Magazyn Instalatora 1/2018

www.instalator.pl

nakład 11 015

01 1. 2

miesięcznik informacyjno-techniczny

nr 1 (233), styczeń 2018

l Ring „MI”:

ogrzewanie i wentylacja

l l l l l

Fotowoltaika Pompy obiegowe Kominy Zawory termostatyczne Kotły na paliwa stałe

ISSN 1505 - 8336

8

Treść numeru

Szanowni Czytelnicy Na pierwszym w 2018 roku ringu „Magazynu Instalatora” wystąpiły firmy oferujące rozwiązania z zakresu ogrzewania i wentylacji dużych obiektów. Rynek związany z urządzeniami jest bardzo wymagający zarówno dla projektantów, wykonawców, jak i producentów. Jak pisze autor jednego z artykułów: „Zaprojektowanie wydajnej i oszczędnej instalacji ogrzewania dla dużego obiektu to czasem wyzwanie dla projektanta. Zwykle tego typu obiekty wymagają połączenia kilku rodzajów ogrzewania (nadmuchowe, grzejnikowe, podłogowe), a także np. dostarczenia ciepła technologicznego czy dużej ilości wody użytkowej. Instalacja tego typu musi być bardzo elastyczna, jeśli chodzi o ilość dostarczanej energii (...). Tu często sięga się po rozwiązania kaskadowe, gdzie jeden kocioł w kaskadzie pracujący z mocą minimalną może dostarczać zaledwie kilkanaście kW mocy.

Instalacja kotła kondensacyjnego gazowego wymusza zastosowanie do odprowadzania spalin szczelnego, łączonego na uszczelki i odpornego na kondensat systemu powietrzno-spalinowego. Jak pisze autor artykułu pt. „Komin i kondensat” (s. 67-69): „Trzeba pamiętać, że w kotłach tego typu spaliny »wypychane« są z kotła przez wentylator, a nie »wysysane« na zasadzie naturalnego ciągu kominowego, tak jak ma to miejsce w kotłach z otwartą komorą spalania”. W artykule znajdą Państwo wskazówki, na co jeszcze zwrócić uwagę, dobierając system spalinowy do kotłów kondensacyjnych, oraz informacje o najczęściej popełnianych błędach i sposobach ich unikania.

Podłączenia kotła do komina dotyczy również artykuł z cyklu „Jesteś w ukrytej kamery, czyli kwiatki instalacyjne” (Rozsynchronizowana instalacja s. 42-43). Autor opisał w nim nadesłane przez czytelników „Magazynu Instalatora” zdjęcia z zastanych, często użytkowanych (!) instalacji. Publikujemy je ku przestrodze, gdyż mogą one stanowić realne zagrożenie dla zdrowia i życia użytkowników.

W Poradniku ABC „Magazynu Instalatora” głos zabrali eksperci od ogrzewania elektrycznego. Ogrzewanie tego typu nie jest takie straszne, jak jest czasem przedstawiane. Odpowiednio dobrane zestawy, wykorzystujące nowoczesne rozwiązania technologiczne, mogą stanowić dobrą alternatywę dla innych źródeł ogrzewania. Ich zastosowanie, np. do ogrzewania podjazdów, rynien, schodów, zewnętrznych instalacji wodociągowych, okazuje się w wielu wypadkach niezastąpione.

Sławomir Bibulski

4

Na okładce: © guijunpeng /123RF.com

l

Ring „MI”: ogrzewanie i wentylacja dużych obiektów s. 6-18

l Nowości w „Magazynie Instalatora” s. 19 l Dobrana para (Pompa ciepła i fotowoltaika) s. 20 l Pompy obiegowe i cyrkulacyjne s. 22 l Słońce w gniazdku (Ogniwa fotowoltaiczne) s. 24 l Odpowiadam, bo wypada... s. 27 l Serce instalacji (Osprzęt instalacji c.o. i c.w.u. - 1) s. 28 l Sprawność pod lupą (Kotły grzewcze na paliwa stałe) s. 30 l Ogrzewanie płaszczyznowe bez jastrychów s. 32 l Spawanie miedzi (Techniki łączenia materiałów w instalacjach) s. 34 l Instalacja opomiarowana (Ciepłomierze i podzielniki - 1) s. 36 l Taryfy dla elektrycznych systemów grzewczych s. 38 l Gwarancja i rękojmia w praktyce instalacyjnej s. 40 l Rozsynchronizowana instalacja (Kwiatki instalacyjne) s. 42 l Odpowiadam, bo wypada... s. 44 l

Separatory tłuszczu s. 54

l Stabilnie w rurociągu (Materiały stosowane do budowy sieci wodociągowych a jakość wody) s. 46 l Prysznic bez poparzeń (Termostatyczne zawory mieszające w obiektach użyteczności publicznej) s. 48 l Ostrożnie z chlorem (Jakość wody basenowej - 1) s. 50 l Taśma, nić i pakuły (Uszczelnianie połączeń gwintowanych w instalacjach - 2) s. 52 l Drożne rury (Dobór separatorów tłuszczu) s. 54 l Zarządzanie wodą (Prawo wodne - 1) s. 56 l Profesjonalne szkolenie s. 58 l Szlachcic w kąpieli (Jak to dawniej o czystość dbano...) s. 60 l Co tam Panie w „polityce”? s. 61 l Słabe wiązanie (Chemia budowlana i niskie temperatury) s. 62

l

Odprowadzanie spalin z „kondensatów” s. 67

ISSN 1505 - 8336

l Magazynowanie biogazu s. 64 l Odpowiadam, bo wypada... s. 66 l Kominy do kotłów kondensacyjnych s. 67 l Kominy w sezonie grzewczym s. 70

1 . 2

01 8

www.instalator.pl

Nakład: 11 015 egzemplarzy Wydawca: Wydawnictwo „TECHNIKA BUDOWLANA“ Sp. z o.o., 80-156 Gdańsk, ul. marsz. F. Focha 7/4.

Redaktor naczelny Sławomir Bibulski (s.bibulski@instalator.pl) Z-ca redaktora naczelnego Sławomir Świeczkowski (redakcja-mi@instalator.pl), kom. +48 501 67 49 70.

Sekretarz redakcji Adam Specht Marketing Ewa Zawada (marketing-mi@instalator.pl), tel./fax +48 58 306 29 27, 58 306 29 75, kom. +48 502 74 87 41.

Kontakt skype: redakcja_magazynu_instalatora Adres redakcji: 80-156 Gdańsk, ul. marsz. F. Focha 7/5.

Ilustracje: Robert Bąk. Materiałów niezamówionych nie zwracamy.

Redakcja zastrzega sobie prawo do skracania i redagowania tekstów. Redakcja nie odpowiada za treść reklam i ogłoszeń.

5

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Ring „Magazynu Instalatora“ to miejsce, gdzie odbywa się „walka“ fachowców na argumenty. Każdy biorący udział w starciu broni swoich doświadczeń (i przeświadczeń...), swojego chlebodawcy bądź sponsora, swojej wiedzy i wiary. Przedmiotem „sporu“ będą technologie, materiały, narzędzia, metody, produkty, teorie - słowem wszystko, co czasem różni ludzi z branży instalatorskiej. Każdy z autorów jest oczywiście świadomy, iż występuje na ringu. W lutym na ringu: armatura do kotłowni...

Ring „MI”: ogrzewanie i wentylacja dużych obiektów kocioł dużej mocy, klimakonwektor, ogrzewanie, wentylacja

Buderus Ciekawą propozycją w przypadku rozwiązań grzewczych dla dużych budynków są nowe kotły Logano plus KB372 marki Buderus, które charakteryzują się możliwością pracy z pełną mocą nawet z różnicą temperatury zasilenia i powrotu do 50 K i z niskimi oporami przepływu przez wymiennik.

Duże obiekty komercyjne lub przemysłowe charakteryzują się nie tylko specyficznym zapotrzebowaniem na ciepło, ale również ich konstrukcja wymaga specjalnego projektowania i wykonania systemów grzewczych i wentylacyjnych.

Jest to swego rodzaju wyzwanie. Jednak efekty pracy takich systemów mogą w przyszłości przynieść użytkownikom i inwestorowi wymierne korzyści.

Instalacje w galeriach handlowych Jako pierwszy przykład weźmy galerie handlowe: wymagają zazwyczaj doprowadzenia powietrza niezależnie do wielu lokali - zarówno pod kątem ilościowym, jak i jakościowym. Zrealizow a - nie takiej funkcji możliwe jest dzięki wstępnemu przygotowaniu powietrza świeżego w centrali wentylacyjnej, która dostarcza niezbędne dla lokali ilości powietrza, a następnie lokalne dostosowanie temperatury

6

za pomocą klimakonwektorów. Ponieważ obciążenie cieplne poszczególnych lokali użytkowych jest zmienne w czasie i niezależne pomiędzy lokalami (np. różne liczby klientów, różne godziny otwarcia, itp.), zastosowanie lokalnie sterowanych klimakonwektorów podnosi komfort i ekonomiczność takiego rozwiązania, nie zakłócając przy tym parametrów powietrza dostarczanych centralnie do pozostałych części obiektu. Dodatkowym atutem klimakonwektorów w porównaniu z ogrzewaniem podłogowym czy grzejnikowym jest szybsza reakcja na zmieniające się warunki - zmiana, która musi zajść poprzez konwekcję w przypadku tradycyjnych grzejników, a w przypadku klimakonwektorów wymuszana jest pracą wentylatora - komfort cieplny jest szybciej osiągany i dodatkowo może być kontrolowany przez użytkownika.

Pytanie do...

Jakie są zalety kotłów Logano plus KB372 marki Buderus?

Instalacje w halach produkcyjnych Drugim przykładem mogą być hale produkcyjne, gdzie ze względu na gabaryty sprzętu potrzebnego w procesie wytwarzania pomieszczenia zazwyczaj mają bardzo duże wymiary - w szczególności wysokość. W tego typu budynkach rozwiązania oparte o konwekcję również mają wadę - ciepłe powietrze unosi się do góry i ogrzewa zazwyczaj część kubatury, w której nie przebywają ludzie, nie są prowadzone procesy technologiczne wymagające regulacji temperatury, a w związku z tym cała energia w pierwszej kolejności trafiała tam, gdzie zupełnie nie jest potrzebna. Przy wykorzystaniu systemu grzewczo-wentlacyjnego opartego o centrale wentylacyjne z nawiewnikami kierunkowymi (szczelinowe, dysze dalekiego zasięgu) można ukierunkować przepływ przygotowanego w centrali powietrza, aby trafiało dokładnie w te miejsca, w których trzeba utrzymać temperaturę na określonym poziomie.

Jak widać na powyższych przykładach - w niektórych przypadkach dobrze znane ogrzewanie konwekcyjne (które doskonale sprawdza się w budownictwie mieszkaniowym) może ustępować miejsca bardziej wydajnym alternatywom. Systemy grzewczowww.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

wentylacyjne są doskonałą alternatywą, pod warunkiem, że są traktowane właśnie jako system - kako zespół urządzeń współpracujących ze sobą i wzajemnie wpływających na warunki pracy pozostałych elementów całego systemu.

Wysokosprawne kotły kondensacyjne Dla większości świadomych inwestorów nie jest nowością, że jednorazowe nakłady inwestycyjne to jedna strona medalu, jednak od dnia instalacji pojawiają się koszty eksploatacji, które należy ponosić przez wiele lat obsługi budynku. Dzisiaj na rynku coraz więcej instalacji grzewczych zasilanych jest z wysokosprawnych kotłów kondensacyjnych, których cena zakupu jest nieznacznie wyższa od kotłów konwencjonalnych, natomiast oszczędności generowane podczas eksploatacji pozwalają na kilkuletni okres zwrotu inwestycji. Ciekawą propozycją, w przypadku rozwiązań grzewczych dla dużych budynków, są nowe kotły Logano plus KB372 marki Buderus, które charakteryzują się możliwością pracy z pełną mocą nawet z różnicą temperatury zasilenia i powrotu do 50 K oraz niskimi oporami przepływu przez wymiennik.

Te dwie cechy umożliwiają instalację kotła w wielu przypadkach bez separacji hydraulicznej, co obniża nakłady inwestycyjne oraz upraszcza instalację. Kotły te mogą obsłużyć zarówno obiegi wysokotemperaturowe, jak i niskotemperaturowe, wykorzystując jednocześnie zjawisko kondensacji, czyli wykorzystując maksymalną sprawność kotła.

W ten sposób docieramy do bardzo ważnego aspektu - systemu grzewczowentylacjnego. Jeżeli planowane jest zastosowanie kotła kondensacyjnego, to instalacja musi zapewnić możliwość wystąpienia w kotle zjawiska kondensacji. W związku z tym temperatura powrotu do kotła musi być niższa niż temperatura kondensacji pary wodnej zawartej w spalinach (dla kotłów gazowych jest to nieco ponad 50°C). Pewnym sposobem na zapewnienie optymalnych warunków pracy kotła jest zaplanowanie instalacji w taki sposób, aby www.instalator.pl

1 (233), styczeń 2018

wszystkie wymienniki pracowały na dolnym parametrze poniżej 50°C.

Obiegi wysokotemperaturowe Wróćmy teraz do naszych przykładów. Decydując się na urządzenie kondensacyjne, należy wziąć pod uwagę fakt, że przy niższych parametrach grzewczych zasilanie/powrót, wymienniki w centralach wentylacyjnych, klimakonwektorach, aparatach grzewczo-wentylacyjnych, aby zapewnić tą samą moc, będą musiały mieć większe gabaryty.

Na korzyść przemawiają niższe straty ciepła w przypadku niższych parametrów wody grzewczej, a także oszczędności na etapie eksploatacji.

W przypadku kotła Logano plus KB372 niewątpliwą zaletą jest możliwość obsłużenia obiegów wysokotemperaturowych (max. temperatura zasilania do 90°C), czyli z mniejszymi wymiennikami, oraz wykorzystanie zjawiska kondensacji, jeżeli czynnik zostanie odpowiednio schłodzony na powrocie do kotła.

Komunikacja systemów Ale system to nie tylko dostosowanie projektowe poszczególnych elementów, to także współpraca poszczególnych urządzeń w codziennej eksploatacji i dostosowanie parametrów pracy do zmieniających się warunków w budynku. Nowo powstające obiekty komercyjne oraz przemysłowe są już zazwyczaj wyposażone w systemy BMS (z ang. Building Management System), czyli systemy zarządzania budynkiem. Pozwalają one na wymianę informacji pomiędzy poszczególnymi elementami systemów, np. grzewczych i wentylacyjnych, które często pochodzą od różnych dostawców. Wspólnym mianownikiem są otwarte protokoły komunikacyjne, czyli wspólne języki przesyłania komunikatów pomiędzy urządzeniami różnych producentów. Urządzenia

mogą komunikować wiele parametrów - od podstawowych sygnałów pracy i awarii, poprzez bardziej szczegółowe informacje o aktualnych parametrach pracy, kończąc na informacjach o wszystkich pomiarach temperatur, kodach serwisowych, czasach pracy itp. Kocioł Logano plus KB372 może zostać wyposażony w sterownik Logamatic 5000, który w standardzie ma otwarty protokół komunikacyjny Modbus TCP/IP. Protokół ten pozwala na przesłanie w dwóch kierunkach parametrów pracy kotłowni do systemu BMS. System zarządzania może zbierać takie sygnały również z pozostałych elementów - central wentylacyjnych, klimakonwektorów oraz innych instalacji w budynku - i analizując wszystkie zebrane informacje dostosowywać w czasie rzeczywistym pracę urządzeń. Na przykład włączenie systemu sygnalizacji włamania i napadu oznacza, że w sklepie już nikt nie powinien przebywać, a więc w celu oszczędności energii można obniżyć parametry dostarczanych mediów do minimum. Po zazbrojeniu systemu sygnalizacji włamania i napadu w jednym ze sklepów klimakonwektory otrzymują sygnał do wyłączenia pracy, centrala wentylacyjna dostaje informację o obniżeniu temperatury i wydajności do wartości minimalnych, a kotłownia do wyłączenia lub zmniejszenia przepływu przez dedykowany dla sklepu obieg grzewczy.

Współpracujące ze sobą systemy grzewcze i wentylacyjne w dużych obiektach dają wiele ciekawych możliwości w dostosowaniu do potrzeb poszczególnych użytkowników i zapewnieniu komfortu w pomieszczeniach na najwyższym poziomie. Co więcej, zapewniając elastyczność w użytkowaniu, umożliwiają również oszczędność poprzez pracę na minimalnych parametrach w czasie, gdy pomieszczenia nie są użytkowane.

Jednak warunkiem sukcesu jest współpraca wszystkich niezbędnych elementów - a ta musi być przewidziana jeszcze na etapie projektowania.

Dominik Tomaszewski

7

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Ring „MI”: ogrzewanie i wentylacja dużych obiektów kocioł pulsacyjny, pompa ciepła, ogrzewanie, c.w.u.

Auer Największą część rynku grzewczego stanowi budownictwo indywidualne, jednak bardzo ważnym sektorem dla naszej firmy są budynki wielkopowierzchniowe i przemysłowe, gdzie mamy do czynienia ze znacznie większym zapotrzebowaniem na moc grzewczą.

