Heating Guide

VODIČ
KROZ RADIJATORE
ZA NISKOTEMPERATURNO
GRIJANJE
ČEMU SLUŽI OVAJ VODIČ?
Čemu služi ovaj
vodič?
Cilj ovog vodiča je dati pregled niskotemperaturnih sustava
grijanja, njihove prednosti, uporabu, i ukupni doprinos
manjoj potrošnji energije u cijeloj Europi.
Sadrži priloge mnogih stručnjaka i vodećih nositelja ideja u
tehnici grijanja, te uključuje detaljno istraživanje uporabe
radijatora u energetski učinkovitim sustavima grijanja.
Ovaj vodič namijenjen je veletrgovcima, instalaterima i
projektantima, kao pomoć za donošenje ispravnih odluka o
izboru ogrjevnih tijela za nove i obnovljene zgrade.
3
PRETVARANJE
ENERGIJE U
UČINKOVITOST
4
INDEKS
Čemu služi ovaj vodič?
3
Sadržaj
5
A Intervju s Mikkom Iivonenom
6
1 Vrijeme je za promjenu našeg načina razmišljanja
10
2 Utjecaj izolacije na učinkovitost grijanja
20
B Intervju s profesorom Christerom Harrysonom
34
3 Sve veća primjena niskotemperaturnih sustava grijanja
38
C Intervju s profesorom Dr. Jarekom Kurnitskim
54
4 Značajan dokaz
58
5 Odabir ogrjevnog tijela
72
D Intervju s Elom Dhaeneom
78
6 Koristi za krajnjeg korisnika
82
5
Mr. Sc. Mikko Iivonen, dipl. ing.
Direktor R&D, Istraživanje i tehnički standardi, Rettig ICC
6
INTERVJU S MIKKOM IIVONENOM | A
BROJKE
PRETVARAM U
REZULTATE
Kao direktor odjela R&D, Istraživanje i tehnički standardi u Rettig ICC-u, moja odgovornost je našem
cjelokupnom tržištu pružati nove odgovore, spoznaje, inovacije, proizvode i rezultate. Svi naši napori
temelje se na realnom neovisnom istraživanju, provedenom u uskoj suradnji s vodećim stručnjacima u industriji i akademskoj zajednici. Tako smo nedavno uključili i prof. dr. Leena Peetersa (Sveučilište u Bruxellesu - Belgija), prof. Christera Harryssona (Sveučilište Örebro - Švedska), prof. dr. Jareka
Kurnitskog (Tehnološki fakultet u Helsinkiju - Finska), dr. Dietricha Schmidta (Institut Fraunhofer Njemačka) i mnoge druge. Uz njihovu pomoć, istraživanje i spoznaje, brojke pretvaram u rezultate.
7
Inteligentna
rješenja za grijanje
Mogućnost uštede
energije do 15 %
Zbog strožih
zahtjeva, ovojnicu
zgrade lakše je
zagrijati
8
Velikim ulaganjem u istraživanje i razvoj, mi ispunjavamo
naše obećanje o pružanju inteligentnih rješenja za grijanje.
Rješenja koja stvarno utječu na trošak, udobnost, klimu
unutar prostorija i potrošnju energije. Rješenja koja ostvaruju
mogućnost uštede energije čak do 15%. Imajući to na umu,
volio bih s vama podijeliti rezultate opsežne studije jednogodišnjeg mjerenja, koju je proveo profesor Harrysson. Studija
uključuje 130 velikih i malih švedskih obiteljskih kuća i pokazuje da je potrošnja energije za grijanje kod zgrada s podnim
grijanjem 15-25% viša nego u zgradama s radijatorskim
grijanjem. To nije iznenađujuće, ali pokazuje kako je povećana
energetska učinkovitost suvremenih zgrada, niskotemperaturne sustave grijanja još jednom čvrsto postavila u prvi plan.
Kao što možete vidjeti na dijagramu A.1 i A.2, projektne
temperature radijatora su se tijekom godina smanjile, u
skladu s energetskim zahtjevima zgrada. Kako su u cijeloj
Europi zahtjevi gradnje i izolacije postali stroži, zbog manjih
gubitaka energije ovojnicu zgrade lakše je zagrijati. Nadalje,
zahvaljujući izvrsnoj brzini reagiranja radijatorskog sustava,
danas je korištenje toplinskih dobitaka kod kuće i u uredu,
postalo praktičnije nego ikada.
Zemlje članice Europske Unije imaju zadani rok za izradu i
INTERVJU S MIKKOM IIVONENOM | A
provedbu propisa za usklađivanje s Ciljevima energetske učinkovitosti za 2020. godinu (Direktiva 20/20/20). To uključuje
postizanje primarnog cilja za uštedu energije potrošnjom od
20% ispod razine potrošnje u 2007. godini, smanjenje ispuštanja stakleničkih plinova za 20%, i odluka da 20% ukupne
potrošene energije mora biti iz obnovljivih izvora. Za vlasnike
zgrada od kojih se traže još zahtjevniji Certifikati energetske
učinkovitosti, važnije je nego ikada odabrati sustav grijanja
koji nudi dokazana poboljšanja u energetskoj učinkovitosti
- radijatori u niskotemperaturnim sustavima grijanja. Ti se
ciljevi tiču prvenstveno zgrada, na koje se odnosi 40% ukupne
potrošnje Energije u Europi.
Potrebe za toplinom
ΔT
o
C
60 *90/70/20
50
* radijator iste veličine
*70/55/20
20/20/20
Primarni cilj je
ušteda energije za
20%, smanjenje
stakleničkih
plinova za 20% i
20% od ukupne
potrošene energije
mora biti iz
obnovljivih izvora.
Potrošnja
energije kod
zgrada u
stalnom je
padu.
kWh/
m2a
240
Razvoj u Njemačkoj
180
40
30 *55/45/20
120
20 *45/35/20
100
10
0
120
90
60
30
0
W/m2
specifično toplinsko oprerećenje
120
1977
90
WSVO84
60
30
0
WSVO95 EnEv02
EnEv09
EnEv12
NZEB
Dijagram A.1
Projektne temperature radijatora smanjile su se
u skladu s potrebama zgrada za manjim toplinskim opterećenjem
W/m2
specifično
toplinsko
opterećenje
Dijagram A.2
Potražnja za grijanjem prostora –dijagram
specifičnog toplinskog opterećenja za približnu
procjenu
9
POGLAVLJE 1
VRIJEME JE ZA
PROMJENU
NAŠEG NAČINA RAZMIŠLJANJA
• Energetska regulativa > U Europi postoje različiti
nacionalni propisi za poboljšanje energetske učinkovitosti
• Ciljevi obnovljive energije > Striktni ciljevi vlasnicima
zgrada nameću značajan pritisak u pogledu smanjenja
potrošnje energije
• Inovacije za radijatore > Smanjivanjem sadržaja vode i
postavljanjem konvekcijskih lamela u kontakt s toplijim
kanalima povećan je toplinski učin. Zahvaljujući
današnjem dizajnu, materijali su do 87% učinkovitiji nego
kod tradicionalnih modela
10
VRIJEME JE ZA PROMJENU NAŠEG NAČINA RAZMIŠLJANJA | 1
Regulacija potrošnje energije prioritet je za sve, a pogotovo
kada se radi o zgradama. Kuće i uredi u cijeloj Europi
podliježu strogim propisima u pogledu energetske
učinkovitosti, s EU direktivama EPBD 2002/91/EC i
revidiranim EPBD 2010/91/EC, koje od vlasnika i stanara
traže potvrdu o razini potrošnje energije. Uz to, zemlje
članice Europske Unije imaju zadani rok za izradu i provedbu
propisa za usklađivanje s Ciljevima energetske učinkovitosti
za 2020. godinu (Direktive 20/20/20).
