimatizacije za hlađenjem, a bojleri za sanitarnu vodu su zagrejani na maksimalnu temperaturu, odnosno kada toplotna pumpa nema potrošača energije. Za ovakav režim može se razmišljati o uključivanju dodatnog potrošača kao što su: bazeni za kupanje i dr. Cirkulaciona pumpa instalacije klimatizacije obezbeđuje protok vode kroz isparivač.

 

AUTOMATIKA I ARMATURA

Automatika i armatura za obezbeđivanje automatskog rada energane podrazumevjua trokrake skretne ventile na primarnoj i sekundarnoj strani toplotne pumpe i oni služe kao izvršni organi kojim se omogućuje automatsko korišćenje instalacije. Automatsko upravljanje obezbeđuje programski logički regulator – PLC koji uzima u obzir parametre otpadne vode, sve zahteve za grejanjem sekundarne instalacije, potrebe za hlađenjem u instalaciji klimatizacije i dodatne zahteve. PLC uređaj je deo centralnog monitoringa kojim mogu da se prate svi parametri rada energane. On kontroliše rad toplotnih pumpi, bira izvor energije (bazen otpadne vode ili instalacija klimatizacije), bira toplotni konzum (zagrevanje rezervoara ili otpadne vode u bazenu) i upravlja armaturom hidraulične instalacije.

 

DOBROBITI

Instalacijom sa toplotnim pumpama koje za pogon koriste energiju otpadne sanitarne vode, koja ima mogućnost istovremenog grejanja i hlađenja, obezbeđuje se ušteda energije od najmanje 4,3 puta u zimskom periodu, kada nema potrebe za hlađenjem, odnosno od više od 5 puta prosečno za grejnu sezonu.

U letnjem periodu, kada je potrebno hlađenje u instalaciji klimatizacije, a neophodna je i energija za zagrevanje sanitarne vode i SPA centra, dobijena rashladna energija je potpuno besplatna.

U ovim režimima ušteda energije može biti viša od 7,5 puta, odnosno prosečno više od 9 puta u odnosu na standardnu kotlarnicu i klasičan rashladni agregat.

 

ZAKLJUČAK

S obzirom na to da je objektu kao što je hotel Tornik neophodno hlađenje u instalaciji klimatizacije, nemoguće je da se izbegne investicija u rashladne agregate i adekvatnu energanu, uz pretpostavku da hotel već ima obezbeđeno grejanje iz kotlarnice ili daljinsko grejanje.

Toplotne pumpe za otpadnu sanitarnu vodu rade po sistemu voda-voda i imaju isti rashladni kapacitet kao rashladni agregati, a jeftinije su njih, plus im je kotlarnica identična. Iz toga se izvodi zaključak da ovakva instalacija neće povećati investicione troškove.

Prosečna godišnja potrošnja energije ovakvom instalacijom manja je za skoro 8 puta, kada se uzmu u obzir efikasnost kotlarnice, kvalitet goriva, pogon rashladnog agregata u nepovoljnim uslovima i sl. Kako je učešće energije u kalkulaciji troškova hotela između 50%-70%, ovakve uštede mogu da obezbede brzu otplatu investicije, dodatni kapital, a sve to bez zagađenja životne sredine.

Materijal obezbedio autor projekta
Tekst prilagodila Hristina Antić