Systemy grzewcze o dużych mocach znajdują zastosowanie zarówno w nowo budowanych obiektach, jak i starszych budynkach, które wymagają modernizacji systemu grzewczego ze względu na jego wiek, niską wydajność i na koniec - wysokie rachunki za ciepło. Z doświadczenia, jakie posiada nasza firma, widzimy, że zastosowanie systemów grzewczych marki Auer o dużych mocach pozwala na skokowe obniżenie kosztów ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Co najważniejsze prowadzone modernizacje nie wiąże się z wysokimi kosztami inwestycyjnymi. W znakomitej większości modernizacji lub w przypadkach instalacji nowej kotłowni kalkulacje na kotłownie budowane w oparciu o urządzenia marki Auer były dużo niższe niż w przypadku zastosowania konkurencyjnych urządzeń grzewczych.

Urządzenia, jakie stosowane są przez naszą firmę w przypadku dużych obiektów, to przede wszystkim gazowe kondensacyjne kotły pulsacyjne oraz pompy ciepła HRC - oba rodzaje urządzeń instalowane w systemach kaskadowych l Kaskada Pulsatorów Przy wyższym zapotrzebowaniu na moc kotły pulsacyjne marki Auer, potocznie nazywane Pulsatorami, instalowane są w systemie kaskadowym składającym się z 2, 3 lub 4 kotłów oraz specjalnie zaprojektowanego do tego systemu modułu hydraulicznego. Rozwiązanie to pozwala na płynne zapewnienie mocy w zakresie od 64 do 240 kW, jednak standardowe oprogramowanie kotłów umożliwia podłączenie w kaskadzie do 20 kotłów. Brak ko-

8

nieczności stosowania sprzęgła hydraulicznego umożliwia pełne wykorzystanie zjawiska kondensacji i zapewnia optymalne wykorzystanie energii. Dzięki temu możliwe jest zastąpienie innych urządzeń grzewczych o wysokiej mocy nominalnej dużo sprawniejszymi kotłami w technologii pulsacyjnego spalania gazu o wyraźnie niższej mocy. Wpływa to znacząco na obniżenie nakładów inwestycyjnych.

Kaskada kotłów jest lepszym rozwiązaniem od instalacji jednego urządzenia o dużej mocy.

Umożliwia większą elastyczność systemu ogrzewania, lepsze rozdzielenie mocy i optymalne jej wykorzystanie. Rozwiązanie to jest korzystne również ze względów obsługowych. Serwis pojedynczego kotła nie powoduje wyłączenia całego systemu, a całe obciążenie rozkładane jest równomiernie miedzy kotłami, wydłuPytanie do...

Dlaczego instalacja kaskady jest lepszym rozwiązaniem niż montaż jednego urządzenia dużej mocy?

żając ich żywotność. Możliwe jest również wydzielenie jednostek przeznaczonych np. tylko do przygotowania c.w.u. przy wyższych parametrach grzewczych. Ważnym argumentem jest fakt, że systemy kaskadowe kotłów pulsacyjnych nie są objęte nadzorem UDT, ponieważ jednostki stosowane w kaskadach mają moc nieprzekraczającą 59 kW. l HRC - duże moce z powietrza Kolejnym rozwiązaniem przeznaczonym dla obiektów o wyższym zapotrzebowaniu na ciepło są systemy kaskadowe oparte o wysokotemperaturowych pomp ciepła powietrze-woda HRC. Moc maksymalna kaskady pomp ciepła marki Auer to 140 kW. Pompy połączone są ze sobą poprzez wewnętrzny zestaw hydrauliczny. Główną korzyścią wynikającą z zastosowania kaskady HRC są bardzo niskie rachunki za energię oraz wydajność systemu nawet w przypadku mrozów przekraczających -20°C. Każda z jednostek zewnętrznych posiada dwa kompresory umożliwiające modulację mocy w zależności od przyjmowanego zapotrzebowania na ciepło.

Systemy kaskadowe marki Auer dedykowane są budynkom wielkopowierzchniowym mieszkalnym, przemysłowym oraz użyteczności publicznej. Z informacji uzyskanych od wspólnot mieszkaniowych oraz firm, które zdecydowały się na zastosowanie naszych urządzeń, wynika, że mimo poniesionych kosztów inwestycyjnych połączonych z kosztami bieżącej eksploatacji są one zdecydowanie bardziej ekonomiczne niż np. energia cieplna pochodząca z komunalnych PEC-ów czy wcześniejszych kotłowni. Jest to najlepsza możliwa referencja dla naszych kotłów i pomp ciepła.

Wyłącznym przedstawicielem marki Auer w Polsce jest firma Ciepło-Tech sp.j.

Paweł Orzechowski www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Ring „MI”: ogrzewanie i wentylacja dużych obiektów pompa ciepła, kocioł kondensacyjny, kaskada, ogrzewanie

Ferroli Ferroli, włoski producent urządzeń grzewczych (kotły, pompy ciepła), chłodzących (agregaty wody lodowej), kotłów parowych, kotłów na olej termalny, istnieje ponad 60 lat. W Polsce działa od 1997 roku, z powodzeniem oferując m.in. rozwiązania dla ogrzewania oraz chłodzenia budynków wielkopowierzchniowych.

Pompy ciepła zapewniają niskie koszty eksploatacyjne - w porównaniu do gazu ziemnego będą one niższe o ok. 50%, a w przypadku oleju opałowego o ok. 70% (podane wartości uzależnione są od aktualnej ceny paliw).

Urządzenia firmy Ferroli pozwalają na uzyskanie z 1 kW „włożonej” energii elektrycznej do 5 kW ciepła, w zależności od rodzaju pompy, jej mocy oraz tzw. dolnego źródła - powietrza, gruntu czy wody.

Fot. 1 Dla rozwiązań komercyjnych proponujemy pompy ciepła typu powietrze-woda lub solanka (woda)-woda o mocy do 100 kW. Są to urządzenia dwusprężarkowe o wysokim współczynniku COP, który wyznacza klasę sprawności pomp. Im jest on wyższy, tym pompa ciepła jest bardziej wydajna i oszczędniejsza. l Pompy ciepła - HGA HT (fot. 1) typu powietrzewoda: do montażu na zewnątrz buPytanie do...

Jakie współczynniki COP osiągają pompy ciepła HGA HT i HGW HT? www.instalator.pl

dynku; wszystkie pompy są rewersyjne, czyli i grzeją i chłodzą; moc grzewcza (A2/W35): od 48,5 do 84,0 kW; moc chłodnicza (A35/W7): od 44,6 do 77,2 kW; system wtrysku par EVI, pozwalający osiągnąć na zasilaniu temperaturę aż 65°C; COP: 3,98 (A2/W35) ÷ 4,72 (A7/W35); czynnik chłodniczy R410A; możliwość łączenia pomp w kaskady (aż do 16 sztuk); duży wybór wyposażenia opcjonalnego, w zależności od potrzeb klienta.

- HGW HT typu solanka-woda, wodawoda: do montażu wewnątrz budynku; moc grzewcza (B0/W35): od 53,5 do 92,6 kW; moc chłodnicza (B30/W18): od 66,1 do 114,0 kW; system wtrysku par EVI, pozwalający osiągnąć na zasilaniu temperaturę aż 65°C; COP: 4,42 (B0/W35) ÷ 5,45 (W10/W35); czynnik chłodniczy R410A; możliwość łączenia pomp w kaskady (aż do 16 sztuk); duży wybór wyposażenia opcjonalnego, w zależności od potrzeb klienta. l Quadrifoglio B (fot. 2) to stojący kocioł kondensacyjny z wymiennikiem ze stali nierdzewnej o dużej pojemności wodnej o mocy od 70 do 320 kW. Quadrifoglio B to kocioł z systemem kondensacji w wykonaniu stalowym - układ pionowy o niskim obciążeniu cieplnym, do instalowania pojedynczego lub w układzie kaskadowym do 6 sztuk. Wyposażony w palnik premix (mieszanie wstępne) o bardzo niskiej emisji zanieczyszczeń z przepływem spalin bezpośrednio przez wymiennik. Posiada palnik czołowy, ze wstępnym mieszaniem z rozprowadzaniem przez kratkę rozprowadzania z metalowym syste-

mem siatkowym w celu wytworzenia mikropłomieni podczas spalania (żarzenie na siatce). Kocioł posiada klapę zwrotną zapobiegającą powrotowi spalin. Jest to urządzenie o bardzo dużej pojemności wodnej (model Quadrifoglio B 320 - aż 530 l) dostosowane do pracy z minimalnym natężeniem przepływu równym 0 l/h.

Kotły nie wymagają stosowania sprzęgła hydraulicznego. Wymiennik zbudowany jest z wiązki rur w układzie helikoidalnym ze stali AISI 316 Ti. Kotły Quadrifoglio B posiadają podwójny system powrotu z instalacji do kotła; dla niskiej i wysokiej temperatury. Maksymalna różnica między zasilaniem a powrotem z instalacji

Fot. 2 może wynosić aż 60°C. Sprawność przy Dt 50/30°C i Pmax wynosi 106,8%, przy Pmin wynosi 107,7%, przy zredukowanym obciążeniu (30% Pmax) 109,6%. Automatyka kotła ma możliwość sterowania: w układzie kaskadowym wg logiki master - slave aż do 6 kotłów Quadrifoglio B z kolejnym cyklem załączania lub do pracy równoległej oraz systemem sterowania ilością godzin działania poszczególnych kotłów. W ofercie posiadamy 4 wielkości kotłów: 70, 125, 220 oraz 320 kW (50/30°C).

Grzegorz Ciechanowicz

9

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Dziś na ringu „MI”: ogrzewanie dużych obiektów kocioł, kondensacyjny, kaskada, c.o., c.w.u.

Bongioanni Bongioanni jest włoską marką urządzeń grzewczych o ponad stuletniej historii. W ofercie zakładów La Bongio znajdują się m.in. kotły kondensacyjne z popularnej grupy kotłów wiszących o mocy od 60 kW do 115 kW z możliwością realizacji instalacji kaskadowych o mocy do 6 x 115 kW o nazwie Bongioanni Multidea EVO M. Tym, co w pierwszej kolejności zwraca uwagę jest niebanalny design tych kotłów przystający bardziej do kotłów domowych, a nie komercyjnych urządzeń o dużych mocach.

Czarny grafit obudowy, pofalowana przednia ściana, nieduży panel sterowania i znak firmowym w kolorze krwistoczerwonym zwiastują niebanalną konstrukcję i możliwości techniczne urządzenia (fot. 1). Dodatkowo budowa z polipropylenu - wykonana w technice rotacyjnej - skutecznie wygłusza hałas wytwarzany w cyklu pracy przez urządzenia.

l

Efektywność energetyczna ****, Odporność na wilgoć IPX4D, l Głęboka modulacja (1:8) zagwarantowana przez nową konstrukcję wentylatora powietrza współpracującego z tzw. zwężką Venturiego wraz z tłumikiem powietrza, l

l

Mosiężny zespół hydrauliczny, 2 manometry ciśnienia (elektroniczny i mechaniczny). l

Automatyka System automatyki kotłów Multidea, jak i pozostałych kotłów komercyjnych marki Bongioanni został opracowany we współpracy z renomowanym producentem Honeywell. Współpracuje on z licznymi czujnikami klasy NTC, fluksometrami i presostatami zamontowanymi w kotłach Multidea. Panel operacyjny automatyki zawiera 12 gumowych przycisków oraz

Konstrukcja Kocioł Multidea Evo M (fot. 2) jest niewielkim urządzeniem (L = 600, H = 900 i P = 480 lub 560 mm), przystosowanym do zawieszenia na ścianie lub do zamontowania na specjalnym stojaku. Pierwotny wymiennik ciepła jest skonstruowany ze stali nierdzewnej AISI 316 L typu spiralnego z dodatkowym uzwojeniem wtórnym, umożliwiającym maksymalny odzysk ciepła utajonego w trakcie procesu kondensacji. W urządzenia zamontowany jest palnik z całkowitym wstępnym zmieszaniem.

Najważniejsze parametry Parametrami, jakie wyróżniają i potwierdzają walory technologiczne i użytkowe omawianych urządzeń, są m.in: l Sprawność całoroczna > 97%, l Sprawność > 108% przy obciążeniu 30% mocy w systemie 50/30°C,

10

l

Czytelny wyświetlacz (25 600 pikseli), l Niezależna regulacja maksymalnej temperatury c.o i c.w.u., l Ochrona przed zamarzaniem (od 5°C), l Sterowanie modulacją 1…10 V, l 2 wersje wyposażenia: - wersja „włoska” (pompa elektroniczna obiegu + naczynie wzbiorcze + zawór bezpieczeństwa) - wersja „polska” (bez ww. zespołów, bardziej przystępna cenowo), Pytanie do...

Na czym polega przewaga układów kaskadowych oferowanych przez Bongioanni?

funkcje wyższego poziomu, np.: wykresy, schematy, raporty tekstowe.

Układy kaskadowe Instalacje kaskadowe (fot. 3) to najmocniejsza strona typoszeregu kotłów Multidea. Istnieje możliwość połączenia w kaskadzie do 6 kotłów o mocy od 7 do 642 kW. Za tak spektakularnie elastyczną moc odpowiada wyjątkowo głęboka modulacja urządzeń.

Typowa kaskada kotłów Multidea składa się z następujących elementów: l od 2 do 6 kotłów o mocy od 60 do 115 kW wyposażonych w standardowe panele stewww.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

rujące z przetwornikami 0…10 V i protokoły Open Therm, l czujnik pogodowy (opcja), l termostat pomieszczenia (opcja), l pompa kaskady (opcja), l czujnik kaskady (opcja), l sprzęgło hydrauliczne (opcja), l moduł sterowania dodatkowymi obiegami grzewczymi.

Kaskadowy system Multidea może występować w następujących konfiguracjach: l ten sam model kotła, wszystkie do ogrzewania c.o. i c.w.u., l ten sam model kotła, część kotłów tylko do c.o., a część do c.w.u. + c.o., l kotły różnej mocy, w tym część do c.o. i część do c.o. + c.w.u.

Zarządzanie obiegami grzewczymi Pojedynczy kocioł lub kaskada od 2 do 6 kotłów może obsłużyć jeden obieg grzewczy, ale można zamontować jeden lub więcej modułów rozszerzających ilość obiegów grzewczych, każdy o dwa z mieszaczem (niskotemperaturowe i jeden wysokotemperaturowy). Wszystkie mogą być sterowane czujnikami pogody.

1 (233), styczeń 2018

cia urządzeń, lepszego wykorzystania efektu kondensacji czy adaptacji do sytuacji wyłączenia 1 lub więcej kotłów z pracy (przegląd, awaria) itp.

Warianty kompletacji dostawy kaskad Kaskady Multidea mogą być dostarczone w trzech podstawowych ukompletowaniach: l Ukompletowanie standardowe W wariancie tym firma instalacyjna zamawia odpowiednią ilość kotłów do kompletacji kaskady oraz szereg dodatkowych akcesoriów do budowy kaskady, takich jak: - czujniki kaskady i c.w.u., - moduł rozszerzenia liczby obiegów grzewczych, - klapy do regulacji przepływu spalin, - kolektor powietrzno-spalinowy ze stali nierdzewnej, - sprzęgło hydrauliczne lub wymiennik płytowy, - stojaki do zawieszenia kotłów, - podgrzewacze c.w.u.,

Tryb pracy kaskady Wszystkie kotły Multidea wyposażone są w ten sam typ sterownika, a o tym, który sterownik staje się sterownikiem wiodącym, decyduje osoba uruchamiająca. Kaskada może pracować wg krzywej grzewczej, która powstaje indywidualnie dla każdej instalacji po zdefiniowaniu przez instalatora na podstawie dokumentacji PT następujących informacji: l temperatury przełączenia zima/lato, l minimalnej temperatury przepływu i maksymalnej temperatury zewnętrznej, l maksymalnej temperatury przepływu i minimalnej temperatury zewnętrznej, l parametrów obniżenia nocnego.

Ciekawym rozwiązaniem kaskady Multidea jest to, że sterownik kaskady Bongioanni (Master) zawsze będzie dążyć do obciążenia jednakową mocą wszystkich kotłów. Oznacza to, że jeżeli w kaskadzie 6 kotłów o łącznej mocy 675 kW pojawi się zapotrzebowanie od strony instalacji, np. na 80 kW, to jednostka typu Master obciąży 6 kotłów po 13,33 kW każdy. Rozwiązanie to prowadzi do równomiernego zużywww.instalator.pl

l

Kompletna kaskada na zewnątrz pomieszczenia W wariancie tym możliwe jest również zamówienie kompletnej kotłowni w produkowanych specjalnie do tego celu wolnostojących kontenerach z rozdzielaczem hydraulicznym.

Całość przeznaczona jest do pracy na zewnątrz ogrzewanego obiektu.

Uruchomienie kaskady Multidea Uruchomienie kaskady wprawdzie wymaga krótkiego przeszkolenia, ale w porównaniu do konkurencji jest bardzo proste, chociażby w zakresie łączenia jednostek, jakie odbywa się poprzez standardowy kabel „bus”.

Kolejnym krokiem jest wybór jednostki Master oraz włączenie opcji autokonfiguracji - gotowe! Konfiguracja parametrów obiegów grzewczych oraz ciepłej wody użytkowej oraz wprowadzenie parametrów do wyznaczenia krzywej komfortu ogrzewanego obiektu kończy etap przygotowania kaskady do eksploatacji.

Podsumowanie

- system powietrzno-spalinowy, i inne. l Kompletna kaskada do pomieszczenia W wariancie tym można zamówić kompletną kaskadę kotłów zamontowanych na stojakach w układzie szeregowym lub przeciwstawnym (tzw. plecami do siebie).

