Zeroemisyjny budynek służby zdrowia! Tak wygląda instalacja grzewcza

W dobie coraz większego zapotrzebowania na efektywne energetycznie rozwiązania HVAC, nowoczesne budynki wymagają precyzyjnie dobranych instalacji, które zapewnią komfort termiczny przy minimalnym zużyciu energii. Jak tego dokonać w budynku służby zdrowia?

Podziel się
Case Study z Katowic
Przykładem takiego podejścia jest budynek kliniki jednego dnia w Katowicach. Dzięki zastosowaniu zaawansowanej technologii, w tym kaskady propanowych pomp ciepła (R290) oraz instalacji fotowoltaicznej, obiekt ten spełnia wymagania energooszczędności i komfortu użytkowania.
Budynek jest obiektem nowobudowanym o powierzchni 1690 m² i kubaturze 6439 m³. Co ważne, budynek charakteryzuje duża powierzchnia przeszklona. Prowadzi to do specyficznych wyzwań związanych z zyskami i stratami ciepła. Przeszklenia zapewniają naturalne doświetlenie i generują również znaczne zyski ciepła.

Całkowite zyski cieplne w odniesieniu do powierzchni wynoszą 80 W/m², co stanowi istotne obciążenie dla systemu chłodniczego, zwłaszcza w miesiącach letnich.
Zapotrzebowanie na chłód dla budynku wynosi 136 kW, co jest trzykrotnie większe niż zapotrzebowanie na ciepło. Całkowite straty ciepła wynoszą 27 W/m², co wymaga efektywnego systemu grzewczego, szczególnie w sezonie zimowym.
Jakie urządzenia dobrać?
Ze względu na specyficzne potrzeby budynku, zdecydowano się na instalację kaskady dwóch pomp ciepła z propanem (czynnik roboczy R290). Takie rozwiązanie zapewnia nie tylko wydajność, ale również ekologiczne i bezpieczne działanie systemu. W trybie chłodzenia pompy te mają wydajność 138,5 kW, co pokrywa pełne zapotrzebowanie budynku na chłód. W trybie grzania, ich wydajność wynosi 68,2 kW.

Jako Panasonic jesteśmy w stanie dobrać pompę ciepła w punkt. Nasze urządzenia AQUA-G BLUE pracują do temperatury -20 st. C. zapewniając podgrzewanie wody do 60 st. C. Dlatego też pozostaje możliwość wykorzystania urządzeń do przygotowania ciepłej wody użytkowej.
wyjaśnia Sylwester Stafiej, Project Design Engineer w Panasonic
Zapotrzebowanie za pomocą takiego źródła dla grzania i chłodzenia jest całkowicie pokryte. Nie ma potrzeby stosowania dodatkowych źródeł ciepła w postaci kotła bądź innych rozwiązań. Dodatkowo urządzenia zasilane energią elektryczną, są zasilane z instalacji fotowoltaicznej.
Instalacja fotowoltaiczna jest idealnym rozwiązaniem dla takiego budynku. Pozwala na zwiększenie efektywności energetycznej, dzięki wytwarzaniu ekologicznej energii elektrycznej na miejscu. Jednocześnie podgrzewanie wody z wykorzystaniem fotowoltaiki i pompy ciepła pozwala na bardzo duże oszczędności.
uzupełnia Sylwester Stafiej
Jak wygląda system?
W budynku zastosowano klimakonwektory czterorurowe, które pełnią rolę jednostek końcowych dla systemu grzewczo-chłodniczego. Dzięki temu, zarówno ogrzewanie, jak i chłodzenie, realizowane jest przy użyciu tego samego systemu, co optymalizuje koszty inwestycji i eksploatacji. Klimakonwektory te mogą pracować w trybie grzania lub chłodzenia w zależności od potrzeb, co jest kluczowe dla budynku o tak zmiennych zyskach i stratach ciepła.

W danym projekcie zastosowano dwie pompy ciepła w kaskadzie. Urządzenia zostały skolektorowane, czyli mogą pracować wspólnie na rzecz zasobników CWU. Czyli cały układ dwóch pomp może się przełączyć na pracę dla zasobnika CWU. Pompy również mogą pracować na bufor chłodu albo na bufor ciepła. tym samym istnieje możliwość przełączania tych urządzeń pomiędzy trybem chłodzenia i grzania. Oczywiście biorąc pod uwagę, że w obiegu czynnikiem pracującym jest woda. Zasilane są klimakonwektory czterorurowe, które grzeją bądź chłodzą.
relacjonuje Sylwester Stafiej
Patrząc na schemat widzimy, że samo rozwiązanie nie jest zbyt skomplikowane. Dodatkowo pojawia się sterownik kaskadowy, który pozwala sterować przede wszystkim pracą pomp, ich priorytetem itp. Również podaje informacje związane z zasobnikiem CWU czy buforem. Sterownik kaskadowy może również zostać podłączony do każdego zewnętrznego systemu BMS. Dlatego też jest opcja sterowania procesem grzania/chłodzenia za pomocą takiego systemu.
Źródło: Webinarowa Środa z GLOBENERGIĄ