Energetska
regulativa
U Europi postoje različiti nacionalni propisi s ciljem
poboljšanja energetske učinkovitosti, pojedinačno
prihvaćeni u svakoj zemlji članici. Unatoč različitim ciljevima
i mjerama u svakoj državi, prevladavajući smjer u Europi je
smanjenje potrošnje energije.
U Europi postoje
različiti nacionalni
propisi za poboljšanje
energetske
učinkovitosti
11
Primjeri ciljeva
obnovljive
energije
Kao što možete vidjeti ispod i na slijedećim stranicama, neki
ciljevi su izuzetno strogi, s temeljnim usmjerenjem na
korištenje obnovljivih izvora energije i smanjenje stakleničkih plinova, što je nedvojbeno naglašeno kao glavni prioritet.
Finska:
Francuska:
Njemačka:
UK:
Švedska:
Striktni ciljevi
vlasnicima zgrada
nameću značajan
pritisak u pogledu
smanjenja
potrošnje energije
12
od 28.5% - do 39%
od 10.3% - do 23%
od 9.3% - do 18%
od 1.3% - do 15%
od 39% - do 49%
To je na vlasnike zgrada stavilo značajan pritisak za
pronalaženje načina za minimaliziranje potrošnje energije, a
ne samo usklađivanje s vladinim propisima (dijagram 1.4.).
Na pomak prema učinkovitosti u cijeloj Europi, utjecali su i
drugi čimbenici. Cijene fosilnih goriva u stalnom su rastu,
zalihe nafte se smanjuju, a ugljen i plin postaju sve vrijedniji
izvor energije.
VRIJEME JE ZA PROMJENU NAŠEG NAČINA RAZMIŠLJANJA | 1
Raste zabrinutost javnosti za okoliš, pa tako i prednost koju
potrošači daju proizvodima i procesima koji su ekološki
prihvatljivi. Očito je došlo vrijeme da preispitamo način na
koji radi industrija grijanja, kao što je preporučeno
Direktivom o ekodizajnu ErP 2009/125/EC. Na nama je da
krajnjim korisnicima osiguramo energetski najučinkovitiji, a
ujedno isplativ način stvaranja ugodne klime u prostoriji.
Iako su na raspolaganju različita rješenja za grijanje, i dalje
postoje poteškoće pri odabiru.
Da bi instalateri i projektanti mogli donijeti odluku na
temelju informacija, važno je da im budu dostupne točne
informacije o rješenjima za grijanje. Kako upotreba
niskotemperaturnih sustava centralnog grijanja raste,
Radson je proizveo ovaj vodič s ciljem da objasni rastuću
ulogu koju radijatori imaju u današnjoj tehnologiji grijanja.
Primjeri ciljeva
smanjenja
Na nama je
da osiguramo
energetski
najučinkovitiji,
a ujedno isplativ
način stvaranja
ugodne klime u
prostoriji
13
Dijagram 1.1
EPC
Prikaz pomaka nekih
zemalja prema pasivnim kućama s ciljem
poboljšanja energetske
učinkovitosti pri gradnji
novih zgrada.
Nizozemska
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
Časopis REHVA 3/2011
0,2
2025
2020
2015
2010
2005
2000
1995
1990
0
Godina
kWh/m2
Danska
400
Ciljane vrijednosti
potrošnje energije
300
200
100
Prosjek potrošnje energije u zgradama
14
2020
2015
2010
2006
1995
1979
1961
0
Godina
VRIJEME JE ZA PROMJENU NAŠEG NAČINA RAZMIŠLJANJA | 1
Velika Britanija
Belgija
Zahtjevi %
100%
Emisija CO2 prema
reviziji iz 2002. g.
80
60
120
100
80
60
40
Flandrija
Brisel
Valonija
Ekvivalentni zahtjevi za toplinskom izolacijom
Zakonski EPB-zahtjevi
40
20
20
0
Namjere politike
Godina
Godina
30
2027
2022
2017
2012
2007
0
Godina
50
0
Niskoenergetske zgrade
Istraživanje
(Demonstracijski projekt)
Trilitarske kuće
0-energetske zgrade
Plus-energetske zgrade
-50
2015
TEK2027
Uobičajene zgrade
100
2010
TEK2022
Solarne zgrade
150
2005
100
200
2000
Development of
Energy-saving
65
Construction
TEK2017
1995
TEK2012
130
Minimalni zahtjevi
(WSVOVEnEV)
250
1990
165
300
1985
TEK07
Razvoj energetski učinkovitijih
zgrada
1980
TEK97
Njemačka
Zahtjevi za primarnom energijom - grijanje, kWh/m2a
Postojeće zgrade
1997
Potrošnja energije, kWh/m2a
Norveška
207
2020
2016
2012
2008
2004
2000
1996
1992
1988
1984
2020
2018
2016
2014
2012
2010
2008
2006
2004
2002
0
Godina
15
Inovacija
Smanjenjem
sadržaja vode i
postavljanjem
konvekcijskih
rebara u kontakt s
toplijim kanalima
povećan je
toplinski učin
16
Radijatori su se znatno promijenili u odnosu na glomazni
člankasti dizajn od prije 40 godina (ilustracija 1.2). Rane
izvedbe s čeličnim pločama imale su jednostavnu strukturu
ploče i veliki sadržaj vode (A). Kasnije su uvedena konvekcijska
rebra između vodenih kanala, povećavajući njihov učin (B).
Tijekom godina, otkriveno je da se toplinski učin može
povećati smanjenjem sadržaja vode i postavljanjem rebara u
kontakt s toplijim kanalima (C). Tek kada su kanali spljošteni,
u optimizirani heksagonalni oblik koji se vidi na ilustraciji,
kontaktna površina je maksimalno povećana i toplinski učin u
potpunosti optimiziran (D).
VRIJEME JE ZA PROMJENU NAŠEG NAČINA RAZMIŠLJANJA | 1
Ilustracija 1.2:
Inovacija kod čeličnih pločastih radijatora
A
jednostavna struktura ploče s velikim
sadržajem vode
B
konvekcijska rebra
između vodenih kanala
povećavaju njihov učin
C
toplinski učin povećan je
smanjenjem sadržaja vode i
postavljanjem konvekcijskih
rebara u kontakt s toplijim
kanalima
D
Ono što Radson radijatore čini jedinstvenima
je inovativna tehnika
zavarivanja u kombinaciji
s specifičnim oblikom
unutarnjih ploča radijatora. Radson zaista zavaruje
po dva konvekcijska rebra
na svaki vodeni kanal
(princip 2 u 1).
Ova tehnika Radsonu
omogućuje korištenje
manjih ogrjevnih tijela.