Kaskada ta jest dostarczana w elementach do montażu i nie zawiera ona rozdzielacza, gdyż sprzęgło lub wymiennik stanowią opcję do wyboru oraz nie zawierają one izolacji przewodów hydraulicznych kolektora powietrzno-spalinowego.

Kotły Multidea są przykładem zaawansowanych rozwiązań, jakie oferowane są przez firmę niewielką, ale zaawansowaną technologicznie i skierowaną frontem do instalatora, serwisanta i użytkownika urządzeń. Są przykładem urządzeń, gdzie wartością produktu nie jest marka, ale prostota i autorskie rozwiązania konstrukcyjne.

Dzięki temu mamy do czynienia z bardzo atrakcyjnym typoszeregiem kotłów Multidea, które projektant oraz instalator z łatwością dopasują do potrzeb inwestora, natomiast inwestor otrzyma system, który będzie mu bezawaryjnie służył przez wiele lat, ciesząc oko niebanalnym designem, oszczędnościami w zużyciu gazu, dając wyraz troski o nasze wspólne środowisko.

Kazimierz Gołecki

11

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Ring „MI”: ogrzewanie dużych obiektów ogrzewanie, kocioł, kaskada, ogrzewanie, c.w.u.

Elco Elco to uznana marka europejska o 80 letniej tradycji.

Jako światowy pionier w technologii systemów grzewczych oraz lider rynku szwajcarskiego, Elco ma na koncie ponad 1,7 mln zainstalowanych systemów grzewczych w całej Europie. Oferuje wyjątkowe rozwiązania systemów grzewczych stosowanych w renowacji, modernizacji, a także do wyposażenia nowych obiektów wykorzystywanych jako budynki mieszkalne, zespoły handlowo-usługowe i duże obiekty przemysłowe.

Zaprojektowanie wydajnej i oszczędnej instalacji ogrzewania dla dużego obiektu to czasem wyzwanie dla projektanta. Zwykle tego typu obiekty wymagają połączenia kilku rodzajów ogrzewania (nadmuchowe, grzejnikowe, podłogowe), a także np. dostarczenia ciepła technologicznego czy dużej ilości wody użytkowej.

Instalacja tego typu musi być bardzo elastyczna, jeśli chodzi o ilość dostarczanej energii - chodzi o stopień modulacji kotłowni, która powinna mieć możliwości dostarczania zarówno niewielkich ilości ciepła, np. tylko na ogrzewanie obiektu w okresach wiosna/jesień, jak również pełnej mocy w

Fot. 1. Kaskada kotłów Thision L Eco.

12

okresie największego zapotrzebowania, np. na ciepło technologiczne. Tu często sięga się po rozwiązania kaskadowe, gdzie jeden kocioł w kaskadzie pracujący z mocą minimalną może dostarczać zaledwie kilkanaście kW mocy.

Kaskada kilku kotłów pracujących z pełną mocą to już moc sięgająca np. 1000 kW. Kaskada to również bezpieczeństwo i ciągłość ogrzewania czy produkcji - nawet przy awarii jednego z kotłów - pozostałe jednostki „przejmują” jego obowiązki i kotłownia dalej pracuje, zapewniając wymagane ilości energii cieplnej.

W budynkach nowych często zdarza się sytuacja, iż kotłownia lokalizowa-

na jest na najwyższej kondygnacji budynku - tu z kolei istotna jest waga urządzeń i możliwość ich łatwego transportu/montażu na placu budowy.

W dużych, już istniejących obiektach często kotłownie zlokalizowane są w trudno dostępnych pomieszczeniach niejednokrotnie w piwnicach. Tu również kluczowa jest możliwość łatwego dostarczenia kotłów do pomieszczeń remontowanej kotłowni. Wąskie przejścia i drzwi, wąskie schody to niejednokrotnie wyzwanie dla firm instalacyjnych, dokonujących wymiany starych urządzeń na nowoczesne.

Produkty firmy Elco od wielu lat sprawdzają się w zastosowaniach przePytanie do...

Jakie są zalety czteropoziomowego wymiennika ciepła ze stali nierdzewnej zastosowanego w kotłąch Trigon XL? mysłowych. Poniżej przedstawiamy Państwu gamę komercyjnych, kondensacyjnych kotłów gazowych dedykowanych do ogrzewania dużych obiektów.

Marka Elco istniejąca od 1928 roku jest liderem na europejskim rynku zbiorczych i komercyjnych rozwiązań grzewczych. Elco oferuje wyjątkowe rozwiązania systemów grzewczych stosowanych w renowacji, modernizacji, a także do wyposażenia nowych obiektów wykorzystywanych jako budynki mieszkalne, zespoły handlowo-usługowe oraz duże obiekty przemysłowe.

Już od dziesięcioleci Elco zajmuje wiodącą pozycję na rynku palników, kotłów kondensacyjnych, jak i technologii systemów solarnych, instalując ponad 1,7 miliona systemów grzewczych na terenie całej Europy. Będąc światowym pionierem w technologii grzewczej i liderem rynku w Szwajcarii, Elco dostarcza rozwiązania systemów grzewczych, wykorzystując inteligentną, energooszczędną technologię zaprojektowaną tak, aby sprostać wymaganiom indywidualnych projektów. www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Fot. 2. Przekrój kotła Thision L Eco.

Fot. 4. Kocioł Trigon XL - palnik.

Marka Elco obecna jest w Polsce od ponad 20 lat. Od roku 2016 poszerzeniu uległa oferta Elco w zakresie kotłów przemysłowych.

Firma Elco oferuje szeroki zakres urządzeń o jednych z najlepszych na rynku parametrach w zakresie sprawności i emisji spalin.

Kotły Thison L Eco występują w trzech wariantach mocy: 70, 100 i 120 kW. Jednostki te można w łatwy sposób łączyć w kaskady za pomocą gotowych, fabrycznych zestawów.

Dodatkowo modele 100 i 120 kW składają się z 2 modułów grzewczych, co powoduje, iż nawet przy pojedynczej instalacji mamy do czynienia ze swego rodzaju kaskadą.

Thision L Eco Seria Thision L Eco to wiszące kotły kondensacyjne średniej mocy zbudowane na bazie wysokosprawnych wymienników ze stali nierdzewnej. Specjalnie zaprojektowane komory przepływów przez wymiennik zapewniają optymalną wymianę ciepła i sprawność do 110%.

Optymalizacja procesu spalania zapewnia niską temperaturę płomienia i co za tym idzie - znacznie zredukowaną emisję CO2 i NOx.

Fot. 3. Kotły Trigon XL. www.instalator.pl

Trigon XL Trigon XL to zaawansowana linia kondensacyjnych kotłów gazowych dużej mocy. Zakres mocy od 150 do 570 kW w gamie 7 modeli oraz możliwość łatwej konfiguracji kaskad pozwalają na dopasowanie kotłowni do każdego obiektu.

Czteropoziomowy wymiennik ciepła ze stali nierdzewnej zapewnia maksymalne wykorzystanie energii, a palnik

Fot. 5. Kondensacyjny kocioł serii R.

chłodzony wodą umożliwia ograniczenie do minimum emisji NOx. System laserowego spawania lamel do rurek wymiennika zapewnia idealną wymianę ciepła i minimalizację strat.

Konstrukcja kotła umożliwia jego łatwy transport na placu budowy (każdy kocioł dostarczany jest na kółkach, a jego szerokość pozwala na przejście przez standardowe drzwi). W razie konieczności transportu, np. po schodach, kocioł można w krótkim czasie rozmontować i przenieść w elementach składowych, a następnie zmontować do pierwotnej postaci.

Niewielka pojemność wodna powoduje, iż kocioł jest wyjątkowo lekki - bez problemu może być instalowany na najwyższych kondygnacjach czy na dachu budynków.

R 3400/R 3600 Kondensacyjne kotły dużej mocy z serii R 3400 i R 3600 to również urządzenia, których konstrukcja oparta jest na wytrzymałych i wysokosprawnych wymiennikach ze stali nierdzewnej. Zakres mocy od 572 do 1870 kW pozwala na aplikację w dużych obiektach przemysłowych. Również dla tego typoszeregu możliwe jest konfigurowanie kaskad ze zwielokrotnieniem maksymalnej mocy pojedynczego urządzenia.

Modele 3400 różnią się od serii 3600 zakresem mocy oraz liczbą poziomów wymiennika, co przekłada się na poziom sprawności urządzenia.

Rafał Kowalczyk

13

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Dziś na ringu „MI”: ogrzewanie i wentylacja dużych obiektów kocioł, paliwa stale, ogrzewanie, palnik

ZMK SAS Firma SAS wprowadziła na rok 2018 wiele nowości i innowacyjnych rozwiązań w zakresie spalania paliw stałych. Jako jedyni na rynku oferujemy dwupaliwowy kocioł z automatycznym podajnikiem tłokowym ECO-PELL o mocy w zakresie 100 ÷ 300 kW, który posiada certyfikat klasy 5 wg normy PN-EN 303-5:2012 oraz EcoDesign przy spalaniu paliw: eko-groszek, pelet.

Inwestorzy budynków o dużej kubaturze, takich jak hale produkcyjne, magazyny czy też obiekty użyteczności publicznej, stoją przed poważnym wyborem źródła ciepła i rodzaju paliwa. Decydując się na sposób ogrzewania nowego bądź też modernizowanego budynku, należy brać pod uwagę nie tylko zakup źródła ciepła, ale i późniejsze koszty związane z zakupem opału i eksploatacją urządzenia w tym przeglądy czy wydatki związane z ewentualnym serwisem. Duże koszty eksploatacji wynikające z ogrzewania przy wykorzystaniu paliw, takich jak gaz, olej czy energia elektryczna, a także prostota użytkowania i funkcjonalna automatyka, przemawiają na korzyść kotłów na paliwa stałe w tym coraz częściej tych opalanych biomasą (pelety, ziarna zbóż, suche pestki owoców). Nie bez znaczenia jest również aspekt środowiskowy, dlatego też nowoczesne kotły emitują do atmosfery niewielką ilość zanieczyszczeń o wartościach dopuszczonych normą PN-EN 303-5:2012, Rozporządzeniem Komisji (UE) w zakresie EcoDesign oraz Rozporządzeniem Ministra Rozwoju i Finansów w sprawie wymagań dla kotłów na paliwo stałe.

Kotły nowoczesne Kotły SAS dużych mocy (fot. 1) są urządzeniami nowoczesnymi, charakteryzującymi się wysoką sprawnością, optymalnym zużyciem paliwa, prostą obsługą, łatwym czyszczeniem, zaawansowaną automatyką pozwalającą

14

na dopasowanie układu sterowania do warunków konkretnej instalacji grzewczej, długoletnim okresem gwarancji i opieki serwisu firmowego. W odpowiedzi na zapotrzebowanie rynku we wszystkich modelach kotłów podajnikowych montowany jest sterownik z obsługą czterech pomp obiegowych, dwóch zaworów mieszających, modułem Ethernet (pozwalającym na zdalną kontrolę pracy całej instalacji z dowolnego miejsca na świecie), sterowaniem pogodowym oraz możliwością podłączenia regulatora pokojowego. Parametry pracy kotłów w zakresie 60 ÷ 80°C stwarzają idealne warunki dla instalacji wyposażonej w nagrzewnice powietrza. Takie rozwiązanie często znajduje zastosowanie w obiektach wielkokubaturowch. Ze względu na konieczność pracy większych jednostek w trudniejszych warunkach w kotłach SAS od 78 kW zastosowano nie tylko grubszą stal kotłową (8 mm), ale także stal molibdenową 16Mo3 stosowaną w produkcji zbiorników ciśnieniowych i kotłów przemysłowych.

ZMK SAS oferuje szeroki wybór kotłów na paliwa stałe o mocy powyżej 50 kW, czyli urządzeń o średniej i dużej mocy w bogatym typoszeregu 72300 kW. Wprowadzenie z dniem 1 paźPytanie do...

Jakie są techniczne możliwości zautomatyzowania procesu uzupełniania paliwa w zasobnikach kotłów dużej mocy?

dziernika 2017 r. Rozporządzenia Ministra Rozwoju i Finansów w sprawie wymagań dla kotłów na paliwo stałe, jak również lokalne uchwały województw (małopolskiego, śląskiego, dolnośląskiego, mazowieckiego) wpłynęły na intensyfikację prac badawczych nad nowymi wysokosprawnymi i niskoemisyjnymi kotłami. Firma SAS posiada ogromne doświadczenie w produkcji kotłów na paliwa stałe blisko 40 lat na rynku. Produkcja nowego modelu kotła rozpoczyna się od opracowania, a następnie wielogodzinnych testów wymiennika ciepła.

Dział konstrukcyjny SAS posiada własne laboratorium, gdzie na stanowiskach badawczych prowadzi testy jednostek grzewczych o mocy do 1 MW. Każdy model kotła przed uruchomieniem seryjnej produkcji badany jest przez zewnętrzne akredytowane laboratorium w oparciu o normę PN-EN 303-5:2012 oraz Rozporządzenie Komisji (UE) w zakresie EcoDesign.

Dzięki temu inwestor, decydując się na zakup dużej jednostki grzewczej, ma pewność, że deklarowane przez producenta parametry zostały potwierdzone podczas niezależnych testów.

Urządzenia średniej i dużej mocy produkowane przez firmę SAS posiadają certyfikaty wymagane przez liczne programy dofinansowania do zakupu kotła na paliwo stałe, co znacznie obniża koszt inwestycji.

Nowości 2018 Firma SAS wprowadziła na rok 2018 wiele nowości i innowacyjnych rozwiązań w zakresie spalania paliw stałych. Jako jedyni na rynku oferujemy dwupaliwowy kocioł z automatycznym podajnikiem tłokowym ECO-PELL (fot. 2) o mocy w zakresie 100 ÷ 300 kW, który posiada certyfikat klasy 5 wg normy PN-EN 303-5:2012 oraz EcoDesign przy spalaniu paliw: eko-groszek, pelet. Wywww.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

Fot. 1

Fot. 2

Fot. 3

Fot. 4 www.instalator.pl

1 (233), styczeń 2018

miennik kotła wykonany jest ze stali kotłowej 16Mo3 o gr. 8 mm, a płyta paleniska nadmuchowego z rusztem otworowym ze stali nierdzewnej 1.4301 o gr. 8 mm. W celu utrzymania wysokich temperatur w obrębie palnika komora paleniskowa została w całości wyłożona panelami ceramicznymi. Dodatkowo zastosowano system dystrybucji powietrza wtórnego bezpośrednio do strefy spalania, gdzie następuje intensywne mieszanie gazów spalinowych z powietrzem dopływającym przez zestaw dysz umieszczonych na ścianach bocznych i ostateczne dopalenie mieszanki palnej.

Część konwekcyjna wymiennika składa się z poziomych przegród wodnych, a w ostatnich dwóch ciągach spalin zastosowano turbulatory, których zadaniem jest zawirowanie gazów, intensywne przekazanie ich energii do wymiennika ciepła, jak również wytrącenie powstających podczas spalania pyłów. Nad pracą kotła ECO-PELL czuwa funkcjonalny sterownik, który reguluje m.in. ilość powietrza (wentylator pierwotny/wtórny) dostarczanego do procesu spalania. Zaawansowany konstrukcyjnie kocioł ECOPELL o wysokiej sprawności 90,1 ÷ 91,2% i niskiej emisji zanieczyszczeń spełnia wymagania klasy 5 wg PN-EN 303-5:2012 oraz Rozporządzenia Komisji (UE) w zakresie EcoDesign. W standardzie kocioł wyposażony jest w zasilacz awaryjny UPS - układ zabezpieczający przed cofnięciem żaru do zasobnika paliwa (ustawienie tłoka podajnika paliwa w pozycji zamkniętej w przypadku braku zasilania).

Dodatkowo ZMK SAS postanowił powiększyć typoszereg cenionych na rynku kotłów na ekogroszek - SOLID (fot. 3) oraz peletowych - BIO SOLID (fot. 4). Dla uzyskania wysokiej sprawności oraz efektywności procesu spalania zastosowano w konstrukcji wymiennika ciepła kanały spalinowe w postaci poziomych i pionowych płomieniówek (rury) oraz panele ceramiczne bezpośrednio nad paleniskiem. Teraz można nabyć te kotły nie tylko w podstawowym typoszeregu, ale również o mocach 72, 100, 125, 150, 175 i 200 kW. Tak jak w przypadku podstawowego typoszeregu kotły SOLID i BIO SOLID dużych mocy spełniają wymagania 5 klasy wg normy PN-EN 303-5:2012 oraz posiadają certyfikat EcoDesign.

Kotły na biomasę - szczególnie te dużej mocy - warto dodatkowo wyposażyć w automatyczny system odpopielania SAS, który powstał po to, by eksploatacja kotłów peletowych była jeszcze wygodniejsza i mniej czasochłonna. Kocioł wyposażony w automatyczny system odpopielania zapewnia bezobsługowe usuwanie popiołu, zwiększając tym samym komfort użytkowania instalacji centralnego ogrzewania.

System gwarantuje od 1 do nawet 3 miesięcy automatycznego usuwania popiołu z kotła. Czas ten zależny jest od obciążenia cieplnego ogrzewanego budynku oraz jakości spalanego peletu. Popiół powstały w procesie spalania usuwany jest z płyty paleniska za pomocą mechanizmu ruszt ruchomych. Następnie za pośrednictwem leja zasypowego w sposób automatyczny dostarczany jest do zewnętrznego popielnika.

