E vorba despre o clădire plină de vegetație, pereți din sticlă, marmură și eleganță. Proiectate cu atenție, tehnologiile moderne de iluminat, de încălzire descentralizată și răcire, de control al umidității în camere, precum și sistemul automat de protecție solară și multe alte soluții pun în evidență caracterul exclusivist al clădirii. Clădirea este una ecologică. Abordarea laturii ecologice cu mijloace moderne este demonstrată de certificatul LEED Gold obținut. Din nefericire, chiar și o astfel de marcă de calitate recunoscută internațional nu garantează utilizarea unei surse de încălzire ecologice sau eficiente.
Studiu de caz – Refacerea clădirii de birouri din Praga
Proiectul de refacere a clădirii a inclus renovarea spațiilor de birouri pe opt etaje, cu o suprafață totală de 6830 m2, precum și construirea unei noi aripi în locul curții interioare existente inițial. Un element al proiectului de refacere și unul din obiectivele proiectului a fost instalarea unei surse de încălzire eficientă care să poată maximiza consumul energiei produsă pe bază de combustibil și să poată transfera această energie către clădire. Aceste cerințe au fost satisfăcute din proiect prin folosirea mai multor cazane în condensație pe gaz UltraGas® 800D.
Schema de instalare este explicată în ilustrația de mai jos:
În urma reducerii bugetului de către investitor, cazanele în condensație pe gaz Hoval au fost înlocuite în faza de execuție cu alte modele care, conform documentației tehnice, păreau a oferi parametri și proprietăți tehnice similare. Înlocuirea acestor cazane a generat și alte modificări, printre care înlocuirea instalației hidraulice și, mai presus de toate, a afectat funcționalitate întregului sistem de încălzire al clădirii.
Soluție bazată pe cazane în condensație pe gaz
Dacă ne uităm atent la schema de sistem de mai jos, vom observa diferențe semnificative.
Nu există o pompă primară
Cazanul UltraGas® este un cazan de apă de mare capacitate pentru care nu există o cerință privind debitul minim, ceea ce înseamnă că, în schema aferentă acestui sistem de încălzire, nu vom găsi o pompă primară cu comutator hidraulic sau regulator de presiune diferențială (torus).
Circuit de retur separat pentru temperatura înaltă și cea joasă
Pe partea laterală a cazanului se pot observa circuite de încălzire separate: un circuit la temperatură mare, de exemplu pentru ventilație, cu un gradient de temperatură de 80/60°C și un circuit cu un gradient de temperatură joasă de 35/25°C pentru încălzirea pardoselii, precum și alte circuite de încălzire cu cerințe de temperatură joasă.
Știm că punctul de condensare al gazelor de evacuare se situează undeva la 57°C. A fost
demonstrat faptul că, în situația în care există o mișcare a apei de retur din toate circuitele, temperatura va oscila peste acest punct de condensare ca urmare a
faptului că nu se mai produce condensul apei conținute de gazele arse sau nu se mai folosește căldura generată de acestea. Așadar, este important să se ia în
calcul separarea circuitului de retur pentru apa caldă și apa rece atât la cazane, cât și la distribuitor. Datorită acestei separări se poate inițial procesul de
condensare folosind apa rece de retur.
ΔT- limitări
Un alt avantaj al cazanului UltraGas® este că nu are o limită de tip delta-T (diferență de temperatură dintre debit și retur). Factorii care cântăresc în favoarea cazanului sunt temperatura de debit maximă necesară și temperatura de retur (din cauza condensului).
Cazanele dotate cu schimbător de căldură din aluminiu pot funcționa doar cu o valoare ΔT de până la 25K. Cazanul UltraGas® nu este supus unei astfel de limitări. Spre deosebire de sistemele de încălzire cu cazan dotat cu schimbător de căldură din aluminiu, cele care funcționează cu cazane UltraGas® nu au nevoie de componente suplimentare (adică de comutator hidraulic pentru creșterea temperaturii de retur, pompe, etc.)
Comparația cu schema instalației realizate sugerează faptul că, atunci când s-a făcut înlocuirea cazanelor, nimeni nu a luat în calcul proiectul sistemului de încălzire, ci doar prețul soluției.
Din aceste considerente, în cazul descris mai sus, sursa de încălzire constă din două cazane în condensație a căror structură și rezistență hidraulică impune instalarea propriei pompe pe circuitul primar care să asigure debitul necesar; a fost instalat un grup de pompe relativ mari care funcționează practic non-stop.
Pentru a asigura condiții corespunzătoare de funcționare pentru fiecare pompă în parte, circuitul sursei și circuitul dispozitivelor sunt separate cu ajutorul unui regulator de presiune diferențială. Datorită structurii acestora, cazanele instalate nu permit o diferență de temperatură la intrare și pe retur mai mare de 25K. Debitul este prin urmare proiectat pentru acest gradient de temperatură. La puterea maximă de ardere în ambele cazane, gradientul de temperatură se ridică la 25K. Cu toate acestea, în situația în care puterea este limitată, scade inclusiv gradientul de temperatură pe circuitul cazanului (menținându-se o proporție în acest sens). Cazanele vor menține temperatura impusă de cerințele de distribuție, drept pentru care temperatura pe circuitul de retur al centralei crește semnificativ - un alt motiv pentru care, în descrierea de mai sus, cazanele funcționează dincolo de limitele unui condens real.