1970-te
Volumen se tijekom
godina smanjivao,
što je rezultiralo s
manjom količinom
vode, manjom potrebom za energijom
i bržom reakcijom
na promjenu temperature
danas
17
Poboljšanje do 87%
Zahvaljujući
današnjem dizajnu,
materijali su do 87%
učinkovitiji nego kod
tradicionalnih
modela
18
Značajnom poboljšanju energetske učinkovitosti zadnjih
godina doprinijele su i kompjuterske simulacije: optimiziranje
protoka vode za grijanje kroz radijator, predavanje topline
konvekcijskim rebrima, izračunavanje optimalne količine
topline koja se isijava i provodi po prostoriji. Zahvaljujući
današnjem dizajnu, materijali su do 87% učinkovitiji nego kod
tradicionalnih modela, ali mnogi ljudi i dalje imaju zastarjelu
sliku radijatora, nadmašenu prije više desetljeća
(ilustracija. 1.3).
VRIJEME JE ZA PROMJENU NAŠEG NAČINA RAZMIŠLJANJA | 1
Ilustracija 1.3:
Inovacija kod čeličnih
pločastih radijatora
Više kanala, više
konvektora i manje
toplinske mase moderni radijatori
povećavaju toplinski
učin koristeći manje
vode pri istim temperaturama kao kod
tradicionalnih modela.
I povrh toga, ostvareno
je 87% poboljšanje
materijala u smislu
toplinske učinkovitosti
čelika [W/kg].
70-te
45oC
40oC
35oC
danas
43oC
45oC
35oC
19
POGLAVLJE 2
UTJECAJ
IZOLACIJE
NA UČINKOVITOST GRIJANJA
• Izolacija > Izolacija je uvijek igrala glavnu ulogu u
održavanju doma toplim i suhim
• Pozitivan utjecaj promjena u zakonodavstvu > Osim
štednje energije i smanjenja troškova, izravna korist bolje
izolacije je ugodnija klima u prostoriji
• Toplinski dobici i gubici u suvremenim zgradama >
Efektivna razina energetske učinkovitosti može se odrediti
tek kada se u obzir uzmu svi toplinski dobici i gubici
• Važno je da sustav grijanja može brzo reagirati na slučajne
toplinske dobitke
• Što je manja toplinska masa ogrjevnog tijela, točnije se
regulira temperatura u prostoriji
20
UTJECAJ IZOLACIJE NA UČINKOVITOST GRIJANJA | 2
Toplina prostorije bespotrebno se troši na dva načina: prvi je
putem toplinskih gubitaka na ovojnici zgrade, prozora, zidova,
krova itd. prema van (transmisijski gubici); drugi je putem
strujanja zraka prema van (ventilacija i gubici zrakopropusnosti). Svrha poboljšanja izolacije je minimaliziranje transmisijskih gubitaka na najdjelotvorniji način.
Izolacija
Ljudsko tijelo ispušta oko 20 l/h CO2 i oko 50 g/h vodene
pare. K tome, kućanske aktivnosti i tuširanje u prostoriju
pridodaju još nekoliko litara dodatne vodene pare dnevno. Zbog toga je ventilacija strujanjem zraka neophodna;
kada bi se smanjila, posljedice bi bile dramatične, jer bi se
stanarima prouzročili zdravstveni problemi, a zgradu izložilo
zagađenju (plijesnima i sl.)
Jedno od pitanja poboljšane izolacije je povećana zrakonepropusnost zgrade. Kao rezultat može se pojaviti slabo
prozračivanje, povećana vlažnost u prostoriji, visoka razina
CO2 i kondenzacija na građevini. Iz tih razloga, kvalitetno
izolirana zgrada trebala bi također biti opremljena mehaničkom ventilacijom.
Toplina vraćena iz odvodne cijevi ventilacije, tada može biti
iskorištena kao efikasan izvor energije.
21
22
Izolacija je uvijek
igrala glavnu ulogu
u održavanju doma
toplim i suhim
Izolacija je uvijek igrala glavnu ulogu u održavanju doma
toplim i suhim, od najranije uporabe slame, piljevine i pluta.
Današnje suvremene alternative, kao što su stakloplastika,
mineralna vuna, polistirenske i poliuretanske ploče i pjene,
pridonijele su promjeni načina gradnje i omogućile manje
oslanjanje na toplinska svojstva debljih zidova i visokotemperaturnih radijatora.
86,000 € uštede
nakon 20 godina
Očito, dobro izoliranu zgradu lakše je grijati, nego istu takvu,
ali loše izoliranu. Toplinski gubici su manji, a time i potrošnja
energije. Dijagram 2.1 prikazuje procjenu troškova grijanja
za dvije obiteljske kuće, jedna prikladno obnovljena, a druga
bez izolacije. Važna razlika među njima postaje još očitija s
vremenom, kada ušteda nakon 20 godina raste na zapanjujućih 86,000 €.
UTJECAJ IZOLACIJE NA UČINKOVITOST GRIJANJA | 2
Dijagram 2.1:
Projekcija troškova
grijanja za obiteljsku kuću s izolacijom, u usporedbi s
kućom bez izolacije
Troškovi
grijanja
u£
80.000
£ 92.000
£ 60.000
40.000
£ 35.000
£ 18.000
£ 7.000
£ 12.000
0
U 10 godina
U 15 godina
U 20 godina
neobnovljena
optimalno obnovljena
Izvor: dena
23
Ilustracija 2.2:
Izmjene njemačkih
zahtjeva za izolacijom zgrade od
1977. godine
U-vrijednost
prozora
U-vrijednost
vanjskog zida
U-vrijednost prozora
U-vrijednost vanjskog zida
Specifični toplinski učin
TPOL./TPOV.
W/m2K
W/m2K
W/m2
°C
Pre 77
1977
WSVO 1984
WSVO1995
ENEV 2002
ENEV 2009
5
2
200
90/70
3,50
1,00
130
90/70
3,10
0,60
100
90/70 & 70/55
1,80
0,50
70
70/55
1,70
0,35
50
55/45
1,30
0,24
35
45/35
Uz energetski učinkovita poboljšanja u metodama izolacije,
zakonodavstvo je dodatno osiguralo da se nove i obnovljene
zgrade podvrgavaju sve strožim zahtjevima. Koristeći Njemačku kao primjer, možemo vidjeti kako su se od 1977. godine
dozvoljene razine toplinskih gubitaka prema van, konstantno
smanjivale.
1977. godine, norma
za projektiranu
temperaturu
polaznog/povratnog
voda bila je gotovo
dvostruko veća od
one tražene po EnEV
2009
24
Kod domova grijanih toplovodnim sustavima centralnog grijanja, jedna od zanimljivijih prikazanih promjena je temperatura
vode polaznog i povratnog voda. Tijekom 1977. godine, norma
je bila 90/70 (projektirana temperatura polaznog/povratnog
voda), gotovo dvostruko veća od one tražene po EnEV 2009.
Jasno je da je pomak prema niskotemperaturnim sustavima grijanja, omogućen energetski učinkovitim obnavljanjem zgrada.
