Energooszczędne rozwiązania w budynkach handlowych. Obniżka w markecie

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa  zobacz pdfa       

W celu analizy ekonomicznej wykonano świadectwa energetyczne i kosztorysy obecnie stosowanych rozwiązań oraz proponowanych usprawnień dotyczących odzysku ciepła z systemu wentylacji. Oszacowano nakłady inwestycyjne oraz eksploatacyjne obecnie stosowanych systemów, jak również zaproponowanego odzysku ciepła z wentylacji.

Gdzie te straty?
System instalacji ogrzewczej ma za zadanie zagwarantować odpowiednią temperaturę pomieszczeń w okresie grzewczym. Instalacja centralnego ogrzewania powinna zapewnić pokrycie strat ciepła, wynikające z przenikania ciepła przez wszystkie przegrody występujące w budynku i ogrzania powietrza wentylacyjnego. W pomieszczeniach, oprócz strat ciepła, występują również zyski ciepła, pochodzące z obecności człowieka i codziennych jego działań oraz ciepło dostarczane poprzez promienie słoneczne.
Zapotrzebowanie na energię stanowi różnica strat ciepła i zysków ciepła z uwzględnieniem „sprawności” w celu zapewnienia wymaganej temperatury powietrza. Ilość niezbędnej energii cieplnej możemy ustalić dzięki uwzględnieniu wszystkich procesów towarzyszących jej uwalnianiu, magazynowaniu, transportowaniu, przekazywaniu do pomieszczeń, jak również regulacji. W budynkach dobrze izolowanych ważny jest sposób eksploatacji pomieszczeń, czasowe obniżenie temperatury w pomieszczeniach mogą przyczynić się do obniżenia zużycia energii. Po dokonaniu analizy energetycznej budynku handlowo-magazynowego stwierdzono, że największe straty energii (ok. 70%) generuje system mechanicznej wentylacji wywiewnej. Usprawnienie tego systemu daje największy potencjał oszczędności. W celu zmniejszenia zużycia energii podjęto próbę zaprojektowania alternatywnego systemu wentylacji nawiewno-wywiewnej z rekuperacją oraz analizy ekonomicznej takiego usprawnienia.

Opis
W analizowanym obiekcie stosuje się ogrzewanie wodne o parametrach 70/50°C w układzie zamkniętym, pompowym. Rozprowadzenie instalacji pod stropem w części magazynowej oraz części biurowo-socjalnej. Źródłem ciepła jest wiszący kocioł gazowy o mocy 65 kW. Instalację ogrzewczą w pomieszczeniach socjalnych stanowią grzejniki stalowe płytowe połączone ze źródłem ciepła przewodami rurowymi (stalowymi, miedzianymi lub PE-X w zależności od obiektu) prowadzonymi w bruzdach ściennych. Nad wejściem do sali sprzedaży oraz w komorze dostaw, jak również w centrali nawiewnej zastosowano wodne nagrzewnice powietrza połączone z kotłem osobną instalacją rurową prowadzoną w wolnej przestrzeni nad stropem podwieszanym. Instalacje te stanowią odrębne obiegi hydrauliczne z pompami cyrkulacyjnymi.
Istniejąca instalacja wentylacji posiada funkcję nawiewu świeżego powietrza za pomocą centrali nawiewnej zainstalowanej pod dachem budynku. Powietrze świeże doprowadzane jest do centrali kanałem i czerpnią ścienną. Centrala ta wyposażona jest w komorę mieszania, filtr powietrza, nagrzewnicę wodną, chłodnicę freonową dwusekcyjną, wentylator oraz tłumik akustyczny. Udział powietrza zewnętrznego wynosi ok. 70% ilości powietrza nawiewanego. Nawiew powietrza odbywa się za pomocą kanału wentylacyjnego przebiegającego wzdłuż hali ponad sufitem podwieszanym. W suficie podwieszanym znajdują się nawiewniki wirowo-promieniowe ze skrzynką rozprężną. Kanały nawiewne są zaizolowane termicznie izolacją z prefabrykowanej wełny mineralnej w płaszczu ochronnym z folii aluminiowej o grubości minimum 40 mm. Wywiew (ciepłego i zużytego) powietrza ze sklepu realizowany jest przez dwa wentylatory dachowe wyposażone w regulator do płynnej zmiany prędkości obrotowej, który zamontowany jest na dachu ponad salą sprzedaży. Sterowanie pracą centrali wentylacyjnej odbywa się przy użyciu szafy sterującej.