Exemplu de solutie eficienta pentru incalzirea birourilor ce utilizeaza cazane in condensatie.
Eficiență redusă cu 10% în lipsa condensației (dacă aceasta nu funcționează)
Condensarea are loc dacă se reușește răcirea gazelor la o temperatură sub punctul de condensare atunci când este eliberată căldura de condensare. Căldura de condensare reprezintă aproximativ 11% din energia conținută în gazele arse, iar sporirea eficienței depinde de gradul de răcire a gazelor arse. Adevărata diferență între condensare și necondensare în ceea ce privește cazanele în condensație este de aproximativ 10% (interesant de reținut: în comparație cu cazanele care funcționează la temperatură joasă cu valori termice ale gazelor arse de aproximativ 200°C, există diferențe de până la 25%).
În situația dată, cazanele înlocuitoare – în ciuda condițiilor foarte bune pe care le permiteau – nu sunt și nu pot fi utilizate în modul condensare.
Figura 2. Schema hidraulica a centralei actuale (include temperatura de retur)
De ce să alegi oferta cea mai ieftină dacă sporesc costurile de investiție ulterioare?
Deși, la prima vedere, înlocuirea unui anumit tip de cazan în
condensație cu un alt tip este simplă și nu cere efort, realitatea este mult mai complexă și simpla înlocuire a unui cazan cu altul nu rezolvă problema. În
cazul nostru, înlocuirea cazanelor în condensație a redus costul
echipamentelor, dar a crescut semnificativ costurile de funcționare.
Să presupunem că o centrală termică pe gaz cu un randament de 750kW va costa în medie 63 000 Euro pe an. Economiile obținute cu centrala anterioară a cărei
eficiență era de 109% în modul condensare corespund unei reduceri de 10% a costului gazelor, adică 56 700 Euro pe an. Consumul de curent electric în cazul pompelor
de pe circuitul centralei, presupunând că scara și timpul de funcționare, precum și prețurile pentru curentul electric, corespunde unui consum de cca. 5 000 kWh pe
an, adică în jur de 1700 Euro pe an. Observăm în final că funcționarea sistemului în cazul descris mai sus este mai costisitoare cu 8000 Euro pe an.
Economiile obținute în faza de implementare a proiectului având ca obiectiv înlocuirea cazanelor a fost anulat de costurile de achiziție a pompelor de circulare și
controllerelor aferente acestora, a regulatorului de presiune diferențială și, în acest caz specific, a sistemului de evacuare a gazelor arse (un cazan dublu
UltraGas® ar avea nevoie doar de o singură țeavă pentru evacuarea gazelor arse). Mai mult, din punctul de vedere al materialului
și structurii, cazanele înlocuitoare selectate nu vor avea o durată de viață prea mare comparativ cu cea asigurată da cazanele înlocuite, incluse în proiectul
inițial, de până la 30 de ani.
Modificări la nivel de cifre
• Costurile aproximative ale centralei cu un randament de 750kW: 63 000 Euro/an
• Economii de 10% la costul gazelor ~ 6300 Euro/an
• Consum de curent electric mărit: 5000 kWh/an ~ 1700 Euro/an
Total creștere la nivel de costuri de funcționare = 8 000 Euro/an
Cheltuieli de investiție suplimentare
• Pompe de circulare, mehanismele de comandă ale acestora, regulatorul de presiune diferențială, sistemul de evacuare a gazelor arse
Total economii realizate comparativ cu proiectul inițial: aprox. 3700 Euro
Durata de viață a cazanului
• Soluția curentă – Aluminiu – accent mai puternic pe calitatea apei – durată de viață estimată: 10–15 ani
• Tehnologia Hoval – combinație de aluminiu și inox – durată de viață estimată: până la 30 de ani
Investițiile în tehnologii moderne și sisteme de comandă inteligente antrenează numeroase decizii și necesită cunoștințe aprofundate în domeniu. Din nefericire,
certificări acordate clădirilor nu garantează utilizarea optimă a soluțiilor tehnice. Procesul de proiectare și implementare depinde de mai mulți factori,
independenți unul de celălalt, care influențează forma finală a construcției, inclusiv performanța acesteia. Costurile de investiție reduse nu generează neapărat
economii în adevăratul sens al cuvântului deoarece acestea au un efect mult mai profund și mai îndelungat asupra costurilor de întreținere, duratei de viață și
funcționării sistemului ca un tot unitar. Din păcate, în primul studiu de caz privind refacerea clădirii istorice din centrul orașului Praga, avem de-a face
cu un proces care demonstrează realitatea în sectorul construcțiilor în care consecințele costurilor de funcționare crescute sunt suportate de chiriaș sau de noul
proprietar.
Cazanele în condensație pe gaz UltraGas®
Descoperiți cazanele noastre pe gaz foarte eficiente și cu emisie joasă, cu configurare flexibilă.