UTJECAJ IZOLACIJE NA UČINKOVITOST GRIJANJA | 2
Ušteda energije i smanjenje troškova nisu jedine posljedice
strožih propisa. Izravna korist bolje izolacije je ugodnija klima
u prostoriji. Ilustracije 2.3 - 2.5 (na slijedećoj stranici) prikazuju unutrašnjost prostorije čija izolacija se mijenja u skladu s
promjenama zakona o gradnji. Kao što možete vidjeti, jedina
konstanta u svim primjerima je vanjska temperatura, postojanih -14 °C. Površinska temperatura prozora na ilustraciji 2.3 je
nula, jer je staklo jednostruko. Da bi se postiglo prihvatljivih 20
°C u prostoriji, dom izoliran prema standardima WSVO 1977
trebao je koristiti vruće radijatore s prosječnom temperaturom
vode od 80 °C. Čak i uz tu vrlo visoku temperaturu, zidovi su
jedva dostigli 12 °C, što je kao posljedicu imalo velike temperaturne razlike i niz primjetnih hladnih područja.
S vremenom, kako se mijenjaju propisi o gradnji, temperatura u prostoriji postaje primjetno bolja, kako je prikazano na
Ilustraciji 2.4. Sve širom uporabom dvostrukih stakala na prozorima, spriječilo se smrzavanje prozora i temperature prozora
ispod nule.
Pozitivan utjecaj
promjena u zakonodavstvu
Osim štednje
energije i smanjenja
troškova, izravna
korist bolje izolacije
je ugodnija klima u
prostoriji
Klima u prostoriji
Za postizanje idealne temperature u prostoriji, radijatori sada
mogu grijati na samo 50 °C (prosječna temperatura grijanja),
zidovi dostižu temperaturu od 18 °C, što je uravnotežena sredina između temperature prozora od 14 °C i temperature zraka
od 20 °C. Ova situacija još je bolja kod zgrada izoliranih prema
standardima EnEV 2009 do EnEV 2012.
25
Ilustracija 2.3: Temperature prije 1977u standardnoj kući (90/70/20 °C)
*
30
Još uvijek ugodno
28
Prevruće
26
tAw= 12oC
24
22
Ugodno
20
tF= 0oC
18
tA= -14oC
16
Hladno i
neugodno
14
12
tHKm= 80oC
10
0
polaz= 90oC
povrat= 70oC
10 12 14 16 18 20 22 24
tR= 20oC
tR= temper
temperatura
te
mperatur
atura
a u pros
prostori
prostoriji
toriji
ji
Ilustracija 2.4. EnEV2002 (55/45/20 °C)
*
30
Još uvijek ugodno
28
Prevruće
26
tAw= 18oC
24
22
Ugodno
20
tLuft= -20oC
17
tF= 14oC
18
tA= -14oC
16
14
Hladno i
neugodno
12
tHKm= 50oC
10
polaz= 55oC
0
povrat= 45oC
10 12 14 16 18 20 22 24
tR= temperatura u prostoriji
26
tR= 20oC
UTJECAJ IZOLACIJE NA UČINKOVITOST GRIJANJA | 2
Ilustracija 2.5 – EnEv 2009 (45/35/20 °C)
*
30
Još uvijek ugodno
28
Prevruće
26
tAw= 19oC
24
22
19
17
Ugodno
20
tF= 17oC
18
tA= -14oC
16
14
Hladno i
neugodno
12
tHKm= 40oC
10
polaz= 45oC
0
povrat= 35oC
10 12 14 16 18 20 22 24
tR= temperatura u prostoriji
o
tR= 20 C
Zidovi na ilustraciji 2.5 su gotovo sobne temperature. Čak
i prozori su topli, unatoč vanjskoj temperaturi ispod nule.
Obratite pažnju kako radijator sada treba zagrijavati vodu
na samo 40 °C za postizanje idealne situacije – što je 50%
niže nego kod iste zgrade izolirane po standardima prikazanim na ilustraciji 2.3.
* Toplinska ugodnost: Postoji nekoliko standardnih kriterija; evo nekih:
• Prosječna temperatura zraka i prosječna temperatura površina mora biti oko 21°C.
• Razlika između temperature zraka i prosječne temperature površina ne smije biti
veća od 3°C.
• Razlika između prosječnih temperatura površina u suprotnim smjerovima ne
smije biti veća od 5°C.
• Razlika u prosječnoj temperaturi u visini glave i u visini gležnja mora biti manja od
3°C.
• Brzina kretanja zraka u prostoriji mora biti manja od 0,15 m/s.
27
Staromodna prostorija
Suvremeno izolirana prostorija
Ilustracija 2.6
prikazuje
važnost
izolacije
U primjeru su
radijatori iste
veličine.
soba = 20oC
soba = 20oC
polaz= 70oC
polaz= 45oC
povrat= 55oC
povrat= 35oC
*
Specifična potreba za toplinom: 100 W/m2
stambena površina x potreba za toplinom:
11 m2 x 100 W/m2= 1100 W
Temperaturni režim sustava: 70/55/20°C
Dimenzije radijatora:
v 580mm, š 1200mm, d 110mm
n*= 1.25
Q= 1100 W
Specifična potreba za toplinom: 50 W/m2
stambena površina x potreba za toplinom:
11 m2 x 50 W/m2= 550 W
Temperaturni režim sustava: 45/35/20°C
Dimenzije radijatora:
v 600mm, š 1200mm, d 102mm (Tip 22)
n*= 1.35
Q= 589 W
Nedostaci starih lijevano-željeznih radijatora:
• velik sadržaj vode
(velika crpka, visoki troškovi el. energije)
• loša kompatibilnost
(velika težina, velik sadržaj vode)
• dugi period zagrijavanja i hlađenja
(nisu prikladni za suvremene niskotemperaturne radijatorske sustave)
• staromodan izgled
Prednosti postojećih pločastih radijatora:
• mali sadržaj vode
• mala težina
• optimizirani za visok toplinski učin
• vrhunska upravljivost
• kratki period zagrijavanja i hlađenja
• suvremeni dizajn, različite izvedbe, boje
- dizajn za sve potrebe i ukuse
• 10 godina garancije
n je eksponent koji pokazuje promjenu toplinskog učina kada se temperatura u prostoriji i temperatura vode razlikuju
od vrijednosti korištenih pri izračunu θ 0 . Eksponent n je odgovoran za odnos između zračenja i provođenja topline
radijatora (ovisno o dizajnu). Što je niža temperatura polaznog voda, slabije je provođenje topline.
28
UTJECAJ IZOLACIJE NA UČINKOVITOST GRIJANJA | 2
Povećana energetska učinkovitost zgrada tijekom zadnjih 30
godina, omogućila je da projektne temperature radijatora
budu snižene. Na ilustraciji, radijatori su otprilike istih dimenzija. Željena temperatura u prostoriji je u oba slučaja ista. Kao
što vidite, da bi se postigla željena temperatura u prostoriji,
u neizoliranoj kući temperature polaznog i povratnog voda
su mnogo više nego u dobro izoliranoj kući. Prednost je što
veličina radijatora u suvremenoj sobi može ostati jednaka kao
u staromodnoj, jer je zahvaljujući izolaciji smanjena potreba za
toplinom.
ΔT
o
C
60
90/70/20
pl
oč
t
as
50
ir
t
ija
ad
Ilustracija 2.7
Radijator iste
veličine potvrđuje
promjenu u energetskim zahtjevima
kod zgrada
70/55/20
40
or
20
45/35/20
0x
55/45/20
0
/6
30
22
00
12
Prikazani parametri
su toplinski učin/
specifično toplinsko
opterećenje i ΔT.
Veličina radijatora
10
0
300
200
235
150
100
90
0
W/m2
50
specifično
toplinsko opterećenje
29
Toplinski dobici i
gubici
Efektivna razina
energetske
učinkovitosti može
se odrediti tek kada
se u obzir uzmu svi
toplinski dobici i
gubici
30
Energetske potrebe stanara uključuju potražnju za energijom njihovog sustava grijanja. Ilustracija 2.8 prikazuje kako
se energija doprema u kuću od početka, nakon što je
proizvedena kao primarna energija.
Energija koju zgrada koristi ovisi o zahtjevima ljudi koji u njoj
borave. Da bi zadovoljio njihove potrebe i osigurao ugodnu
klimu u prostorijama, sustav grijanja mora proizvoditi
toplinu iz energije dopremljene u zgradu. Efektivna razina
energetske učinkovitosti može se odrediti tek kada se u
obzir uzmu svi toplinski dobici i gubici. Način na koji se
energija koristi, ovisi o učinkovitosti sustava grijanja i, kao
što smo vidjeli, o razini izoliranosti zgrade.
UTJECAJ IZOLACIJE NA UČINKOVITOST GRIJANJA | 2
Ilustracija 2.8
PRORAČUN ENERGETSKIH POTREBA
QS
QT
QI
QV
EFEKTIVNA
ENERGIJA
QE QH
QD
PRIMARNA
ENERGIJA
QS
QG
ISPORUČENA
ENERGIJA
Qt – Transmisijski toplinski gubici
Qv – Ventilacijski toplinski gubici
Qs – Solarni toplinski dobici
Qi – Unutarnji toplinski dobici
Qe, d, s, g – Gubici uslijed isijavanja, distribucije, skladištenja i proizvodnje
Qh – Toplinsko opterećenje
31
Utjecaj
toplinskih dobitaka
na suvremene
zgrade
Kada se govori o efikasnoj energiji, toplinski dobici često se
zanemaruju. Uključena električna oprema, veći broj ljudi u
zgradi ili izloženost prostorije sunčevom svjetlu, utječu na
povišenje temperature.
Energetska učinkovitost se u velikoj mjeri oslanja na dvije
stvari: koliko dobro sustav grijanja može iskoristiti toplinske
dobitke i time smanjiti potrošnju energije za grijanje, te
koliko su mali toplinski gubici u sustavu.
Važno je da sustav
grijanja može brzo
reagirati na slučajne
dobitke topline
32
Zbog toplinske osjetljivosti suvremenih zgrada, važno je da
sustav grijanja može brzo reagirati na slučajne toplinske
dobitke. U protivnom, temperatura u prostoriji lako postaje
neugodna ljudima koji u njoj borave (to npr. može imati loše
posljedice na produktivnost rada u uredu).
UTJECAJ IZOLACIJE NA UČINKOVITOST GRIJANJA | 2
Prikaz 2.9
Toplinski zahtjevi za dnevnu sobu veličine 30 m2.
Standard gradnje EnEv 2009, EFH, lokacija gradnje Hanover.
Termičko opterećenje pri
Termičko opterećenje pri
Termičko opterećenje pri
-14 °C= 35 W/m2 = 1050 W
0 °C = 21 W/m2 = 617 W
+3 °C = 18 W/m2 = 525 W
Prosječni toplinski dobici unutar prostorije
Prosječno u skladu s DIN 4108-10
= 5 W/m2
= 150 W
Osoba, mirno ležeći
= 83 W/osoba
Osoba, mirno sjedeći
= 102 W/osoba
Žarulja, 60 W
PC s TFT monitorom
= 150 W/jed. (aktivno), 5 W/jed. (“standby”)
Televizor (plazma)
= 130 W/jed. (aktivno), 10 W/jed. (“standby”)
Primjer: 2 ljudi, svjetlo, TV, itd.
= cca. 360 - 460 W
Sustav isijavanja topline mora imati sposobnost brzog prilagođavanja različitim
unutarnjim toplinskim dobicima!
33
Prof. dr. Christer Harrysson predavač na Sveučilištu Örebro (Švedska)
i direktor Bygg & Energiteteknik AB
34
4
INTERVJU S CHRISTEROM HARRYSONOM | B
KAKO
ENERGIJU
PRET VORITI U
UČINKOVITOST
Profesor dr. Christer Harrysson je poznati znanstvenik koji predaje Energetske Tehnike na Sveučilištu Örebro u Švedskoj. Proveo je opsežno istraživanje na području potrošnje energije kod različitih
energetskih sustava, izvora energije i prijenosa energije.
35
Prof. dr.
Christer Harrysson
Znanstveno istraživanje jedan je od najvažnijih alata za nadopunu znanja, te stvaranje jasne i neovisne slike o tome kako
funkcioniraju različiti sustavi distribucije energije. Također
nam omogućuje stupnjevanje kvalitete izvedbe različitih
rješenja. U mojem istraživanju, proučavao sam energiju
korištenu u 130 kuća u Kristianstadu u Švedskoj, u razdoblju
dužem od jedne godine. Njihova potrošnja struje, potrošne
tople vode i energije za grijanje, pomno je praćena. Sve su
zgrade bile izgrađene u razdoblju između sredine 1980-tih i
1990. godine i podijeljene u šest različitih područja, s razlikama u izvedbi, ventilaciji i sustavu grijanja. Rezultati su bili vrlo
uvjerljivi. U potrošnji energije zabilježili smo razlike do 25%,
ovisno o upotrebi različitih tehničkih rješenja.
Moj je glavni cilj bio odrediti razliku između energetske učinkovitosti različitih sustava grijanja i toplinsku ugodnost koju ti
sustavi nude. Usporedili smo rezultate podnog i radijatorskog
grijanja i proveli ispitivanje među stanarima. Ustanovili smo
da domovi grijani radijatorima troše mnogo manje energije.
Sveukupno - uključujući i energiju za sustav grijanja, potrošnu
toplu vodu i električnu energiju - prosječna izmjerena potrošnja energije bila je 115 kWh/m2. Za usporedbu, prosječna potrošnja enrgije u kućama s podnim grijanjem bila je 134 kWh/
m2. Ukratko, naši podaci pokazuju kako je radijatorsko grijanje
36
INTERVJU S CHRISTEROM HARRYSONOM | B
za 15-25% učinkovitije od podnog grijanja. Rezultati mjerenja
također pokazuju da razlika od 15% odgovara kućama koje
imaju podno grijanje s izolacijom od ekstrudiranog polistirena 200 mm ispod betonskih podnih pločica.
Zaključak
Najvažnije otkriće ove studije je da projektanti, proizvođači
opreme i instalateri moraju upotrijebiti svoja znanja i osigurati korisnicima jasne i transparentne informacije. Dodatno,
ustanovili smo da je nivo udobnosti jednako važan kao i
iskoristivost i potrošnja energije, kako u novim, tako i u obnovljenim zgradama. To je činjenica koju trebaju uzeti u obzir
ne samo arhitekti i projektanti, nego i vlasnici, te upravitelji
novih zgrada.
Napomena: Kuće iz ove studije direktno se mogu usporediti s
kućama izoliranim po njemačkim standardima EnEV 2009.
Cjelokupni sažetak istraživanja koje je proveo
prof. Harrysson, može se naći na
www.radson.com/re/clever.
37
POGLAVLJE 3
SVE VEĆA
PRIMJENA
NISKOTEMPERATURNIH
SUSTAVA GRIJANJA
• Dizalica topline i kondenzacijski kotao > Oba izvora topline
u suvremenim izoliranim zgradama predstavljaju učinkovit
način opskrbe niskotemperaturnih sustava grijanja
• Učinkovitost proizvodnje topline > Oba izvora topline isto
tako savršeno funkcioniraju s niskotemperaturnim
radijatorima
• Energetska obnova zgrada > Zgrade grijanje
niskotemperaturnim sustavima grijanja troše manje
ukupne energije od zgrada grijanih podnim grijanjem
• Poboljšanje energetske učinkovitosti starijih zgrada
je djelotvorniji način štednje energije
38
SVE VEĆA PRIMJENA NISKOTEMPERATURNIH SUSTAVA GRIJANJA | 3
Zahvaljujući nižoj potrebi za toplinom, domovi i uredi danas
Dizalica topline
trebaju manje energije za grijanje kako bi se održavali toplima.
To dizalicu topline čini idealnim partnerom u suvremenim
sustavima grijanja. Nekoliko metara ispod zemlje temperatura je
gotovo konstantna kroz cijelu godinu, oko 10°C. To koriste
geotermalne dizalice topline, uz pomoć cijevne spirale - vertikalne spirale u tlu - zakopane na 100-150 m ispod zemlje ili
opcijski, horizontalne mreže blizu površine. Tipično, mješavina
vode i etanola dobavlja se kroz cijevnu spiralu, gdje se izmjena
topline odvija prije nego što se zagrijani fluid vrati u dizalicu
topline. Od tamo se toplina predaje sustavu grijanja.
Dizalice topline zrak-voda su također dobro rješenje. One mogu
koristiti vanjski zrak i/ili otpadni zrak iz ventilacije kao izvor
topline.
Motor
El. struja
Fig.3.1
Dijagram dizalice
topline
Ulaz topline
Izlaz topline
Kompresor
2. Kompresija
1. Isparavanje
Izvor:
Program
“Pro Radiator”
3. Kondenzacija
4. Ekspanzija
Ekspanzijski ventil
Isparivač
Kondenzator
39
Kondenzacijski
kotao
Konvencionalni uređaji imali su jednu komoru za izgaranje uz
vodene kanale izmjenjivača topline kroz koje prolaze vrući
plinovi. Ti plinovi bi na kraju bili izbačeni kroz dimnjak smješten
na vrhu kondenzacijskog uređaja, pri temperaturi oko 200°C.
Oni se više ne ugrađuju, ali u prošlosti mnogi su ugrađeni u
postojećim kućama. S druge strane, kondenzacijski kotlovi prvo
omogućuju toplini da se digne do primarnog izmjenjivača
topline; kada su na vrhu, plinovi se preusmjeravaju preko
sekundarnog izmjenjivača topline.
U kondenzacijskim kotlovima, gorivo (plin ili ulje) izgaranjem
grije vodu u cjevovodu, što može uključivati i radijatore u
zgradi. Pri izgaranju goriva, nusprodukt procesa izgaranja je
para koja se kondenzira u toplu vodu. Od tog povratnog toka
vode, izvlači se energija i dobiva toplina, prije nego se vrati u
cirkulacijski krug (ilustracija.3.2). Može se koristiti plin ili ulje,
ali plin ima veću iskoristivost budući da prilikom isparavanja
vode grijane u plinskom sustavu dolazi do kondenzacije na
57°C, dok se u uljnim sustavima to ne događa prije 47°C.
Dodatna prednost plinskih sustava je njihov veći sadržaj vode.
Kod svih kondenzacijskih kotlova, značajna ušteda energije
može se ostvariti učinkovitim korištenjem izgaranja goriva:
ispušni plinovi imaju temperaturu oko 50°C, dok, za usporedbu, kod konvencionalnih kotlova ispušni plinovi izlaze
neiskorišteni na 200°C.
40
SVE VEĆA PRIMJENA NISKOTEMPERATURNIH SUSTAVA GRIJANJA | 3
Dizalice topline i kondenzacijski kotlovi su učinkovit način za
opskrbu niskotemperaturnih sustava grijanja u suvremenim
izoliranim zgradama, što ih čini idealno prikladnim za
radijatore, koji se mogu koristiti s bilo kojim izvorom topline,
uključujući obnovljive izvore energije.
Ilustracija 3.2
Dijagram kondenzacijskog kotla
Oba izvora topline su
učinkoviti načini
opskrbe niskotemperaturnih sustava
grijanja
Otpadni plinovi
Dimovod
Plamenikk
Protok zraka
Voda
Radijator
41
Ilustracija 3.3
Utjecaj temperature polaznog voda na
učinkovitost kondenzacijskog kotla
100
98
96
Iskoristivost kotla, %
94
Nekondenzirajući način rada
92
90
Točka rosišta
88
86
Kondenzirajući način rada
10% V
išak zr
84
Izvor: ASHRAE
Handbook 2008
82
80
10
20
30
40
50
60
70
80
o
Temperatura polaznog voda, C
42
aka
90
100
110
SVE VEĆA PRIMJENA NISKOTEMPERATURNIH SUSTAVA GRIJANJA | 3
Kondenzacijski kotlovi mogu funkcionirati u kondenzirajućem načinu rada dok je temperatura polaznog voda
cijevne mreže sustava grijanja ispod 55°C. Povećanje
učinkovitosti, u usporedbi sa standardnim kotlovima, kreće
se oko 6% za uljne i oko 11% za plinske kotlove.
Učinkovitost
proizvodnje topline
Često se pretpostavlja da su dizalice topline specifične za
podno grijanje, ali one zapravo savršeno funkcioniraju s
niskotemperaturnim radijatorima. Standard EN 14511-2
opisuje pojednostavljenu metodu izračunavanja sezonskog
faktora učina SPF, uzimajući u obzir samo temperaturu polaznog voda sustava grijanja. Taj način računanja daje prilično
točne rezultate SPF vrijednosti za podno grijanje, gdje su
razlike u temperaturi polaznog i povratnog voda u pravilu
male, često manje od 5 K. Ova pojednostavljena metoda
nije primjenjiva na radijatorsko grijanje, gdje su razlike u
temperaturi polaznog i povratnog voda veće. Za te izračune
norma EN 14511-2 nudi točnu metodu, također uzimajući u
obzir temperaturu povratnog voda. Ako sezona traje jednu
godinu SPF je povezan s COP, godišnjim koeficijentom učina,
koji opisuje učinkovitost dizalice topline.
Dizalice topline
također savršeno
funkcioniraju s
niskotemperaturnim
radijatorima.
Note: Potreba za primarnom energijom kondenzacijskog
kotla sa solarnom opremom za pripremu potrošne tople vode
i podršku grijanju može se usporediti s dizalicom topline
samo za pripremu potrošne tople vode.