Chłodnica centrali wentylacyjnej zasilana jest z agregatu chłodniczego. Zaplecze sklepu wentylowane jest poprzez indywidualne instalacje wywiewne wyposażone w wentylatory kanałowe typu K oraz tłumiki akustyczne LDC. Kotłownia i komory dostaw są wentylowane poprzez wywietrzaki grawitacyjne. W celu umożliwienia napływu powietrza do pomieszczeń zaplecza w drzwiach zamontowane są tranzytowe kratki wentylacyjne. Napływ powietrza do wspomnianych pomieszczeń zagwarantowany jest przez kanał nawiewny poprowadzony od centrali wentylacyjnej znajdującej się na sali sprzedaży. Wywiew powietrza z pomieszczeń odbywa się przez okrągłe zawory wentylacyjne, wyrzuty powietrza ponad dach zaś za pomocą wyrzutni dachowych. Kotłownia gazowa wentylowana jest grawitacyjnie przy pomocy wywietrzaka dachowego i kanału nawiewnego „Z” sprowadzonego 30 cm nad posadzkę kotłowni. Wywietrzak dachowy nad kotłownią gazową jest usytuowany w jej najwyższym miejscu.
W celu uzyskania oszczędności energetycznych proponuje się zmianę systemu wentylacji, a także rezygnację z zastosowanych wywiewnych wentylatorów i zastąpienie ich systemem wentylacji nawiewno-wywiewnej wyposażonej w funkcję rekuperacji.

Wyniki obliczeń
W wyniku zmiany systemu wentylacji projektowe obciążenie cieplne na wentylację obniżyło się z 44 kW na 21 kW (obliczenia programem KAN OZC Pro). Wyniki sporządzonych kosztorysów na podstawie programu Norma Pro:

* koszt wykonania instalacji wentylacji (obecnie stosowanej) wynosi 148 595 PLN.
* koszt wykonania instalacji wentylacji nawiewno-wywiewnej z rekuperacją wynosi 199 091 PLN.

Obecne koszty eksploatacyjne wynikające z obliczeń (programem KAN OZC Pro) są zbliżone do rzeczywistego zużycia gazu i wynoszą ok. 13538,13 * 3,22 PLN/m3 = 43 593 PLN/rok.
Szacowane koszty ogrzewania po wykonaniu nowej instalacji wentylacyjnej na podstawie obliczeń (wspomnianym wyżej programem) wynoszą: 8735,59 m3 * 3,22 PLN/m3 = 28 129 PLN/rok.

Wnioski
Zastosowanie proponowanego systemu wentylacji spowoduje obniżenie wymaganej mocy dla wentylacji o ponad 50%. Roczne oszczędności wynikające z zużycia gazu wynoszą około 15464 zł. Różnica nakładów inwestycyjnych obecnego i proponowanego systemu wynosi 50500 PLN.
Przy budowie nowego obiektu zastosowanie proponowanej instalacji zwróci się w okresie 3 lat, natomiast koszt modernizacji istniejących obiektów zwróciłby się po niecałych 13 latach*.
inż. Adrian Witek
dr inż. Maciej Wesołowski

* Obliczenia oraz analiza zostały wykonane w ramach pracy inżynierskiej Adriana Witka. Analizy i obliczenia zostały wykonane z uwzględnieniem opinii użytkowników, projektantów i wykonawców instalacji ogrzewczych oraz wentylacyjnych w analizowanym obiekcie oraz z wykorzystaniem najnowszych programów komputerowych.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij