Kaskada pomp ciepła w szkole? Oto przykład termomodernizacyjnego sukcesu!
Placówki edukacyjne coraz częściej są poddawane termomodernizacji. Dzięki czemu nie tylko udaje się osiągnąć oszczędności na ogrzewaniu i zmniejszyć emisję, ale także zwiększyć komfort nauki. Sprawdźmy zatem jak wygląda taka przykładowa modernizacja systemu centralnego ogrzewania i przygotowania CWU. Pomoże nam w tym Jacek Drozd, ekspert firmy Panasonic.
Redakcja GLOBEnergia
Konkretne cele
Analizowana inwestycja dotyczy szkoły podstawowej zlokalizowanej w Wielkopolsce. Pierwszym zadaniem było wykonanie termomodernizacji, a po drugie dokonanie demontażu i utylizacji dotychczasowego źródła ciepła. Do tej pory placówkę ogrzewano dwoma kotłami na paliwo stałe. Jeden działał jako źródło podstawowe, a drugi wspomagał go w razie bardzo niskich temperatur zewnętrznych. Nadszedł czas na zastąpienie tych urządzeń bardziej nowoczesnym, ekonomicznym źródłem ogrzewania. Padło na pompy ciepła.
Źródło: Webinarowa Środa z GLOBENERGIĄ – Panasonic
Konkretnie postawiono na kaskadę pomp ciepła powietrze-woda. Zapotrzebowanie ciepła dla całego kompleksu wynosiło około 150 kW. Dodatkowo instalator miał za zadanie wymianę instalacji rurowej w całym obiekcie i zastąpienie starych grzejników bardziej nowoczesnymi, tj. płytowymi ze stali.
Czas wykonania inwestycji był bardzo ograniczony. Większość prac należało zamknąć w okresie wakacyjnym. System ogrzewania musiał być gotowy przed rozpoczęciem sezonu grzewczego, czyli realnie na początku października. Dzięki zaangażowaniu kilku firm do wykonania całości inwestycji, udało się dotrzymać terminu.
3 kaskady
Cały kompleks składa się z trzech głównych segmentów. Są to kolejno: stara szkoła, nowa szkoła i sala gimnastyczna. W miejscu dotychczasowej kotłowni stworzono maszynownię. Rzut sytuacyjny przedstawiono poniżej:
Pierwszy segment to tzw. stara szkoła, czyli historycznie najstarsza część tego obiektu. Część druga to nowa szkoła, wybudowana nieco później, jednak tworząca główną część kompleksu. Trzecia część to jest sala gimnastyczna wraz z zespołem socjalnym. która została zbudowana na końcu. System ogrzewania dotychczas był obsługiwany z kotłowni, która po modernizacji stała się maszynownią.
Poniżej przedstawiono widok na maszynownię oraz jednostki zewnętrzne:
Źródło: Webinarowa Środa z GLOBENERGIĄ – Panasonic
-W maszynowni zainstalowano łącznie kaskady dziewięciu pomp ciepła powietrze-woda Aquarea firmy Panasonic w typu szeregu T-CAP. Agregaty zostały umieszczone na zewnątrz w specjalnie wydzielonej i zabezpieczonej sekcji w odległości kilku metrów od maszynowni. Układ składa się generalnie z trzech niezależnych kaskad – mówił podczas spotkania w ramach Webinarowej Środy z GLOBENERGIĄ, Jacek Drozd, ekspert Panasonic.
Poniżej przedstawiono rozwiązania hydrauliczne dla poszczególnych kaskad.
Układ 1 nowa szkoła
Kaskada nr 1 obsługuje segment “nowa szkoła”. To największy budynek w całym kompleksie o największych stratach ciepła. Wyliczono, że na ich pokrycie wystarczy 5 pomp ciepła Panasonic generacji T-CAP o mocy nominalnej 16 kW. W systemie zainstalowano również bufor 800 l.
Poniżej przedstawiono schemat instalacji oraz widok na jednostki wewnętrzne i bufor.
Źródło: Webinarowa Środa z GLOBENERGIĄ – Panasonic
Źródło: Webinarowa Środa z GLOBENERGIĄ – Panasonic
Do zbiornika buforowego kolektorami schodzą się zasilania z poszczególnych pomp ciepła. Dalej na górze widzimy pompę obiegową, która ma za zadanie dostarczyć to ciepło do budynku nowej szkoły, gdzie zasili on układ grzewczy złożony z grzejników stalowych płytowych.
Kaskada 2
Kaskada nr 2, obsługuje segment “starej szkoły”. W skład kaskady wchodzą dwie jednostki 16 kW oraz zbiornik buforowy 300 l. Na poniższym schemacie instalacji można wyróżnić również zespół zabezpieczający z naczyniem wzbiorczym i zaworem bezpieczeństwa oraz pompę obiegową.
Źródło: Webinarowa Środa z GLOBENERGIĄ – Panasonic
Źródło: Webinarowa Środa z GLOBENERGIĄ – Panasonic
Kaskada 3
Ta kaskada ogrzewa segment w którym znajduje się sala gimnastyczna. Ten system jest właściwie kopią kaskady nr 2. W skład instalacji tak samo wchodzą dwie pompy ciepła 16 kW i bufor 300 l. Poniżej zaprezentowano widok ogólny.
Źródło: Webinarowa Środa z GLOBENERGIĄ – Panasonic
Źródło: Webinarowa Środa z GLOBENERGIĄ – Panasonic
Z bufora pompa obiegowa zasila grzejniki obsługujące salę sportową i jej zaplecze socjalne. Na schemacie można wyróżnić bufor, jednostki wewnętrzne i zabezpieczenie układu CO.
Oczywiście pompy ciepła to nie tylko jednostki wewnętrzne. Serce systemu, sprężarka, parownik, wentylator i cały układ chłodniczy znajduje się w jednostce zewnętrznej. W tym przypadku jednostki zewnętrzne musiały znaleźć się w specjalnie zabezpieczonej strefie z uwagi na bezpieczeństwo uczniów.
Źródło: Webinarowa Środa z GLOBENERGIĄ – Panasonic
-Jak widać, mamy tutaj skumulowane wszystkie jednostki zewnętrzne, całe 9 sztuk, z wszystkich 3 kaskad. Nie ukrywam, że pojawił się tutaj problem wykonawczy. Mieliśmy ograniczoną przestrzeń, jak widać obszar jest ogrodzony, więc sytuacja wymagała specyficznego ustawienia agregatów. Montaż musiał zostać tak przeprowadzony by jednostki nie zabierały sobie powietrza. Generalnie chodzi o to powietrze miało odpowiednią temperaturę i nie było wstępnie schłodzone przez inną pompę. Dlatego zastosowano układ montażu plecami do siebie – Jacek Drozd, ekspert Panasonic.
W tym wypadku powietrze z centralnej części jest pobierane przez jednostki i nawiewane przez wentylatory w dwóch przeciwnych kierunkach. Instalator zadbał o zachowanie wszelkich odległości od ścian i przeszkód. Dla pomp ciepła od Panasonica jest to 1 m od przeszkody. Tutaj udało się zachować prawie 2 m.
Jeżeli jesteś zainteresowany podobnymi study case z branży HVAC zapisz się na nasz Webinar!
Źródło: Webinarowa Środa z GLOBENERGIĄ