Izvor: ZVSHK, Wasser Wärme, Luft, Ausgabe 2009/2010
43
Prikaz 3.4 Tablica COP vrijednosti za različite projektne
temperature vode; kombinacija grijanja i pripreme potrošne
tople vode, samo pripreme potrošne tople vode i samo
grijanja. Također su prikazane pripadajuće temperature
kondenzacije. Referentna zgrada je suvremena obiteljska
kuća u Minhenu, opremljena sa električnom dizalicom
topline koja koristi zemlju kao izvor topline. COP vrijednosti
su verificirane laboratorijskih mjerenjima (Bosch 2009.).
Prikaz
3.4
Godišnji koeficijent učina: COP
COP = Količina topline isporučena dizalicom topline podijeljena s
energijom potrebnom za upravljanje procesom tijekom jedne godine
Projektne
temperature
Temperature
kondenzacije
COP
kombinirani
COP
samo grijanje
70/55/20
55/45/20
60/40/20
50/40/20
45/35/20
50/30/20
40/30/20
35/28/20
62.4
49.2
49.0
44.0
38.8
38.7
33.7
30.2
2.8
3.2
3.2
3.3
3.5
3.5
3.6
3.8
3.0
3.6
3.6
3.8
4.1
4.1
4.4
4.6
Električna dizalica topline koja koristi zemlju kao izvor topline.
COP vrijednosti iz referentne zgrade (IVT Bosch Thermoteknik AB)
44
SVE VEĆA PRIMJENA NISKOTEMPERATURNIH SUSTAVA GRIJANJA | 3
Rezultati pokazuju da je korištenje niskih temperatura kod
radijatora izuzetno povoljno, kada se kao izvor topline koristi
dizalica topline. Dizalice topline se u malim kućama često
kombiniraju s pripremom potrošne tople vode. Pri usporedbi
kombiniranih COP vrijednosti, možemo vidjeti da projektne
temperature karakterističnog niskotemperaturnog sustava
grijanja (45/35) daju oko 10% veći učin dizalice topline od
sustava 45/55. Razlika između sustava 45/35 i sustava 40/30
karakterističnog za sustave podnog grijanja, je oko 3%, a 9%
kada se uspoređuje sa sustavom 35/28.
Dijagram 3.5
Temperatura povratnog voda radijatora
prilikom korištenja
radijatorskih termostatskih ventila je niža
zbog toplinskih dobitaka i odgovarajućih
funkcija termostata.
Korištenje radijatora
kod niskih
temperatura
izuzetno je povoljno
kada se kao izvor
topline koristi
dizalice topline.
Temperatura
vode °C
+50°C
t polaz
+45°C
+40°C
tpovrat
+35°C
+30°C
+25°C
+20°C
+20°C
+10°C
0°C
-10°C
-20°C Vanjska
temp. °C
45
Energetska obnova
zgrada
Zgrade grijane
niskotemperaturnim
sustavima grijanja
troše manje ukupne
energije od zgrada
grijanih podnim
grijanjem
Poboljšanje
energetske
učinkovitosti starijih
zgrada je
djelotvorniji način
štednje energije
46
Ukratko, zgrade grijane niskotemperaturnim radijatorskim
sustavima grijanja troše manje ukupne energije od zgrada
grijanih podnim grijanjem, čak i kada kao izvor topline
koriste dizalicu topline. Razlike između COP vrijednosti
nadoknađuju se većom energetskom učinkovitosti niskotemperaturnih radijatora.
Kod zgrada, posebno stambenih zgrada, potrošnja energije
trenutno je u porastu. Energija potrošena u zgradama je
najveći pojedinačni segment u potrošnji energije u Europi.
Logično, naše aktivnosti u cilju uštede energije trebale bi
biti usmjerene na smanjenje potrošnje energije u zgradama.
Zanimljivo je da suvremene zgrade (nove ili dobro obnovljene) zapravo nisu problem kada se govori o potrošnji
energije. Ako za primjer uzmemo Njemačku, novije zgrade
izgrađene nakon 1982. godine čine do 23% ukupnog broja
zgrada u zemlji, ali troše samo 5% energije za grijanje.
Drugim riječima, poboljšanje energetske učinkovitosti
starijih zgrada je djelotvorniji način štednje energije.
SVE VEĆA PRIMJENA NISKOTEMPERATURNIH SUSTAVA GRIJANJA | 3
Dijagram 3.6
Fokusiranje na stare
zgrade:
Prikaz zgrada u brojkama u smislu potrošnje
energije,
Fraunhofer 2011
100
77% zgrada u
Njemačkoj izgrađenih
prije 1982. godine
koristi 95%
od ukupne energije za
grijanje.
40
5
23
80
60
95
77
20
izgrađene nakon 1982
izgrađene prije 1982
0
količina zgrada
korištenje
energije za grijanje
47
Ukupna energetska
bilanca zgrade
sastoji se od protoka
energije u zgradu i iz
zgrade
Ilustracija 3.7
Primjer ukupne
energetske
bilance zgrade
kod višekatnice
Ukupna energetska bilanca zgrade sastoji se od protoka
energije u zgradu i iz zgrade. Potencijalna energija za
hlađenje nije uključena u ove vrijednosti. Energija koja
protječe kroz zgradu iz ovog primjera, može se opisati kako
slijedi:
ventilacija i zrakopropusnost 30%
krov 6%
sunce i osobe 20%
prozori i vanjska vrata 20%
vanjski zidovi 22%
grijanje prostora i priprema PTV-a 60%
korištenje električne energije 20%
Iz zgrade/isijavanje i gubici
- Ventilacija i zrakopropusnost 30 %
- Otjecanje PTV-a u kanalizaciju 18 %
- Vanjski zidovi
22 %
- Prozori i vanjska vrata
20 %
- Krov
6%
- Tlo
4%
ukupno 100 %
U zgradu/ulaz
- Grijanje prostora i PTV
60 %
- Korištenje električne energije 20 %
- Sunce i osobe
20 %
ukupno 100 %
tlo 4%
otjecanje PTV-a
u kanalizaciju 18%
- Broj izmjena zraka = 0.5 1/h
- 35 kWh/m2a
- U = 1.0 W/m2K
- U = 3.5 W/m2K
- U = 0.7 W/m2K
- U = 1.0 W/m2K
- Uw.sred. = 1.3 W/m2K
Ako isključimo gubitke uslijed otjecanja PTV-a u kanalizaciju, što je ustvari
potencijalno ogroman izvor uštede energije, na temelju prikazanih vrijednosti
možemo vidjeti na što se uobičajeno usredotočuju aktivnosti obnavljanja energije.