Kotły peletowe pracujące w układzie kaskadowym pokrywają zapotrzebowanie na ciepło w wielkokubaturowych obiektach. Ich zaletą jest praktycznie bezobsługowa praca w połączeniu z wymiernymi korzyściami w postaci niższych kosztów eksploatacji obiektu.

Dodatkową zaletą wynikającą z pracy kotłów w „kaskadzie” jest bezpieczeństwo energetyczne wynikające z zapewnienia ciągłości pracy instalacji grzewczej w przypadku awarii jednego z kilku pracujących urządzeń, co jest szczególnie ważne w takich obiektach jak szpitale, szkoły czy w też w sytuacji niewielkiego zapotrzebowania na ciepło, np. w okresie letnim. Produkowane przez ZMK SAS kotły w połączeniu z dodatkowym modułem kaskady ST-503 mogą pracować w układzie składającym się z aż czterech jednostek peletowych.

Michał Łukasik

15

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Ring „MI”: ogrzewanie i wentylacja w dużych budynkach centrale wentylacyjno-klimatyzacyjne, ErP, wentylator

Grupa Rosenberg Wymagania dotyczące instalacji wentylacyjnych nie zawsze są jednakowe. Podczas gdy w niektórych zastosowaniach wystarczająca jest prosta wymiana powietrza, w innych stawiane są rygorystyczne zastrzeżenia odnośnie temperatury, wilgotności i czystości powietrza.

Centrale wentylacyjno-klimatyzaW przypadku modułów o mniejcyjne AIRBOX wykonywane są w for- szych wymiarach rama podstawy mie modułów dających się łatwo łączyć wykonana jest na wybraną wysow indywidualne konfiguracje. Dzięki kość (100, 200, 300, 400 i 500 mm) temu, poprzez odpowiedni układ sek- z ocynkowanej, giętej blachy stalocji, można w łatwy sposób opracować optymalne rozwiązanie dla danego zastosowania. Zarówno w obiektach zaawansowanych technologicznie (sektor high-tech), jak i w przypadku budownictwa klasycznego centrale AIRBOX dostarczają do pomieszczeń czyste powietrze o odpowiedniej temperaturze i wilgotności.

Dostępne są również wykonania wej. Większe moduły posiadają spazewnętrzne, przeciwwybuchowe, cer- waną ramę podstawy (gruntowaną tyfikowane przez TÜV rozwiązania lub ocynkowaną). higieniczne oraz o wyższej odporności l Certyfikat RLT korozyjnej.

Do określenia efektywności enerl Właściwości serii S60 i T60 getycznej central wentylacyjno-kliCentrale wentylacyjne matyzacyjnych stosoAIRBOX serii S60 i T60 powane są wytyczne siadają konstrukcję ramową EnEV, tj. rozporządzewykonaną z aluminium lub nia o oszczędzaniu walcowanych profili staloenergii w budynkach wych i łączników narożnych oraz RLT - Niemiecwykonanych z aluminium kiego Stowarzyszenia ENERGY EFFICIENCY bądź tworzywa sztucznego Producentów Central (w serii T60 wyeliminowane 13.11.002 Wentylacyjnych.

2014 zostały mostki termiczne).

Główne stosowane Ściany urządzeń stanowią wskaźniki to: prędkość podwójne stalowe przepływu powietrza w panele, wypełnione Report to performance data wewnętrznym przewewnątrz 60 mm warstwą kroju obudowy, pobór energii elekniepalnej wełny mineral- trycznej przez napęd wentylatora i nej o właściwościach dźwię- sprawność wymiennika ciepła. Krykochłonnych i termoizola- teria RLT określające efektywność cyjnych. Standardowy materiał energetyczną central są zgodne z wykonania szkieletu obudowy normą DIN EN 13053:2012. Nori paneli może zostać zastąpioPytanie do... ny przez stal nierdzewną poJakie wymagania spełniają centrale AIRBOX? wlekaną lub aluminium.

16

ma ta określa dziewięć klas prędkości powietrza od V1 do V9, sześć klas odzysku ciepła od H1 do H6, a także siedem klas poboru mocy przez wentylatory od P1 do P7.

Moc właściwa wentylatora (SFP) zainstalowanego w centrali jest obliczana zgodnie z normą PN-EN 16798-3:2017-09. Poprawność i dokładność danych programu doborowego central wentylacyjno-klimatyzacyjnych jest regularnie sprawdzana i certyfikowana przez TÜV Süd, w imieniu RLT. l Certyfikat Eurovent Centrale T60 certyfikowane są dodatkowo przez Eurovent Certification, uznanego światowego lidera w dziedzinie certyfikacji charakterystyk wydajności pracy produktów wentylacyjnych, chłodniczych i klimatyzacyjnych, zgodnie z normami europejskimi i międzynarodowymi.

Urządzenia odpowiadają klasie energetycznej A+ i spełniają najwyższe wymagania w zakresie efektywności, energochłonności oraz jakości. l Zgodność z Dyrektywą ErP (2009/125/WE) Celem Dyrektywy ErP (ang. Energy-related Products) jest ograniczenie zużycia energii i emisji CO2 oraz wzrost udziału energii ze źródeł odnawialnych.

Rozporządzenie Komisji (UE) nr 1253/2014 z dnia 7 lipca 2014 r. określa wymagania dla urządzeń wentylacyjnych (do których dokument ma zastosowanie), wprowadzone do obrotu po 1 stycznia 2016 r. Obowiązujące wymagania zostały zaostrzone w drugim etapie wdrożeniowym, z dniem 01.01.2018 r.

Centrale AIRBOX spełniają wymagania efektywności energetycznej Dyrektywy ErP (2009/125/WE), zgodnie z Rozporządzeniem Komisji UE nr 1253/2014, oraz spełniają najwyższe wymagania dotyczące jakości i wydajności.

Dike Błocka www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Ring „MI”: ogrzewanie i wentylacja dużych obiektów pompa ciepła, ciepło odpadowe, powietrze-grunt

Dimplex System Zero to pierwsza na świecie produkowana seryjnie pompa ciepła dużej mocy, która bardzo wydajnie potrafi wykorzystywać dwa doskonałe nośniki energii: powietrze i grunt. Głównym źródłem energii jest powietrze, natomiast grunt pełni rolę źródła uzupełniającego - jednak oba źródła mogą być wykorzystywane jednocześnie. System Zero doskonale nadaje się do wykorzystania ciepła odpadowego.

Zero ograniczeń. Zero marnotrawstwa. Przedstawiamy System Zero - rewersyjną, powietrzno-gruntową pompę ciepła, która rewolucjonizuje wykorzystanie energii cieplnej w zastosowaniach komercyjnych i przemysłowych! Jest to jedno z najbardziej wszechstronnych urządzeń do grzania oraz chłodzenia, które jako dolne źródło ciepła wykorzystuje powietrze, grunt, a także ciepło odpadowe z procesów technologicznych.

Głównym źródłem energii jest powietrze, natomiast grunt pełni rolę źródła uzupełniającego - jednak oba źródła mogą być wykorzystywane jednocześnie. System Zero jest niebywale oszczędny, gdyż automatycznie wykorzystuje odpowiednie źródło ciepła w zakresie, w którym urządzenie pracuje z najwyższą wydajnością. Dla projektantów oznacza to nowe możliwości w projektowaniu nowoczesnych systemów, a dla inwestorów - wymierne korzyści finansowe.

System Zero to rewolucja w pompach ciepła do zastosowań komercyjnych!

Pytanie do...

Jakie rodzaje ciepła odpadowego mogą być wykorzystane przez System Zero? www.instalator.pl

l

Zero ograniczeń Ciepło z powietrza, gruntu, a może ciepło odpadowe z procesów technologicznych? System Zero nie ogranicza wyboru źródła energii i umożliwia wykorzystanie ciepła aż z trzech źródeł.

Nie ważne, czy to centrum komputerowe, budynek mieszkalny, obiekt przemysłowy, a może handlowy…

nowy, czy modernizowany - System Zero zawsze pracuje z najwyższą wydajnością! l Zero marnotrawstwa Dlaczego ciepło odpadowe pochodzące z procesów technologicznych, na przykład z urządzeń chłodniczych ma się marnować? Z Systemem Zero można bardzo efektywnie wykorzystać to,

do tej pory niedoceniane źródło energii i w ten sposób zredukować koszty eksploatacji nawet o 25%!

Jakie źródła ciepła może wykorzystać System Zero?

1. Obiekty handlowe, restauracje: - wykorzystanie ciepła z procesów chłodzenia produktów spożywczych; 2. Centra danych: - wykorzystanie ciepła z systemu chłodzenia serwerów; 3. Budynki wielorodzinne, luksusowe apartamentowce: - wydajne grzanie i chłodzenie przy minimalnych kosztach dzięki połączeniu dwóch źródeł ciepła.

Powietrze zewnętrzne, jako podstawowe dolne źródło ciepła jest wykorzystywane w zakresie, w którym urządzenie pracuje z najwyższą wydajnością czyli powyżej temperatury 0°C (patrz wykres).

W tym zakresie temperatur, praca pompy ciepła nie wymaga użycia dwóch sprężarek - wystarczy jedna. Przy spadku temperatury poniżej 0°C, pompa ciepła przełącza się na wykorzystanie gruntowego wymiennika ciepła, jako dodatkowego źródła ciepła i od tego momentu pracuje ze stała mocą grzewczą. W tym przypadku gruntowy wymiennik ciepła nie jest wykorzystywany w 100%, lecz tylko w zakresie dostarczenia brakującej energii niezbędnej do ogrzania obiektu przy temperaturach niższych niż 0°C i wydajnej pracy pompy ciepła.

Adam Koniszewski

17

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Dziś na ringu „MI”: ogrzewanie i wentylacja dużych obiektów nagrzewnice gazowe, ogrzewanie nadmuchowe, podczerwień

Systema Systema naśladuje naturę - to slogan, który najtrafniej podsumowuje filozofię firmy od jej powstania. Obserwacja, logiczne zrozumienie praw natury i fizyki, oszczędne zużycie zasobów naturalnych to motta przewodnie firmy do ciągłego udoskonalania produktów, ich jakości i niezawodności, ale także do tworzenia nowych, takich, które zapewniają komfort pracy w każdych, także nietypowych warunkach.

Odpowiedzią na wymagania zarówno techniczne jaki i stawiane przez inwestorów jest nasze portfolio produktów zapewniających komfort cieplny uzyskany poprzez ogrzewanie nadmuchowe i podczerwienią. l Ogrzewanie nadmuchowe Nagrzewnice gazowe EOLO z nowatorskim palnikiem Premix i efektywnym wymiennikiem ciepła w wersjach (standardowej i kondensacyjnej) są produkowane w zakresie wydajności od 15 do 500 kW. W zależności od zapotrzebowania ciepła oraz miejsca zainstalowania, nagrzewnice montowane są na zewnątrz bądź wewnątrz pomieszczenia. Dostępność tego typu nagrzewnic w wersji pozio-

mej, jak i pionowej pozwala na elastyczność w projektowaniu i wykonaniu instalacji ogrzewania. Bogate wyposażenie nagrzewnic obejmuje regulację sterownikiem (obsługa 1, 16 lub 30 urządzeń w dowolnej ilości stref cieplnych). Na szczególną uwagę zasługują nagrzewnice „rooftop” dachowe. Wersja kondensacyjna nagrzewnicy dachowej pozwala na jej regulację w zakresie wydajności 30100%. System sterowania przy użyciu sterowników z grupy SCM850 pozwala na efektywne i proste zarządza-

18

nie całą instalacją grzewczowentylacyjną. Sterownik posiada zarówno tryb pracy zimą, jak i latem (z możliwością free-coolingu). Portfolio nagrzewnic gazowych uzupełniają wersje pionowa i kondensacyjna. l Ogrzewanie podczerwienią Wyjątkowo ekonomicznym rozwiązaniem na ogrzanie wielokubaturowych obiektów są Pasy promieniujące OHA. Energia promieniowania podczerwonego ogrzewa obiekty, na które pada fala emitowana z promiennika.

Rozkład temperatur w pomieszczeniu jest znacznie korzystniejszy niż przy konwencjonalnych systemach ogrzewania. Sposób instalowania pasów nie tylko nie powoduje ruchu powietrza, ale jednocześnie zapewnia czystość pomieszczenia i komfort przebywania w nim. Ułatwia również podział obiektu, bądź pomieszczeń w danym budynku na strefy o różnej temperaturze. W takim przypadku inwestor oszczędza dodatkowo na eliminacji kosztów budowy przegród.

Portfolio produktów obejmuje wydajności palników OHA o mocy nominalnej od 50 kW do 400 kW. Porównanie zużycia paliwa w przypadku ogrzewania konwencjonalnego i przy zastosowaniu pasów OHA pokaPytanie do...

Jakie rozwiązania technologiczne zastosowane w naszych produktach świadczą o ich wyjątkowości?

zuje wykres. Im wyższe jest pomieszczenie/obiekt, tym większe są oszczędności na zużyciu paliwa niezbędnego do zapewnianie ogrzania budynku.

O patentowane rozwiązania technologiczne produktu potwierdzają jakość, niezawodność i przede wszystkim bezpieczeństwo zastosowania pasów OHA: 1. Efektywny palnik OHA z wymuszonym odprowadzaniem spalin w długiej, wąskiej komorze spalania (gwarantuje maksymalną skuteczność spalania gazu).

2. Komora spalania, wykonana ze stali typu INOX, o wydłużonym kształcie, aby zapewnić odpowiednie rozciągnięcie płomienia. Jej długość wspomaga żywotność rur promieniujących.

3. System wykorzystujący recyrkulację spalin ze stałym i równomiernym rozprowadzeniem ciepła i zminimalizowaniem bezwładności cieplnej instalacji ogrzewania.

Rozwój i badania nad produktem zaowocowało wprowadzeniem na rynek serii pasów promieniujących OHA RHE z płynną modulacją palnika oraz inwerterem wentylatora. Zwiększona emisja promieniowania, dzięki kontroli temperatury spalin utrzymywana jest na jej stałym poziomie. Falownik zaś wydłuża żywotność wentylatora jednocześnie minimalizując zużycie energii elektrycznej.

Więcej informacji na stronach internetowych firmy.

Barbara Kowalczyk www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

pompa ciepła, złączki, odkurzacze centralne

Nowości w „Magazynie Instalatora” Łatwa instalacja PC Innowacyjna pompa ciepła solankawoda Buderus Logatherm WSW196iT zapewni wysoki komfort w zakresie ogrzewania i ciepłej wody w domach jedno- i dwurodzinnych. Jest przeznaczona do samodzielnej pracy, ale w razie potrzeby może współpracować z innymi urządzeniami grzewczymi, np. kotłem grzewczym lub instalacją solarną. Pompa pracuje w modulowanym zakresie mocy od 3 do 12 kW, dopasowując się do aktualnego zapotrzebowania na ciepło. Korzyści dla domowników to energooszczędna praca i bardzo wysoka sprawność: Logatherm WSW196iT osiąga klasę efektywności A++ w obszarze ogrzewania (przy temperaturze zasilania 55°C) oraz klasę efektywności A w odniesieniu do c.w.u. Sezonowy współczynnik efektywności energetycznej (SCOP) wynosi aż 5,5.

Nowa pompa Buderus to także innowacyjny design. Urządzenie wyposażone w szklany front jest dostępne w kolorze białym i czarnym. Pompę wyróżnia bardzo cicha praca (49 dB), porównywalna z pracą lodówki. Logatherm WSW196iT jest też seryjnie wyposażona w komfortowy system regulacji EMS plus, panel obsługowy Logamatic HMC300 i złącze IP umożliwiające zdalną obsługę przez internet.

W trakcie prac projektowych Buderus zwrócił uwagę na proces instalacji - celem było jego maksymalne uproszczenie. Dlatego w nowej pompie zasobnik c.w.u. o pojemności 190 l ma seryjnie zintegrowane w obudowie wszystkie istotne komponenty, takie jak zawór przewww.instalator.pl

łączający, pompę obiegu górnego i dolnego. Ułatwia to instalację i pozwala zaoszczędzić miejsce w pomieszczeniu, gdzie instalowana jest pompa. l Więcej na www.in stalator.pl

Nowe złączki Megapress System Megapress umożliwia zaprasowywanie na zimno nawet grubościennych rur stalowych o dużych średnicach. Bogata oferta obejmuje odpowiednie elementy do każdego zastosowania instalacyjnego, od złączki gwintowanej po trójnik. Zupełną nowością są złączki przejściowe i przyłączeniowe 1½ i 2", zapewniające jeszcze większą elastyczność przy pracach instalacyjnych.

Standardowe złączki zaprasowywane, mufy, łuki, złączki przejściowe, redukcje, trójniki i kołnierze systemu Megapress są teraz dostępne w rozmiarze od ⅜ do 4". Dzięki temu instalator jest przygotowany na każde wyzwanie, jakie może go czekać na placu budowy. Dodatkowe możliwości oferują nowe złączki przejściowe i przyłączeniowe o średnicach 1½ i 2".

Zalety systemu Megapress wpływające na bezpieczeństwo i łatwość montażu są cenione w obiektach przemysłowych zarówno w zakresie instalacji grzewczych, chłodniczych i sprężonego powietrza, jak i w instalacjach tryskaczowych czy gaśniczych.

Ze względu na dużą wytrzymałość, trwałość i stabilność grubościenne rury stalowe nadają się idealnie do budynków o wysokich klasach odporności pożarowej, a często są nawet wymagane przepisami prawa. Do tej pory w budynkach, w których występuje ryzyko związane z działalnością produkcyjną lub magazynową, dopuszczone było jedynie łączenie rur na obejmy lub tradycyjne spawanie. Dzięki Megapress wszystkie

ekonomiczne i techniczne korzyści płynące z techniki zaprasowywania są teraz dostępne również w tym zakresie zastosowań. System firmy Viega spełnia wymagania najwyższych klas odporności pożarowej i posiada odpowiedni certyfikat VdS i CNBOP. Nowym, bardzo praktycznym rozwiązaniem jest złączka przejściowa do tryskaczy końcowych z wsuwaną końcówką do średnic 1 i 1¼" z gwintem wewnętrznym od ½ do 1". l Więcej na www.instalator.pl

Odkurzanie z kasetą Firma TopVac posiada w ofercie oryginalny amerykański system centralnego odkurzania Hide-A-Hose! Inaczej mówiąc wąż chowany w ścianie, który wystarczy wyjąć z gniazda na odpowiednią długość, a po skończonym sprzątaniu przyłożyć rękę do jego końcówki, aby automatycznie schował się z powrotem do gniazda. Wąż umieszczony jest w położonej za gniazdem pętli instalacyjnej.

Nowością w systemie jest kaseta HAH do montażu przedtynkowego. Stanowi ona alternatywę do tradycyjnego zestawu montażowego gniazda Hide A Hose stosowanego w instalacji po tynkach. Główną jej zaletą jest wbudowany ruchomy króciec przyłączeniowy,

który dzięki możliwości manewrowania w różne strony znacznie ułatwia osadzanie gniazda ssącego HAH, a także pozwala w łatwy sposób ustawić odpowiedni kąt podejścia instalacji. l Więcej na www.instalator.pl

19

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Pompa ciepła i fotowoltaika...

Dobrana para W dzisiejszym artykule postaram się przybliżyć dwa najbardziej popularne rozwiązania. Omówię połączenie instalacji fotowoltaicznej z grzewczą pompą ciepła (ogrzewanie budynku + ciepła woda użytkowa), co jest rozwiązaniem najbardziej popularnym, oraz wykorzystanie pompy ciepła do ciepłej wody użytkowej zasilanej energią słoneczną.

Jeszcze kilka lat temu instalacje fotowoltaiczne były w naszym kraju rzadkością, stosowane głównie w układach niewielkiej mocy jako instalacje off grid. Te czasy odeszły już do przeszłości, gdyż systemy tego typu zdobywają coraz to większą popularności zarówno wśród instytucji publicznych, firm, jak i inwestorów indywidualnych.

Z uwagi na fakt, iż fotowoltaika jest czystym, ekologicznym i odnawialnym źródłem energii elektrycznej, bez większych problemów można ją wykorzystać do współpracy z instalacją pompy ciepła. Na korzyść przemawiają aspekty ekonomiczne - ceny obu technologii są coraz bardziej przystępne, a oprócz tego dostępne na rynku programy dotacyjne poprawiają ekonomikę takiej hybrydowej inwestycji. O ile sam fakt wykonania takiej hybrydy nie nastręcza w teorii większych problemów, o tyle współpraca, optymalizacja oraz efektywne wykorzystanie obu tych technologii wymagają znaZdjęcie 1. Instalacja fotowoltaiczna w budynku jednorodzinnym w połączeniu z pompą/pompami ciepła.

jomości zarówno fotowoltaiki, jak i pomp ciepła i opracowania odpowiedniego algorytmu współpracy.

Algorytm ten powinien w każdych warunkach pracy maksymalizować wykorzystanie darmowej energii fotowoltaicznej przy jednoczesnej bezawaryjnej i automatycznej pracy pompy ciepła. Podstawą rolę ma również sposób rozliczania energii elektrycznej z jej dostawcą. W standardowej instalacji pompa ciepła zużywa największą ilość energii w sezonie zimowym, podczas gdy instalacja fotowoltaiczna swoją maksymalną wydajność osiąga latem.

Pożądany jest więc długi okres rozliczeniowy, np. 6-miesięczny.

W dzisiejszym artykule postaram się przybliżyć dwa najbardziej popularne rozwiązania. Omówię połączenie instalacji fotowoltaicznej z grzewczą pompą ciepła (ogrzewanie budynku + ciepła woda użytkowa), co jest rozwiązaniem najbardziej popularnym, oraz wykorzystanie pompy ciepła do ciepłej wody użytkowej zasilanej energią słoneczną.

energię słoneczną, kiedy jest ona dostępna, a kiedy jej nie ma, pompa ciepła korzysta z zasilania sieciowego. Alternatywnym rozwiązaniem jest wykorzystanie jedynie grzałek, lecz wtedy współczynnik sprawności takiej instalacji wynosi 1, gdy przy wykorzystaniu sprężarki sprawność wykorzystania energii generowanej przez instalację fotowoltaiczną jest zdecydowanie wyższa, zbliżona do sprawności samej pompy ciepła. Dla przykładu pompa ciepła o mocy 10 kW i sprawności COP = 5 zużyje 2 kWh energii elektrycznej, pracując 1 godzinę, i wyprodukuje 10 kWh energii cieplnej, podczas gdy grzałka elektryczna o mocy 2 kW w ciągu godziny pracy zużyje 2 kWh energii elektrycznej i dostarczy do układu ogrzewania 2 kWh energii cieplnej.

Różnica jest więc ogromna i w naszym przypadku wynosi 8 kWh. Skoro więc klient posiada pompę ciepła, to zawsze lepiej jest ją w pełni wykorzystać niż iść na skróty i korzystać z grzałek elektrycznych.

Zdjęcie 2. Instalacja fotowoltaiczna w budynku przemysłowym w połączeniu z pompą/pompami ciepła.

Sprawność układu Instalacja fotowoltaiczna, aby mogła współpracować z pompą ciepła, musi składać się oczywiście z paneli fotowoltaicznych oraz falownika (inwertera), który „zamieni” prąd stały na zmienny możliwy do wykorzystania w zasilaniu pompy ciepła. Aby układ pracował z możliwie najwyższą wydajnością, sprężarka pompy ciepła powinna pracować, wykorzystując

20

www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Projekt - ważna rzecz Przy projektowaniu omawianej przez nas hybrydy należy rozważyć, jakiej mocy pompa ciepła zostanie zainstalowana w budynku. Interesuje nas moc elektryczna sprężarki (lub sprężarek). W zależności od tego parametru powinniśmy oszacować minimalną wielkość instalacji fotowoltaicznej, która przy optymalnych warunkach nasłonecznienia będzie w stanie zasilić samodzielnie pompę ciepła. Oczywiście optymalne warunki nasłonecznienia w naszym kraju występują w miesiącach letnich, a w nich z kolei nie potrzebujemy zazwyczaj ogrzewania (chyba że basenu lub ciepłej wody użytkowej). Dlatego ważnym elementem jest komunikacja pomiędzy inwerterem a pompą ciepła. Powinien on być w stanie przekazać informacje do pompy ciepła w momencie, kiedy instalacja fotowoltaiczna osiągnie wymagany do zasilania pompy ciepła poziom mocy chwilowej. Większość producentów pomp ciepła pracuje w oparciu o zachodni system Smart Grid, który korzysta z protokołu sterowania urządzeniami w zależności od aktualnie dostępnej energii ze źródeł odnawialnych i konwencjonalnych. Jeżeli sprężarka w pompie ciepła zużywa w warunkach pracy systemu np. 2 kW, to inwerter w momencie osiągnięcia takiej mocy powinien „poinformować” pompę ciepła o tym fakcie. Wówczas pompa ciepła powinna zareagować i przełączyć się w tryb wykorzystania energii słonecznej. Na czym polega taka zmiana trybu? Chodzi o maksymalne wykorzystanie energii słonecznej na bieżące potrzeby danego obiektu, a w sytuacji, kiedy odbiorniki są wygrzane - zmagazynowanie tej energii. Można to osiągnąć na przykład przez ogrzewanie ciepłej wody użytkowej do znacznie wyższych temperatur, niż standardowo są nastawione przy normalnej eksploatacji.

Zasobniki ciepłej wody użytkowej w instalacjach pomp ciepła najczęściej mają znaczne pojemności, np. 300 lub 500 litrów, co daje znaczny magazyn przy wzroście nastawy temperatury o np. 10 K. Energie słoneczną, oczywiście pośrednio, możemy również gromadzić w instalacji centralnego ogrzewania, zwiękwww.instalator.pl

Rys. Schemat połączenia pompy ciepła ciepłej wody użytkowej z instalacją fotowoltaiczną (arch. Dimplex). szając nastawę temperatury lub magazynując ją w zbiornikach buforowych. Jednym z najlepszych magazynów energii są instalacje basenowe. Jeżeli w obiekcie znajduje się basen ogrzewany pompą ciepła, znacznie lepszym rozwiązaniem jest zastosowanie instalacji fotowoltaicznej, z której będziemy czerpać energię elektryczną do zasilania pompy ciepła, niż np. instalacji solarnej, która nie zagwarantuje tak stabilnej i bezobsługowej pracy, a nadto charakteryzuje się dużą mocą w okresie letnim, a poza nim koniecznością wspomagania konwencjonalnymi źródłami ciepła. Alternatywna współpraca w sposób uproszczony może odbywać się poprzez nastawy czasowe w automatyce pompy ciepła, według których w godzinach największego nasłonecznienia zostanie zaprogramowanie podwyższenie parametrów pracy pompy ciepła. Rozwiązanie takie nie daje nam jednak pełnej płynności współpracy obu instalacji w różnych porach roku i przy zmiennym poziomie nasłonecznienia.

Z kotłem w układzie Przy zastosowaniu pompy do ciepłej wody użytkowej nie służy ona do ogrzewania budynku, do tego celu jest wykorzystywane podstawowe źródło ciepła, np. piec na paliwo stałe. Urządzenia te najczęściej są wyposażone w dodatkowy wymiennik

ciepła (wężownice), poprzez który woda użytkowa jest ogrzewana przy skrajnie niskich temperaturach zewnętrznych. Natomiast po zakończeniu sezonu grzewczego ciepła woda jest realizowana wyłącznie przez pompę ciepła i dzięki współpracy z instalacją fotowoltaiczną możliwe jest jej darmowe ogrzewanie. Praca takiego rozwiązania została opisana powyżej, niemniej jednak polega ona na dopasowaniu mocy instalacji PV do mocy elektrycznej sprężarki w pompie c.w.u., która zazwyczaj w tego typu urządzeniach jest stosunkowo niewielka i wynosi najczęściej pomiędzy 500 a 1000 W. Jeżeli wymagana moc jest dostępna, to inwerter wysyła informacje do pompy ciepła, która zmienia nastawę temperatury z wartości optymalnej na maksymalną i tak długo grzeje zasobnik, aż temperatura zostanie osiągnięta lub moc dostępna z instalacji PV zmaleje poniżej wymaganej wartości. Cały proces powinien się odbywać w sposób w pełni zautomatyzowany, gdyż użytkownik po prostu nie będzie w stanie w sposób ciągły nadzorować pracy takiego systemu. Należy również zabezpieczyć minimalny czas pracy sprężarki i jej postoju, w taki sposób, by ochronić ją przed częstym załączaniem w przypadku, gdy warunki nasłonecznienia nie są stabilne.

Przemysław Radzikiewicz

21

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Pompy obiegowe: cyrkulacyjne do wody pitnej, solarne, do ogrzewania

Transport energii Pompy obiegowe to najpopularniejsza grupa pomp stosowanych obecnie w instalacjach grzewczych, chłodniczych i ciepłej wody użytkowej.

Zadaniem pompy obiegowej jest transport energii zgromadzonej w cieczy poprzez dostarczenie medium w określone miejsce, w odpowiedniej ilości i w odpowiednim czasie. Ważne jest zatem, aby była odpowiednio dobrana pod względem parametrów technicznych oraz przeznaczenia. Dzisiejsze systemy w większości pracują na wymuszonym obiegu czynnika realizowanym właśnie przy pomocy pomp.

Podział pomp Ze względu na cechy konstrukcyjne pompy obiegowe możemy podzielić na: solarne/chłodnicze do cyrkulacji wody przeznaczonej do spożycia oraz do systemów grzewczych.

Pompy stosowane w instalacjach solarnych i chłodniczych posiadają podwyższoną odporność na temperaturę do 130°C oraz dodatkowe zabezpieczenie antykorozyjne w postaci specjalnej powłoki kataforetycznej korpusu. Ich konstrukcja pozwala również na transport mieszaniny wody i glikolu w stężeniu do 50%. Pompy służące do transportu wody pitnej muszą być wykonane z materiałów nieszkodliwych dla organizmów żywych. Korpusy takich pomp wykonane są z mosiądzu, brązu lub stali nierdzewnej.

Ostatnią grupę stanowią pompy przeznaczone do systemów grzewczych.

Tutaj powszechnie stosowanym materiałem, z którego wykonany jest korpus, jest lakierowane żeliwo. Od 1 sierpnia 2015 r. każda pompa, za wyjątkiem tej, która używana jest do cyrkulacji wody do spożycia, musi spełniać wymogi dyrektywy ErP dotyczącej energooszczędności.

Zadanie dla pompy W związku z powyższym, dokonując doboru pompy, musimy w pierwszej kolejności znać jej przeznaczenie. Najczęstszym błędem popełnianym na tym etapie jest wybór urządzenia niezgodnego z zastosowaniem. Posłużmy się przykładem: pompa solarna dobrana do instalacji grzewczej. Poza narażeniem inwestora na dodatkowe niepotrzebne koszty wynikające z zakupu droższej pompy nic się nie stanie. Jeżeli natomiast mamy pompę przeznaczoną do systemów grzewczych i zostanie ona zastosowana do tłoczenia wody pitnej, może to spowodować problemy z odbiorem instalacji przez inspektora oraz zagrożenie w postaci korozji korpusu pompy i przedostawaniu się szkodliwych substancji do wody.

Dobór i parametry pracy Drugi etap - myślę, że najtrudniejszy - to dobór pompy pod wzglę-

Rys. 1. Schemat podłączenia przy pomocy zaworów do pomp (z arch. OTTONE).

22

dem parametrów pracy. Głównymi parametrami każdej pompy obiegowej jest wysokość podnoszenia oraz wydajność. Są one podawane przez producentów odpowiednio w metrach słupa wody oraz m3/h. Pierwsza wartość jest bardzo często interpretowana zbyt dosłownie, co generuje liczne błędy i nieporozumienia. Tak naprawdę wysokość podnoszenia to jest nic innego jak opór hydrauliczny stawiany pompie przez instalację. Opór hydrauliczny wyrażany jest często również jako spadek ciśnienia podawany w Pascalach. Każda kształtka, odcinek rury, rodzaj użytych materiałów składają się na pewien całościowy opór hydrauliczny, który pompa musi pokonać. Instalacja grzewcza, solarna, chłodnicza itd. to systemy zamknięte pracujące w pewnym nadciśnieniu, dlatego dosłowna interpretacja wysokości podnoszenia rodzi liczne błędy przy doborze pompy.

W jaki sposób należy dobrać pompę do danej instalacji? Przede wszystkim musimy znać wartość przepływu, jaki jest potrzebny, aby zapewnić odpowiednie rozprowadzenie energii w instalacji. Przepływy obliczane są na podstawie zapotrzebowania budynku na ciepło i parametrów pracy instalacji. Takich czynności dokonuje projektant. Także do jego zadań należy obliczenie oporów hydraulicznych instalacji, jakie powinna pokonać pompa. Mając te dwa parametry, dobieramy odpowiednio urządzenie. Bardzo często zdarza się, zwłaszcza kiedy nie ma projektu, że pompa dobierana jest tylko na podstawie przepływu lub tylko na podstawie wysokości podnoszenia. W najlepszym przypadku prowadzi to do przewymiarowania urządzenia i dodatkowych, niepotrzebnych kosztów dla inwestora. Groźniejsze jest zamontowanie pompy spełniającej wymogi wydajnościowe, ale nie wystarczająco mocnej, aby pokonać www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

opory hydrauliczne. Taki przypadek najczęściej zdarza się w przypadku ogrzewania podłogowego, gdzie straty ciśnienia (opory hydrauliczne) są największe. W efekcie w najdłuższych pętlach będzie problem z przepływem, co spowoduje niedogrzanie podłogi. Sytuacja odwrotna występuje w przypadku, kiedy potrzebna jest pompa z dużą wydajnością, np. ładująca sprzęgło hydrauliczne. Na tym odcinku instalacji opory nie są zazwyczaj duże, ponieważ pompa pracuje tylko na krótkim obiegu pomiędzy źródłem ciepła a sprzęgłem. Bardzo często instalowane jest wtedy urządzenie z dużą wysokością podnoszenia (w domyśle mocniejsze), ale niestety jej przepływ okazuje się niewystarczający.

Efekt jest taki, że pomimo dobrze dobranego źródła ciepła budynek może być niedogrzany.

oraz ustawienie. Tutaj należy bezwzględnie pamiętać, aby przed pompą znajdował się filtr siatkowy, a za pompą zawór zwrotny. Aby w razie awarii możliwa była wymiana, za i przed urządzeniem, konieczne jest zastosowanie zaworów odcinających.

Na rys. 1 pokazany jest przykład montażu pompy, przy pomocy specjalnych zaworów kulowych wyposażonych w półśrubunki. W zaworze montowanym za pompą dodatkowo wbudowany jest zawór zwrotny.

Istotne jest to, aby pamiętać o nieinstalowaniu pomp szeregowo. Powoduje to wzajemne oddziaływanie pomp na siebie, co skraca ich żywotność. Obecnie bardzo często instalacja podzielona jest na strefy grzewczy, a każda posiada własną pompę. Dodatkowo występuje jedna główna pompa w źródle ciepła lub tuż za nim. W takiej konfiguracji, aby uniknąć połączenia szeregowego, Montaż i ustawienie pompy oddziela się pompę główną od pozostałych przy pomocy sprzęgła hyKiedy uporamy się z doborem draulicznego oraz rozdzielacza obiepompy, bardzo ważny jest jej montaż gów grzewczych (rys. 2). Bardzo ważne jest dokładne odpowietrzenie pompy oraz instalacji. Pompy obiegowe z mokrym wirnikiem, a więc te najbardziej popularne, smarowane i chłodzone są cieczą, która pompują.

Niedopuszczalna jest więc sytuacja, gdzie pompa jest zapowietrzona i pracuje na sucho. Niektóre z obecnych konstrukcji posiadają zabezpieczenia w postaci wyświetlających się komunikatów lub sygnałów informujących o zagrożeniu. Bardzo często fabrycznie pompa ustawiona jest na maksymalną wydajność po to, by po zamontowaniu jak najszybciej usunąć powietrze z wnętrza korpusu. Aktualnie dostępne pompy na rynku wyposażone są w elektronikę umożliwiającą wybór kilku trybów pracy dostosowanych do potrzeb konkretnej instalacji. I tak np. dla ogrzewania grzejnikowego dedykowany jest tryb ciśnienia proporcjonalnego, natomiast dla ogrzewania podłogowego tryb stałociśnieniowy.

Podczas montażu ważne jest przestrzeganie maksymalnych parametrów pracy pompy. Najwięcej szkody może wyrządzić wysoka tampeRys. 2. Schemat systemu z trzema stre- ratura. Należy więc zastanowić się fami grzewczymi, rozdzielaczem stref, nad wyborem miejsca montażu, tak sprzęgłem hydraulicznym i pompą aby uchronić urządzenie przed główną (z arch. OTTONE). ewentualnym uderzeniem wysokiej www.instalator.pl

1 (233), styczeń 2018

temperatury, zwłaszcza w instalacjach z kominkiem i kotłami stałopalnymi starego typu.

Typowe „pseudousterki” pomp obiegowych Bardzo często zgłaszana jest usterka pompy, której objawem jest głośna praca. Powodów może być kilka, nie wykluczając również wady samego produktu. Zazwyczaj jednak okazuje się, że pompa nie została odpowiednio przestawiona i cały czas pracuje w trybie odpowietrzania. Drugim częstym powodem jest powietrze znajdujące się wewnątrz pompy. Niektóre modele posiadają specjalną śrubę w obudowie, dzięki której możemy pomóc pompie i odpowietrzyć ją ręcznie.

Dość często występującą usterką jest zablokowany wirnik po długim przestoju poza sezonem grzewczym. Obecne pompy elektroniczne sygnalizują taką awarię poprzez odpowiedni komunikat lub sygnał. Wystarczy wtedy odblokować wirnik ręcznie według wskazówek w instrukcji i zresetować urządzenie. W większości przypadków pompa wraca do normalnej pracy. Zdarza się natomiast, że wirnik zablokowany został przez liczne zanieczyszczenia lub agresywną wodę, czego niestety nie obejmuje gwarancja.

Zalania części elektronicznej to bardzo powszechna usterka, która niestety winą obarcza nieprawidłowy montaż lub nieszczelną instalację. Dławik przewodu zasilającego powinien być skierowany w dół lub w bok po to, by uniemożliwić spływanie wody po przewodzie prosto do skrzynki z elektroniką. Jakość materiałów użytych w bezpośrednim kontakcie z pompą, takich jak: zawory, złączki, przewody rurowe, może mieć wpływ na ewentualne późniejsze awarie prowadzące do nieszczelności i zalania.

Podsumowując, pompy obiegowe spełniają bardzo ważną rolę w instalacji. Ich odpowiedni dobór i montaż mają wpływ na prawidłowe działanie całego systemu przez jak najdłuższy okres. Łukasz Biernacki

23

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Ogniwa fotowoltaiczne

Słońce w gniazdku Ogniwo słoneczne (ogniwo fotowoltaiczne, ogniwo fotoelektryczne, fotoogniwo) to element półprzewodnikowy, w którym następuje przemiana (konwersja) energii promieniowania słonecznego (światła) w energię elektryczną w wyniku zjawiska fotowoltaicznego.

Na czym polega przemiana (konwersja) energii promieniowania słonecznego (światła) w energię elektryczną w wyniku zjawiska fotowoltaicznego w elemencie półprzewodnikowym? Aby się zbytnio nie zagłębiać w podstawy teoretyczne - w uproszczeniu polega to na wykorzystaniu faktu, że pod wpływem energii przenoszonej przez fotony światła padającego na złącze półprzewodnikowe typu p-n elektrony przemieszczają się do obszaru „n”, a tzw. dziury (nośniki ładunku) do obszaru „p”. Takie przemieszczenie ładunków elektrycznych powoduje pojawienie się różnicy potencjałów pomiędzy warstwami złącza, czyli napięcia elektrycznego.

Baterie, panele i sprawności Fotoogniwa słoneczne są produkowane z materiałów półprzewodnikowych, najczęściej z krzemu (Si), germanu (Ge), selenu (Se), choć co prawda naukowcy intensywnie pracują obecnie nad znalezieniem coraz to bardziej wydajnych materiałów.

Zwykłe ogniwo słoneczne z krystalicznego krzemu ma nominalne napięcie ok. 0,5 V, dlatego zazwyczaj łączy się je w większe zestawy tworzące panele fotowoltaiczne, które z kolei łączy się w baterie fotowoltaiczne.

Sprawność ogniw fotowoltaicznych z krzemu monokrystalicznego kształtuje się obecnie na poziomie od 14% do 17%, a ogniw multikrystalicznych (polikrystalicznych) na poziomie od 13% do 16%. Oznacza to, że na razie energia zawarta w promieniowaniu słonecznym tylko w niewielkim stopniu jest przekształcana w energię elektryczną. Na rynku występują rów-

24

nież w niewielkiej ilości ogniwa monokrystaliczne o specjalnej konstrukcji i o sprawności przekraczającej nawet 20%. Niestety ze względu na małą skalę ich produkcji oraz duże koszty wytwarzania są one znacznie droższe od klasycznych ogniw monokrystalicznych o sprawności 14-17%.

Najczęściej oferowane na rynku zestawy paneli fotowoltaicznych wykonane są na bazie krzemu polikrystalicznego i ich sprawność wg danych producentów kształtuje się na poziomie 13-14%, co oznacza, że w idealnych - laboratoryjnych - warunkach panel przetworzy na energię elektryczną do 14% energii słońca padającego na panel. Sprawność paneli zmienia się niestety również w zależności od temperatury powierzchni ogniw. Wraz z jej wzrostem sprawność przetwarzania energii słonecznej spada (wykres).

Pamiętajmy, że typowe ogniwo fotowoltaiczne w słoneczny dzień potrafi osiągnąć temperaturę nawet ok. 110°C. Powoduje to spadek sprawności ogniwa nawet o 43% (0,5% spadku sprawności na każdy wzrost temperatury ogniwa o 1°C).

skuje natężenie promieniowania ok.

1022-1048 kWh/(m2 * rok), południowa zaś, wschodnia i północna część Polski otrzymuje natężenie promieniowania ok. 1 000 kWh/(m2 * rok) i mniej. Najmniejszy w skali roku dopływ energii słonecznej obserwuje się w rejonie wysoko uprzemysłowionym (Śląsk) oraz w obszarze granicznym trzech państw: Czech, Niemiec i Polski, a ponadto w rejonie północnym Polski, obejmującym pas wybrzeża z wyjątkiem samego Wybrzeża Zachodniego. Różnice te nie są jednak aż tak znaczące i bez popełniania większego błędu można przy zgrubnych szacunkach przyjmować średnią wartość dla całej Polski wynoszącą 990 kWh/m2 ± 10%.

Wyraźne jest natomiast zróżnicowanie natężenia promieniowania w ciągu roku. W półroczu letnim otrzymujemy aż 77%, a w samym tylko sezonie letnim aż 43% całorocznego promieniowania słonecznego.

Biorąc pod uwagę powyższe dane dotyczące sprawności ogniw oraz natężenia promieniowania słonecznego, maksymalna ilość energii elektrycznej możliwej do uzyskania z 1 m2 powierzchni panelu słonecznego przy panujących w Polsce warunkach nasłonecznienia nie będzie większa niż ok. 130 kWh/rok.

Dostępność energii Natężenie promieniowania słonecznego jest różne w poszczególnych regionach kraju i waha się od 900 kWh/m2 do 1200 kWh/m2 (rys.). Najbardziej uprzywilejowanym pod tym względem rejonem Polski [natężenie powyżej 1 048 kWh/(m2 * rok)] jest południowa część województwa lubelskiego, obejmująca większe części dawnych województw: chełmskiego i zamojskiego. Centralna część Polski, zajmująca ok. 50% powierzchni, uzy-

Natężenie promieniowania słonecznego jest różne w poszczególnych regionach Polski. www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

Oczywiście taką ilość energii uzyskalibyśmy w warunkach laboratoryjnych. W rzeczywistości ciężko zapewnić optymalne warunki pracy paneli, takie jak usytuowanie względem kierunku padania promieni słonecznych, czystość powierzchni paneli, utrata sprawności paneli w czasie, spadek wydajności na skutek przegrzania etc.

Magazynowanie energii słonecznej Brak ciągłości promieniowania słonecznego wymaga stosowania systemów umożliwiających magazynowanie energii elektrycznej w okresie braku nasłonecznienia. O ile duże systemy fotowoltaiczne umożliwiają współpracę z siecią elektroenergetyczną i dwustronną wymianę energii elektrycznej, tzn. w momencie, gdy produkcja energii elektrycznej w systemie fotowoltaicznym jest większa niż zapotrzebowanie, energia jest przekazywana do sieci i odwrotnie, to w przypadku małych systemów koszty tego rozwiązania są zbyt wysokie (specjalne systemy przetwornic i falowników zamieniających prąd stały w prąd zmienny i zapewniające synchronizację systemu z siecią elektroenergetyczną).

Z tego powodu do magazynowania energii elektrycznej w małych systemach stosuje się baterie akumulatorów.

Pozwalają one na ich wielokrotne ładowanie i rozładowywanie z wykorzystaniem prądu stałego produkowanego przez panele fotowoltaiczne. Do kontroli procesu ładowania akumulatorów wymagane są regulatory ładowania.

Zapewniają one kontrolę prądu i stanu naładowania akumulatorów, co jest ważne ze względu na ich żywotność (zazwyczaj określaną na 3 do 5 lat).

Większość urządzeń stosowanych w gospodarstwach domowych wymaga do zasilania prądu zmiennego o napięciu 240 V i częstotliwości zasilania 50 Hz. Dlatego też nie można zasilać ich bezpośrednio z akumulatorów i wymagane jest stosowanie inwertera

1 (233), styczeń 2018

(przetwornicy sinusoidalnej), czyli urządzenia przetwarzającego prąd stały o napięciu 12 V na prąd zmienny 240 V i częstotliwości 50 Hz. Sprawność przetwarzania energii przez inwerter wynosi zazwyczaj ok. 80-88%, reszta energii jest tracona w postaci ciepła.

Reasumując, pełny system zasilania fotowoltaicznego składa się z następujących elementów: l ogniw fotowoltaicznych l kontrolera - ma za zadanie stabilizowanie energii wychodzącej z ogniwa oraz stanowi jednocześnie system ładujący akumulatory l akumulatorów - przy systemie off-grid l inwertera - będącego przetwornicą napięcia stałego na napięcie zmienne sieciowe - 230V Należy pamiętać, że każdy z tych elementów wnosi do systemu straty, dlatego końcowa ilość energii dostępnej w „gniazdku” w stosunku do ilości energii słonecznej docierającej do ogniwa fotowoltaicznego będzie wielokrotnie mniejsza i końcowa sprawność systemu wyniesie ok. 8-9%. Oznacza to, że z 1 m2 zainstalowanych paneli słonecznych uzyskamy maksymalnie do 5-7 kWh energii elektrycznej rocznie. Czy to dużo, czy mało?

Wszystko zależy od kosztów systemu fotowoltaicznego, wszak energię słoneczną mamy za darmo (na razie).

Ekonomia Obecne koszty paneli słonecznych oferowanych na polskim rynku kształtują się na poziomie ok. 10 zł/W mocy zainstalowanej. Należy jednak pamiętać, że oprócz paneli w skład systemu wchodzi wiele więcej wspomnianych wyżej elementów. Do naszych obliczeń przyjęto jeden z oferowanych w internecie kompletnych zestawów fotowoltaicznych.

Zestaw minielektrowni słonecznej o mocy zainstalowanej 920 W składa się z następujących elementów: l 4 modułów fotowoltaicznych o mocy katalogowej 230 W i powierzchni modułu 1,5 m2,

l regulatora ładowania akumulatorów

30 A, l 4 akumulatorów żelowych 200 Ah/12 V, l przetwornicy sinusoidalnej 1200 W, 24 V, l automatycznego przełącznika umożliwiającego przełączanie między elektrownią słoneczną a siecią.

Oferowana cena za taki zestaw wynosi ok. 12 000 zł i nie obejmuje kosztów montażu oraz okablowania.

Przy założeniu kosztów montażu i okablowania w wysokości 10% łączny koszt takiej minielektrowni słonecznej wyniósłby ok. 15 000 zł.

Zakładana roczna produkcja energii elektrycznej z takiego zestawu wyniosłaby: 990 kWh/(m2 * rok) * 1,5 m2 * 4 szt. * 9% = 534 kWh Koszt energii elektrycznej w taryfie G11 wynosi średnio brutto - 0,75

Wykres. Zależność moc/temperatura dla ogniwa krzemowego monokrystalicznego. zł/kWh (uwzględniając opłaty za energię elektryczną, za przesył energii oraz różnego rodzaju opłaty dodatkowe).

Wynika z tego, że energia elektryczna uzyskana dzięki własnej elektrowni słonecznej pozwoli nam na zaoszczędzenie ok. 534 kWh * 0,75 zł/kWh = ok. 400 złotych.

Prosty rachunek ekonomiczny wykazuje, że wydatek na taką elektrownię zwróciłby się w postaci oszczędności za energię elektryczną najszybciej w ciągu 37 lat! Dlatego też na obecnym etapie instalacje takie mogą okazać się jedynie ekonomiczne na ob-

!

Przedłuż prenumeratę „Magazynu Instalatora” na 2018 rok.

Wejdź na www.instalator.pl (sekcja „Prenumerata”) i zamów już dziś! www.instalator.pl

25

miesięcznik informacyjno-techniczny

szarach, gdzie koszt doprowadzenia energii elektrycznej jest zbyt wysoki lub z innych powodów niewykonalny.

Należy liczyć też, że ze względu na wzrastającą produkcję paneli fotowoltaicznych i szeroko zakrojone badania rozwojowe cena ich ulegnie zmniejszeniu, a jednocześnie wzrośnie sprawność przetwarzania energii słonecznej, co zmieni rachunek ekonomiczny na ich korzyść.

Prosument Prosument (ang. prosumer) zajmuje się produkcją na własny użytek, czyli konsumuje to, co sam wyprodukuje.

Prosument w kontekście energii elektrycznej to osoba posiadająca na własność małe źródło energii odnawialnej, np. instalację fotowoltaiczną, zaspokajające w całości lub części jej codzienne potrzeby. Wyprodukowana w instalacji fotowoltaicznej darmowa energia elektryczna będzie wykorzystywana na własne potrzeby użytkowników - mieszkańców domu. A jeśli w danej chwili będzie jej za dużo, nasz prąd solarny możemy oddać do publicznej sieci energetycznej.

Z uwagi na pozytywne skutki powodowane przez instalację fotowoltaiczną w zakresie ograniczenia emisji zanieczyszczeń oraz CO 2 rządy poszczególnych państw stwarzają dogodne warunki dla powstawania tego typu instalacji. Szczególnie dotyczy to małych instalacji, które mogą być montowane na dachach istniejących domów. Polska ustawa o odnawialnych źródłach energii do instalacji

26

1 (233), styczeń 2018

małych objętych regulacjami prosumenckimi zalicza instalacje o mocy zainstalowanej do 40 kW. Inwestor może liczyć w takim przypadku na różnego rodzaju preferencyjne kredyty na zakup i montaż tego typu instalacji, jak również na gwarancje odkupu wyprodukowanej przez niego nadmiarowej energii. Niestety przepisy te ciągle się zmieniają, co nie sprzyja rozwojowi rynku.

W wersji Ustawy o OZE obowiązującej do 1 lipca 2016 roku przewidywano, na wzór koncepcji wprowadzonej w części krajów UE, że prosument będzie sprzedawał wytworzoną przez siebie i niezużytą na własne potrzeby energię elektryczną, która została przez niego wprowadzona do sieci dystrybucyjnej. Niestety w dniu 1 lipca 2016 roku weszła w życie zmiana Ustawy o OZE, która wykreśliła możliwość sprzedaży energii przez prosumenta, zastępując system sprzedaży systemem wzajemnych rozliczeń.

Oznacza to, że zamiast taryf gwarantowanych na sprzedawaną energię nadmiarową otrzymają oni tzw. opusty, czyli rozliczenie różnicy między ilością energii, którą wyprodukują w instalacji fotowoltaicznej, a tą, którą pobrali z sieci (w czasie, gdy nie świeci słońce i instalacja nie wytwarza prądu).

Zmieniło to w zasadniczy sposób sens budowy instalacji fotowoltaicznych, obecny zwrot z inwestycji polega jedynie na obniżeniu rachunków za energię elektryczną, natomiast nie stanowi dodatkowego dochodu właściciela takiej instalacji.

Po nowelizacji ustawy - w przypadku instalacji o mocy do 10 kW - otrzymujemy opust do faktury w wysokości 0,8 kWh (energii pobranej) dla każdej 1 kWh przekazanej do sieci (w przypadku instalacji powyżej 10 kW opust ten wynosi jedynie 0,7 kWh na każdą 1 kWh oddaną do sieci).

Na przykład załóżmy, że w okresie 6-miesięcznym właściciel instalacji fotowoltaicznej o mocy do 10 kW pobrał z sieci (zużył na własne potrzeby) 100 kWh energii elektrycznej.

Jednocześnie wprowadził do sieci w tym samym okresie (wyprodukował ponad to, co zużył na własne potrzeby) 110 kWh energii elektrycznej.

Ilość energii zbilansowanej (dla współczynnika 0,7) = 0,7*110 kWh = 77 kWh, czyli różnica pomiędzy tym, co zużył, a oddał do sieci (z uwzględnieniem współczynnika bilansowego) wyniesie 100-77 = 23 kWh. W związku z tym otrzyma on fakturę za zużytą energię elektryczną w wysokości (23 kWh * cena sprzedaży 1 kWh energii elektrycznej + 23 kWh * cena za dystrybucję 1 kWh energii).

Energię należy rozliczyć w ciągu 365 dni od daty wprowadzenia jej do sieci, bo inaczej energia ta ulegnie „przedawnieniu” i przepadnie. Z tego powodu nie należy przewymiarowywać instalacji PV względem własnych potrzeb, ponieważ energia wprowadzona do sieci i nieodebrana w ramach limitów przysługujących w systemie opustów po roku przepada.

Jarosław Pomirski

www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Zapytano mnie - mogą zapytać i Ciebie. Można skorzystać!

Odpowiadam, bo wypada...

Szanowna Redakcjo!

Jakie uprawnienia, kwalifikacje są wymagane od osoby pełniącej nadzór nad wykonaniem głównej próby szczelności?

Imię i nazwisko do wiadomości redakcji Szanowny Panie!

Dokładna, zwięzła odpowiedź na postawione pytanie odnośnie do uprawnień i kwalifikacji brzmi: 1. Osoba pełniąca nadzór nad wykonaniem głównej próby szczelności powinna mieć energetyczne uprawnienia dozorowe grupy 3: „Urządzenia, instalacje i sieci gazowe wytwarzające, przetwarzające, magazynujące i zużywające paliwa gazowe”. Podstawa prawna - Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 kwietnia 2003 r. w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania posiadania kwalifikacji przez osoby zajmujące się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci (Dz. U. nr 89/03, poz. 828).

2. Osoba pełniąca nadzór nad wykonaniem głównej próby szczelności powinna mieć kwalifikacje zawodowe w dziedzinie instalacji gazowych nabyte w procesie szkolnym. W trakcie egzaminu na uprawnienia energetyczne Komisja Kwalifikacyjna sprawdza również kwalifikacje zawodowe kandydata. l Komentarz: W treści pytania może być ukryta jeszcze inna myśl: Kto jest uprawniony do wykonania głównej próby szczelności instalacji gazowej? l Odpowiedź: Główną i coroczną próbę szczelności instalacji gazowej może wykonać wykwalifikowany instalator, który wykonał instalację gazową, posiadający uprawnienie energetyczne, eksploatacyjne i dozorowe grupy 3, lub osoba z dozorowymi uprawnieniami energetycznymi grupy 3. Próby szczelności www.instalator.pl

dokonuje się wspólnie z właścicielem instalacji lub osobą upoważnioną: inwestorem, inspektorem nadzoru, zarządcą. Nie jest wymagane, by osoba dokonująca próby szczelności instalacji gazowej posiadała uprawnienia budowlane, czego wymagają bezpodstawnie niektóre gazownie w kraju. l Podstawa prawna: - Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (Dz. U. 1994 nr 89 poz.414); - odnośny artykuł Prawa Budowlanego; Art. 62. 1. Obiekty budowlane powinny być w czasie ich użytkowania poddawane przez właściciela lub zarządcę kontroli: 1) okresowej, co najmniej raz w roku, polegającej na sprawdzeniu stanu technicznego: (...) c) instalacji gazowych oraz przewodów kominowych (dymowych, spalinowych i wentylacyjnych); (…)

2) okresowej, co najmniej raz na 5 lat, polegającej na sprawdzeniu stanu technicznego i przydatności do użytkowania obiektu budowlanego, estetyki obiektu budowlanego oraz jego otoczenia; kontrolą tą powinno być objęte również badanie instalacji elektrycznej i piorunochronnej w zakresie stanu sprawności połączeń, osprzętu, zabezpieczeń i środków ochrony od porażeń, oporności izolacji przewodów oraz uziemień instalacji i aparatów; (…)

5) Kontrole stanu technicznego instalacji elektrycznych, piorunochronnych i gazowych, o których mowa w ust. 1 pkt 1 lit. c i pkt 2, mogą przeprowadzać osoby posiadające kwalifikacje wymagane przy wykonywaniu dozoru nad eksploatacją urządzeń, instalacji oraz sieci energetycznych i gazowych.

Szanowny Panie, Nie ma szczególnych uprawie do projektowania stacji gazowych. Projektować może każdy, kto ma uprawnienia do projektowania bez ograniczeń w zakresie sieci i instalacji sanitarnych.

Oczywiście są projektanci, którzy specjalizują się w tym zakresie.

dr inż. Jan Siedlaczek

Anna Omilianowicz

Szanowna Redakcjo!

Czy są jakieś przepisy dotyczące tego, gdzie ma zostać zamontowana skrzynka? Chodzi o to, że chcę, aby skrzynka gazowa pozostała jak dotychczas na budynku. Do tej pory korzystaliśmy z gazu płynnego, a obecnie przyłączam się do gazu ziemnego i nowy dostawca upiera się na montaż skrzynki na granicy posesji. Będę wdzięczna za informacje.

Pozdrawiam! Agnieszka Winiar Szanowna Pani!

W opisanym przypadku zawiera Pani nową umowę z nowym dostawcą gazu i to dostawca gazu - zgodnie z Ustawą Prawo Energetyczne, a dokładniej z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 6 kwietnia 2004 r. - określa warunki przyłączenia do sieci (w tym: miejsce przyłączenia do sieci) i granicę własności pomiędzy siecią gazową a instalacją (paragraf 8 ww. Rozporządzenia). Tą granicą jest kurek główny, który musi być umieszczony w szafce gazowej.

Spełnienie tych warunków jest konieczne do zawarcia umowy przyłączeniowej.

Pozdrawiam!

Anna Omilianowicz Droga Redakcjo! Chciałbym zapytać, w jaki sposób uzyskać uprawnienia do projektowania stacji gazowych? Z kim ewentualnie mógłbym się kontaktować?

Piotr Łach

27

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Osprzęt instalacji c.o. i c.w.u. (1)

Serce instalacji W zamkniętych instalacjach centralnego ogrzewania (c.o.) i ciepłej wody użytkowej (c.w.u.) montowane są urządzenia, których zadaniem jest optymalizacja pracy instalacji, dająca poczucie komfortu użytkownikom, jak też racjonalne eksploatowanie kotła oraz optymalne zużywanie paliwa.

Do grupy urządzeń najczęściej montowanych w zamkniętych instalacjach centralnego ogrzewania (c.o.) i ciepłej wody użytkowej (c.w.u.) są m.in. pompy obiegowe i cyrkulacyjne, odpowietrzniki, sprzęgła hydrauliczne, naczynia przeponowe. Te elementy instalacji wymagają odpowiedniego doboru i racjonalnej eksploatacji, co jest podstawą ich właściwego i bezpiecznego działania przez wiele lat.

W domach jednorodzinnych wykonuje się najczęściej instalację grzewcze, które składają się z jednego obiegu grzejnikowego, jednego obiegu podłogowego i obiegu ciepłej wody użytkowej z cyrkulacją, w przypadku zastosowania zasobnika ciepłej wody użytkowej.

Każda budowa instalacji grzewczej powinna być wykonywana w oparciu o profesjonalny projekt techniczny. Z tym jest jednak różnie. Projekt kosztuje, a na dodatek nie wszyscy są przekonani, jak wynika z lektury dyskusji na forach internetowych, że otrzymają właściwy projekt, a nie jakiś sztampowy, który zamiast pomóc w wykonaniu prawidłowej instalacji stworzy tylko problemy wykonawcze, a potem też eksploatacyjne.

Niezależnie od takich opinii dobry projekt jest najlepszym rozwiązaniem i podstawą do ew. roszczeń wykonawczych i gwarancyjnych. Takie projekty istnieją w naszym kraju, wykonywane są przez profesjonalne i doświadczone biura projektowe. Ich koszt, w porównaniu do kosztów inwestycji budynku mieszkalnego, jest znikomy. W tym przypadku, podobnie jak i w wielu in-

28

nych, oszczędzanie nieracjonalne jest często bardzo kosztowne.

Prawidłowe wyposażenie instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej w podzespoły wykonawcze jest gwarantem komfortu użytkowania i bezpieczeństwa eksploatacji dla samej instalacji, jak i dla użytkowników. Spotyka się ciągle instalacje, wykonywane bez projektu przez „doświadczone” firmy, które zawierają podstawowe błędy wyposażenia, np. brak naczynia przeponowego i zaworu bezpieczeństwa w instalacji ciepłej wody użytkowej, z czym ostatnio się spotkałem. Efektem takiego brakoróbstwa były niepokojące trzaski podczas grzania wody w zasobniku i ostatecznie rozsadzenie zasobnika. Zasobnik i kocioł znajdowały się w łazience. Na szczęście obyło się bez ofiar, nikt z młodej rodziny z trójką małych dzieci nie ucierpiał.

Pompy obiegowe Głównym podzespołem instalacji hydraulicznych są pompy obiegowe, nazywane często „sercem instalacji” (fot. 1). Poza tym, że powinny być odpowiednio dobrane do danej instalacji, powinny być też prawidłowo zamontowane w instalacji hydraulicznej. Te informacje, uzyskane na podstawie obliczeń, podaje projekt techniczny.

Niedomiarowanie pompy (zbyt mała do potrzeb) będzie skutkowało niedogrzaniem pomieszczeń i taktowaniem kotła. Taktowanie (częste włączanie i wyłączanie się kotła) będzie powodowane zbyt małym odbiorem ciepła z kotła, szybkim wzrostem jego

temperatury na zasilaniu do temperatury maksymalnej i wyłączaniem się.

Jedno i drugie zjawisko będzie niekorzystne dla użytkownika, który będzie cierpiał z powodu chłodu i wyższych kosztów zużywanego paliwa.

Taktowanie kosztuje. Kocioł i pompa powinny pracować z taką wydajnością by optymalnie uzupełniać straty ciepła.

Im dłuższe są cykle pracy kotła centralnego ogrzewania, tym lepsze jest dopasowanie jego wydajności cieplnej i wydajności pompy do potrzeb.

Współczesne kotły łagodzą ten problem, ponieważ są przystosowane do takich wymagań, dzięki wyposażeniu ich w automatyczną zmianę mocy w zależności od potrzeb grzewczych, potocznie zwaną „modulacją mocy kotła”. Większy ciężar odpowiedniego dopasowania spoczywa, w tym przypadku, na pompie obiegowej.

Pompy obiegowe centralnego ogrzewania mają możliwość ustawienia różnej wydajności 3-stopniowym ręcznym przełącznikiem. Zalecenia praktyczne są jednak takie, by pompę ustawiać na maksymalną wydajność dla zwiększenia jej momentu rozruchowego.

Przewymiarowanie pompy oznacza wyższy koszt jej zakupu, wyższy koszt zużytego prądu elektrycznego i waha-

Fot. 1. Typowa pompa obiegowa instalacji centralnego ogrzewania (z archiwum Grundfos). www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

nia temperatury w pomieszczeniach ogrzewanych grzejnikami, spowodowane dużym dopływem ciepła do grzejników i dynamicznymi reakcjami głowic grzejnikowych. Może wystąpić również taktowanie kotła, modulacja w większym zakresie mocy i jego częstszą pracę na wyższych mocach. Taka praca kotła będzie powodować większe zużycie paliwa.

Na polskim rynku występują pompy wielu uznanych producentów.

Najbardziej rozpowszechnionym typem pomp są pompy bezdławicowe, które charakteryzują się cichą pracą, niskim poborem prądu i relatywnie długotrwałą żywotnością. Ich wyjątkową cechą konstrukcyjną są łożyska ślizgowe wykonane z odpornej na ścieranie ceramiki; zarówno wałek jak i panewka. Takie łożyska mogą pracować wyłącznie w wodzie, która jest dla nich smarem. Na sucho dochodzi natychmiast do zatarcia, nawet po jednym obrocie wirnika. Zatarta pompa nie jest naprawialna. Dlatego ważne jest pierwsze uruchomienie pomp, jej uprzednie nawodnienie i odpowietrzenie zanim zostanie uruchomiona elektrycznie. Te czynności powinien wykonywać bez pośpiechu wykwalifikowany instalator.

Występują również na rynku pompy bezdławicowe z łożyskami ślizgowymi wykonanymi z różnych materiałów, np. wałek z ceramiki, panewka ze stali. Ten typ pomp jest bardziej zawodny z powodu powstających luzów w łożyskach ślizgowych w krótszym czasie eksploatacji.

Pompy bezdławicowe są wykonane z największą precyzją. Gdy dochodzi do zużycia łożysk ślizgowych i luzów na nich, następuje ocieranie wirnika o płaszcz oddzielający mokry wirnik od suchego stojana, powodujące słyszalne

1 (233), styczeń 2018

Fot. 3. Nowoczesna pompa cyrkulacyjna - elementy składowe (z arch. Grundfos). stuki pompy. Takie zjawisko kwalifikuje pompę do wymiany. Dalsze używanie pompy spowoduje przetarcie płaszcza i wyciek wody z pompy.

Do negatywnych cech pomp bezdławicowych należy ich zmniejszona sprawność i mały moment rozruchowy w porównaniu do dawnych (głośnych, prądożernych oraz przeciekających) pomp dławicowych. Mały moment rozruchowy powoduje, że pompa, która stała przez dłuższy czas bez ruchu (w sezonie letnim) i jej łożyska uległy sklejeniu przez zakamienianie, nie chce ruszyć. Ten problem będzie się częściej pojawiać w przypadku ustawienia pompy na mniejsze wydatki.

Producenci pomp podają w instrukcjach, co należy zrobić, by przywrócić taką pompę do pracy. Często jednak kończy się to wymianą pompy.

Za każdą pompą obiegową w instalacji centralnego ogrzewania powinien być zamontowany zawór zwrotny, który zapobiega niepożądanym przepływom czynnika grzewczego (fot. 2). Zawory zwrotne charakteryzują się znacznymi oporami przepływu. Warto zwrócić uwagę na tę cechę zaworów zwrotnych i dobrać odpowiednie, o możliwie niskich oporach przepływu.

Pompy cyrkulacyjne

Fot. 2. Zawór zwrotny w przekroju (z archiwum MarketPBS). www.instalator.pl

W instalacjach ciepłej wody użytkowej stosuje się pompy cyrkulacyjne.

Jest to obecnie inny rodzaj pomp niż pompy obiegowe centralnego ogrzewania. Charakteryzują się mniejszą wydajnością i niskim poborem mocy

elektrycznej. Dobór pompy cyrkulacyjnej nie stwarza problemu, ponieważ są to pompy przeznaczone do ściśle określonego zastosowania (fot. 3).

Problem leży gdzie indziej. Jeśli pompa cyrkulacyjna pracuje ciągle, 24 godziny na dobę, będzie powodować wychłodzenie ciepłej wody w zasobniku i zwiększone koszty podgrzewania wody, które mogą wzrosnąć nawet ponad dwukrotnie.

Rozwiązaniem jest odpowiednie sterowanie pompą cyrkulacyjną. Optymalne użytkowanie pompy cyrkulacyjnej powinno sprowadzać się do jej uruchomienia na kilka minut przed poborem ciepłej wody po dłuższej przerwie z jej korzystania. Taka eksploatacja ogranicza czas pracy pompy, zmniejsza wychładzanie ciepłej wody w zasobniku i zmniejsza koszty jej podgrzewania.

Jednym z rozwiązań jest zastosowanie regulatora centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej z możliwością podłączenia pompy cyrkulacyjnej i zdalnego jej sterowania. W praktyce instaluje się dodatkowy włącznik impulsowy (włącznik dzwonkowy) w odpowiednim miejscu w mieszkaniu, np. w łazience, kuchni lub przedpokoju. Przyciśnięcie włącznika powoduje włączenie pompy na kilka minut. Po takim zabiegu uzyskuje się ciepłą wodę we wszystkich kranach bez konieczności zrzutu dużych ilości zimnej wody. Takie rozwiązanie obniża znacznie koszty eksploatacyjne ciepłej wody użytkowej. dr inż. Jan Siedlaczek

29

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Wymagania dotyczące emisji i sprawności kotłów grzewczych na paliwa stałe

Sprawność pod lupą Obecny stan polskich przepisów jest taki, że istnieją pewne uregulowania odnoszące się do kotłów na paliwa stałe o wydajności cieplnej do 500 kW, natomiast brak jakichkolwiek wymagań do kotłów o wydajności przekraczającej 500 kW do 1000 kW. Zagadnienie emisji z kotłów grzewczych stanowi od lat poważny problem, który nie jest rozwiązywany w sposób jednolity w całym państwie. Wracając do europejskich pomysłów w tym zakresie, możemy wspomnieć np. program hamburski albo bawarski, które funkcjonowały już ponad 30 lat temu. Regionalne programy, zwłaszcza miejskie programy związane z dużymi metropoliami, wyprzedziły, i to znacznie, przepisy o zasięgu krajowym, bo rzeczywiście problemy niskiej emisji miały zawsze raczej zasięg lokalny niż krajowy.

Drogi poprawienia sytuacji w zakresie „czystości powietrza” przejawiają się we wszystkich środkach masowego przekazu, jednakowoż nikt nie podaje prostego sposobu na poprawę tej sytuacji. Bez radykalnych środków (bolesnych) nie wybrniemy z tej sytuacji. Co robić?

Stan prawny Obecny stan polskich przepisów jest taki, że istnieją pewne uregulowania odnoszące się do kotłów o wydajności cieplnej do 500 kW, natomiast brak jakichkolwiek wymagań do kotłów o wydajności przekraczającej 500 kW do 1000 kW. Powyżej 1000 kW obowiązuje już rozporządzenie w sprawie standardów emisyjnych dla niektórych rodzajów instalacji, źródeł spalania paliw oraz urządzeń spalania lub współspalania odpadów [5]. To ostatnie rozporządzenie kwalifikuje urządzenia według wydajności cieplnej liczonej na podstawie wartości opałowej spalanego paliwa, więc faktycznie obejmuje urządzenia o wydajności cieplnej od ok. 850÷900 kW. Wymagania dotyczące kotłów grzewczych na paliwa stałe, którymi prak-

30

tycznie był tylko węgiel, koks i w niewielkim stopniu drewno w postaci polan, zaczęto w Polsce wprowadzać dopiero w latach 60. ubiegłego stulecia.

Opracowana została norma branżowa opisująca metody badań i wymagania pt. „Kotły grzewcze. Badania cieplne BN1317-02” opracowana przez Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Wyrobów Instalacyjno-Sanitarnych i Grzewczych w Radomiu. Norma podawała metody badań i związanych z badaniami obliczeń kotłów grzewczych w zakresie wydajności, sprawności, niektórych emisji i bezpieczeństwa eksploatacji kotłów.

Norma 303-5 Norma straciła znaczenie w momencie wprowadzenia europejskiej normy EN 303-5:1999. Została ona przetłumaczona na język polski i wprowadzona jako PN-EN 303-5:2002. Zakres normy obejmował kotły o wydajności cieplnej do 300 kW. Od 2012 r. obowiązuje norma PN-EN 303-5:2012, która jest tłumaczeniem europejskiej normy EN 303-5:2012.

Określa ona wymagania i metody badań kotłów grzewczych na paliwo stałe o mocy cieplnej nieprzekraczającej 500 kW. Podano w niej wymagania dotyczące konstrukcji, bezpieczeństwa pracy oraz emisji i sprawności kotłów.

Z zakresu normy wyłączono: l kotły grzewcze, które bezpośrednio ogrzewają pomieszczenia, w których zostały zainstalowane urządzenia do gotowania; l urządzenia z zamkniętą komorą spalania; l kotły kondensacyjne.

Kotły podlegające normie mogą spalać następujące paliwa kopalne: węgiel

kamienny, węgiel brunatny, koks i antracyt; paliwa biogeniczne: polana drewna, zrębki drewna, pelety i brykiety z drewna wytwarzane bez nienaturalnych środków wiążących, trociny oraz biomasę niepochodzącą z drewna, takie paliwa jak słoma, miskant, trzcina, pestki lub zboża. Ponadto norma dotyczy kotłów, w których spala się torf lub paliwa wytwarzane przemysłowo objęte normą EN 14961-6 (obecnie zastąpioną przez EN ISO 17225-1).

Norma jest powiązana z dyrektywą maszynową 2006/42/WE w zakresie bezpieczeństwa budowy oraz pracy urządzeń i w tym zakresie jest ona normą zharmonizowaną, natomiast wymagania dotyczące sprawności i emisji nie są obligatoryjne.

Norma EN 303-5 jest podstawą dla innych przepisów w zakresie przyjętych definicji, metodyki obliczeń cieplnych, metod pomiarowych i wartości granicznych poszczególnych parametrów.

Poprzednia edycja normy, pochodząca z 1999 roku, określała trzy klasy sprawności i trzy klasy emisji oznaczone jako 1, 2 i 3. Klasa 1 była najniższa, stawiała najmniejsze wymagania. W znowelizowanym wydaniu normy z 2012 roku zrezygnowano z klas 1 i 2, a wprowadzono klasy 4 i 5, które określają coraz wyższe wymagania. Kotły zaliczane do najwyższej klasy, tj. klasy 5, muszą posiadać sprawność cieplną nie mniejszą niż: hk = 87 + logQ [%] w zakresie mocy cieplnej do 100 kW, a 89% dla kotłów o większej mocy (Q - moc nominalna kotła w kW).

Oznacza to, że sprawność kotła o mocy nominalnej 10 kW nie może być mniejsza niż 88,0 %, a kotła 30 kW nie mniejsza niż 88,5%. Wzrost wymagań ilustruje fakt, że w porównaniu do klasy 1 są to wartości wyższe co najmniej o 30%.

W normie określono maksymalne emisje tlenku węgla, organicznych związków gazowych węgla i cząstek stałych niezależnie od wydajności kotłów. Dopuszczono wyższe wartości dla kotłów z www.instalator.pl

miesięcznik informacyjno-techniczny

ręcznym zasypem niż dla kotłów automatycznych. Emisje przy nominalnej i minimalnej mocy cieplnej kotła winny mieścić się w podanych w poniższej tablicy granicach. Dopuszczalne wartości emisji są równe dla kotłów opalanych paliwem kopalnym i biogenicznym.

Graniczne wartości emisji wyraża się w miligramach substancji na metr sześcienny gazów odlotowych odniesione do temperatury 0°C przy ciśnieniu 1013 mbar w przeliczeniu na spaliny zawierające 10% tlenu. Zmierzone rzeczywiste koncentracje poszczególnych składników przelicza się na podane warunki i porównuje z wymaganiami.

Graniczne wartości przyjęte dla klasy 5 są znacznie niższe niż wartości emisji dopuszczane dla klasy 1, których maksymalne wartości wynosiły: l tlenku węgla - 25 000 mg/m3 l organicznych związków gazowych węgla - 2000 mg/m3 l pyłu - 200 mg/m3 Tak znaczne zaostrzenie wymagań, które nastąpiło w ciągu kilkunastu zaledwie lat, bo od 1999 do 2012 roku, świadczy o tym, jak długą drogę przebyli konstruktorzy tych kotłów i ile wysiłku włożono w ich budowę. Oczywiście należy się spodziewać, że dalszy postęp jest możliwy, ale już nie w takim tempie i przy znacznie większym nakładzie pracy. Również koszt tego postępu będzie znacznie większy.

W normie [4] nie podano limitów emisji tlenków azotu (NOx), uznając, że brakowało wówczas dostatecznej ilości zweryfikowanych danych do określenia uzasadnionej wartości granicznej.

Rozporządzenie z X 2017 r.

Niedawno opublikowano rozporządzenie Ministra Rozwoju i Finansów określające wymagania emisji kotłów grzewczych [3]. Rozporządzenie jest datowane dnia 1 sierpnia, a ukazało się 5 września 2017 r. Weszło ono w życie z dniem 1 października 2017 r., przy czym dopuszcza wprowadzanie do ob-

1 (233), styczeń 2018

rotu kotłów niespełniających podanych w rozporządzeniu wymagań tylko do końca pierwszego półrocza 2018 r. - pod warunkiem, że zostały wyprodukowane przed dniem 1 października 2017 r.

W rozporządzeniu podano wymagania dotyczące emisji kotłów o mocy nieprzekraczającej 500 kW równoznaczne z wymaganiami dla 5 klasy według normy PN-EN 303-5:2012. Wymaga się potwierdzenia spełnienia tych wymagań przez akredytowaną jednostkę, która wykona badania zgodnie z procedurą określoną w wymienionej normie.

Rozporządzenie nie zawiera żadnych wymagań dotyczących sprawności kotłów.

Wyłączenia niektórych rodzajów kotłów w omawianym rozporządzeniu i normie nieco się różnią, rozporządzenia nie stosuje się do kotłów: l wytwarzających ciepło wyłącznie na potrzeby zapewnienia ciepłej wody użytkowej, l przeznaczonych do ogrzewania i rozprowadzania gazowych nośników ciepła, takich jak para wodna lub powietrze, l kogeneracyjnych na paliwo stałe o znamionowej mocy elektrycznej 50 kW lub większej, l na biomasę niedrzewną rozumianą jako biomasę inną niż biomasa drzewna, w tym słomę, miskant, trzcinę, pestki i ziarna, pestki oliwek, wytłoczyny oliwek i łupiny orzechów.

Wydaje się, że w praktyce stosowania tego rozporządzenia użyte sformułowania mogą okazać się istotne.

Wymagania dotyczące emisji mają obowiązywać do 1 stycznia 2020 r., natomiast wprowadzony rozporządzeniem zakaz stosowania rusztu awaryjnego jest bezterminowy.

Uwaga na rok 2020 Kolejnym przepisem, którego wymagania zaczną obowiązywać od 1 stycznia 2020 roku, jest rozporządzenie Komisji Europejskiej 2015/1189 [2]. Rozporządzenie bazuje również na

normie EN 303-5:2012, jednak idzie znacznie dalej.

Rozporządzenie nie posługuje się sprawnością cieplną, lecz sprawnością użytkową, którą oblicza się w odniesieniu do ciepła spalania paliwa. Trzeba zdawać sobie sprawę, że w przypadku kotła opalanego węglem kamiennym sprawność użytkowa jest przynajmniej o 5% mniejsza od sprawności cieplnej.

Wymagane jest dotrzymanie tzw. sezonowej efektywności energetycznej ogrzewania pomieszczeń.

Do jej obliczenia potrzebne jest obliczenie sezonowej efektywności w trybie aktywnym, która jest wyrażana jako średnia ważona sprawności użytkowej kotła przy wydajności nominalnej i przy wydajności minimalnej, która ma być równa 30% wydajności nominalnej dla kotłów automatycznych i 50% dla kotłów ręcznych. Waga tych sprawności wynosi 85% dla wydajności minimalnej i 15% dla wydajności nominalnej.

Obliczoną sezonową efektywność ogrzewania pomieszczeń w trybie aktywnym należy skorygować przez zmniejszenie jej o stratę ze względu na skorygowany udział czynników związanych z regulatorami temperatury (określony na 3%) oraz zużycie energii na potrzeby własne (skorygowane) i zwiększyć o ekwiwalent energii elektrycznej wytwarzanej przez zespół kogeneracyjny (o ile istnieje).

Wymaga się, aby tak obliczona sezonowa efektywność energetyczna ogrzewania pomieszczeń dla kotłów o mocy większej niż 20 kW nie była mniejsza od 77%, a dla pozostałych kotłów nie była mniejsza od 75%.

Należy zauważyć, że wprowadzona sezonowa efektywność energetyczna ogrzewania pomieszczeń nie jest wprost porównywalna z dotychczas używaną sprawnością cieplną i jest od niej mniejsza. Zależnie od wielu czynników różnica ta może wynosić od ok. 9 do 13%, ponieważ sprawność cieplna kotła według normy PN-EN 303-5:2012 jest odnoszona do wartości opałowej paliwa, a sprawność użytkowa jest odnoszona do ciepła spalania.

W kolejnym artykule będę kontynuował podjęty temat.

Cytowaną literaturę zamieszczono w internetowym wydaniu artykułu na www.instalator.pl Aleksander Krucki, IEn (ITC) Łódź Sławomir Pilarski, ZBUE IEn Łódź

www.instalator.pl

31

miesięcznik informacyjno-techniczny

1 (233), styczeń 2018

Nowy wymiar ogrzewania/chłodzenia powierzchniowego bez jastrychów (1)

Grzejnik bez jastrychów W 2017 roku wykonane zostały badania doświadczalne przeprowadzone zgodnie z normą [2] dotyczącą badania lekkich systemów ogrzewania podłogowego przy zastosowaniu metalowych elementów rozpraszających ciepło oraz bez ich użycia. Zastosowano przy tym różne rozstawy wężownicy.

Dwa lata temu na łamach „Magazynu Instalatora” („Ciepło z posadzki bez jastrychów (2). Ultra cienki grzejnik”, „MI” 2/2016 - przyp. red.) ukazał się artykuł poruszający temat ogrzewania podłogowego bez zastosowania zarówno mokrych gładzi cementowych, mających na celu głównie zakrycie rur grzejnych, jak też bez stosowania suchych jastrychów. Opisywał on badania eksperymentalne dotyczące zależności gęstości strumienia ciepła wysyłanego przez badany grzejnik, zależnie od wielkości temperatury zasilania układu oraz rozkładu temperatury znajdującej się na powierzchni grzejnika. Ten powierzchniowy grzejnik składał się z warstwy izolacji termicznej, wewnątrz której zostały wyprofilowane bruzdy. Włożono w te bruzdy wężownicę o średnicy 16 mm z rozstawem co 10 cm. Całość bez stosowania elementów rozpraszających ciepło w postaci lameli zakryto warstwą klejowo-siatkową z terakotą.

We wnioskach artykułu zostało wymienionych wiele zalet tego rodza-

Fot. 1. Pole badawcze na bazie płyt XPS z lamelem aluminiowym z prawej strony i bez lamela z lewej przy rozstawie wężownicy 20 cm.

32

ju konstrukcji grzejnika powierzchniowego bez używania jastrychów, wskazując zarówno na walory bardzo konkurencyjnej ceny w stosunku do istniejących systemów opisanych w normach, jak też wiele zalet dotyczących jego zastosowania w każdych warunkach oraz walory użytkowe, w tym wysoką wydajność cieplną. Zauważono też pewien mankament związany z brakiem zastosowania w konstrukcji grzejnika profilowanej płyty z blach, co wpływa na poprawę równomiernego przekazywania ciepła. Przy 10-centymetrowym rozstawie rur grzejnych nie miało to większego znaczenia, co potwierdziły badania, lecz powstało pytanie - co by się stało przy wzroście tych odległości? Odpowiedź znajduje się w tym artykule.

Nowe badania eksperymentalne W 2017 roku wykonane zostały badania doświadczalne zgodnie z normą [2] dotyczącą badania lekkich systemów ogrzewania podłogowego przy zastosowaniu metalowych elementów rozpraszających ciepło oraz bez ich użycia. Zastosowano przy tym różne rozstawy wężownicy. W celu realizacji zamierzenia utworzono trzy pola badawcze opisane w artykule [3], jedno z nich pokazuje fot. 1.

Konstrukcja grzejników na dwóch polach składała się z izolacyjnych płyt XPS300, przy rozstawie wężownicy 15 i 20 cm. Jej średnica wynosiła 16 mm, a każde pole było podzielone na część z lamelem aluminiowym i bez niego.

Ostatnie pole badawcze wykonano z płyt

izolacyjnych EPS200-0,36 (styropian dach, podłoga, parking tzw. bardzo twardy), przy rozstawie rur grzejnych 12,5 cm również z podziałem na część z lamelem aluminiowym i bez niego. Całość zakryto warstwą klejową lub klejowo-siatkową gr. 2-3 mm z posadzką terakoty, bez jakichkolwiek jastrychów (gładzi cementowych). Schemat konstrukcyjny badanych elementów przygotowano zgodnie z normą [2], a pomiary temperatury powierzchni grzejników przeprowadzono przy pomocy kamery termowizyjnej i dodatkowo, w celu ich weryfikacji, pirometrem elektronicznym przy zachowaniu stabilnej temperatury wewnątrz pomieszczenia.

Utrzymanie stałej temperatury 20°C było możliwe dzięki badaniom prowadzonym w okresie letnim, a dodatkowo w hali magazynowej o dużej objętości kubaturowej powietrza. Temperatura powietrza i rur grzejnych była na bieżąco kontrolowana przez elektroniczne termostaty o dokładności pomiaru +/0,5°C, po dwa na każde pole badawcze, przedstawione na fot. 2.

Jako miarodajne przyjęto wyniki dotyczące czasu studzenia przy temperaturze na rurach grzejnych 45, 40, 35 i 28°C, odpowiednio dla każdego z badanych stanowisk.

Wyniki badań eksperymentalnych Aby uwiarygodnić przeprowadzone badania dokonano nie tylko po-

Fot. 2. Elektroniczne termostaty kontrolujące temperaturę powietrza i wężownic. www.instalator.pl

Gwarantowana, comiesięczna dostawa „Magazynu Instalatora”: tylko 11 PLN/miesiąc Kliknij po szczegółowe informacje...