48
SVE VEĆA PRIMJENA NISKOTEMPERATURNIH SUSTAVA GRIJANJA | 3
Ilustracija 3.8
Primjer
energetske
bilance za grijanje
višekatnice
ventilacija i zrakopropusnost 36.6%
krov 7.3%
sunce i osobe 25%
prozori i vanjska vrata 24.4%
grijanje prostora 50%
korištenje električne energije 25%
Iz zgrade/gubici
- Ventilacija i zrakopropusnost
- Vanjski zidovi
- Prozori i vanjska vrata
- Krov
- Tlo
vanjski zidovi 26.8%
tlo 4.9%
U zgradu/ulaz
36.6 %
- Grijanje prostora
26.8 %
- Korištenje el. energije
24.4 %
- Sunce i osobe
7.3 %
4.9 %
ukupno 100 %
50 %
25 %
25 %
ukupno 100 %
Ovdje je prikazan primjer vrijednosti kod starih višekatnih
zgrada, gdje su uobičajeni zahtjevi za grijanjem prostora koji
uključuju transmisijske i ventilacijske gubitke, oko 240 kWh/
m2a. Kako bi napravili približnu procjenu za druge tipove
zgrada, moramo uzeti u obzir sljedeće čimbenike: veličinu
površina, U-vrijednosti i broj izmjena zraka pri ventilaciji. Na
primjer, jednokatna kuća ima relativno veće gubitke kroz krov
i tlo, nego višekatna zgrada.
49
Potreba za topilnom
Dijagram 3.9
Potreba za
grijanjem
prostora dijagram
specifičnog
toplinskog
opterećenja u
svrhu procjene
kWh/
m2a
240
Razvoj u Njemačkoj
180
120
100
120
1977
90
WSVO84
60
30
0
WSVO95 EnEv02
EnEv09
EnEv12
NZEB
W/m2
specifično
toplinsko
opterećenje
Razvoj potrebe za toplinom i specifičnog toplinskog opterećenja kod zgrada u Njemačkoj
50
SVE VEĆA PRIMJENA NISKOTEMPERATURNIH SUSTAVA GRIJANJA | 3
Možemo povezati potrebe za grijanjem prostora [kWh/m2a],
i specifično toplinsko opterećenje [W/m2], na temelju
postojećih statističkih podataka za periode s različitim
energetskim potrebama, u Njemačkoj.
Potreba za
grijanjem prostora
i specifično
toplinsko
opterećenje
Razmotrimo referentnu višekatnu zgradu nakon renoviranja, i
ponovimo proračun. Specifično toplinsko opterećenje u
izvornom stanju, može se stupnjevati iz dijagrama 3.9 pri
potrebi za grijanjem prostora od 240 kWh/m2a. Vrijednost
toplinskog opterećenja je oko 120 W/m2. Ovojnica zgrade i
izolacija biti će poboljšane. Nove U-vrijednosti građevnih
dijelova će biti:
- Vanjski zidovi
- Prozori i vanjska vrata
- Krov
- Tlo
U = 0.24 W/m2K
U = 1.3 W/m2K
U = 0.16 W/m2K
U = 0.5 W/m2K
Uw.sred. =0.40 W/m2K
51
Ukoliko nema promjena u površini građevnih dijelova
prostora i u broju izmjena zraka kod ventilacije, možemo
proračunati utjecaj poboljšane izolacije. Transmisijski gubici
bit će smanjeni na 31 %, kada izmjerene U-vrijednosti
prostora, Uw.sred. = 1.3 W/m2K padnu na Uw.sred. = 0.40
W/m2K. Tada ventilacija ostaje nepromijenjena i smanjenje
ukupnih toplinskih gubitaka bit će 44.3%.
Napomena: Ovaj projekt sveobuhvatnog poboljšanja
izolacije često je motiviran potrebom za boljim prozorima i
suvremenijom fasadom ili potrebom za višim toplinskim
komforom i zdravijim unutarnjim prostorom.
Novi udjeli gubitaka biti će:
- Ventilacija i infiltracija
- Vanjski zidovi
- Prozori i vanjska vrata
- Krov
- Tlo
65.1 %
11.4 %
16.1 %
3.6 %
4.4 %
ukupno 100 %
Toplinsko opterećenje bit će 44.3% manje nego u izvornom
slučaju. Novo specifično toplinsko opterećenje je oko 67 W/
m2 i iz dijagrama 3.9 možemo vidjeti da je vrijednost
odgovarajuće potrebe za toplinom oko 100 kwh/m2a.
52
SVE VEĆA PRIMJENA NISKOTEMPERATURNIH SUSTAVA GRIJANJA | 3
53
Prof. dr Jarek Kurnitski
Tehnološki fakultet, Helsinki
54
4
INTERVJU S PROFESOROM DR. JAREKOM KURNITSKIM | B
ZNANOST
PRETVARAM U
PRAKSU
Prof. dr. Jarek Kurnitski, jedan od vodećih znanstvenika na području HVAC-a, trenutno radi kao
vrhunski stručnjak za energiju u Finskom fondu za inovacije, Sitra. Kao znanstvenik dobitnik Europske REHVA nagrade, objavio je gotovo 300 radova.
55
Veće sigurno ne
znači i bolje
U industriji grijanja još uvijek postoji mit da su kod niskotemperaturnih sustava grijanja potrebni veći radijatori.
Veće, ipak, nipošto nije i bolje. Tijekom mojih usporednih
istraživanja u području ogrjevnih tijela, spoznao sam da je,
za održavanje optimalne ugodne temperature u prostoriji,
potrebna brza promjena toplinskog učina, čak i u najhladnijem zimskom periodu. Oba sistema bila su podešena na
21°C, najnižu ugodnu temperaturu i idealnu temperaturu
u prostoriji. Kako možete vidjeti na ilustraciji A.!., kada su
detektirani unutrašnji toplinski dobici, ne veći od 0,5°C, radijatorski sustav svojom malom termičkom masom reagirao
je brzo i održavao temperaturu u prostoriji blizu podešene.
Međutim, reakcija podnog grijanja s velikom termičkom
masom, kada su detektirani toplinski dobici, bila je sporija. To
je značilo da je sustav podnog grijanja nastavio s isijavanjem
topline, dovodeći temperaturu daleko iznad optimalne, s jakim
i neugodnim oscilacijama. U konačnici, da bi temperaturu u
prostoriji održali bliže optimalnih 21°C, moje istraživanje pokazuje da je jedino rješenje podno grijanje podesiti na 21,5°C.
Mnogim ljudima se razlika od 0,5 može činiti kao mala
brojka. Ali kada je primijenimo po satu, danu, kroz cijelu
zimsku sezonu grijanja, brojka se uskoro množi i svi izgledi
za energetsku učinkovitost počinju blijediti. Razlika u tem-
56
INTERVJU S PROFESOROM DR. JAREKOM KURNITSKIM | B
peraturi u prostoriji od jednog stupnja približno odgovara
potrošnji energije od 6% . Brzi odgovor na toplinske dobitke i
niski gubici unutar sustava, ključni su za energetski učinkovite sustave grijanja. Zbog centralnog upravljanja, u nekim
prostorijama dolazi do pregrijavanja, što se odražava i na
potrošnju energije, pa je zaključak moje studije preporuka
za upotrebu niskotemperaturnih sustava grijanja, a također
i ogrjevnih tijela koja se mogu zasebno regulirati. Sve to čini
radijatore logičnim izborom.
57
POGLAVLJE 4
ZNAČAJAN
DOKAZ
• Prof. dr. Jarek Kurnitski > sveukupni zaključci mojih
istraživanja pokazuju da su radijatori oko 15%
učinkovitiji u jednoetažnim kućama i do 10% u
višekatnicama
• Prof. dr. Christer Harrysson > u zadanim uvjetima,
područja s podnim grijanjem imaju, u prosjeku,
15-25% veću potrošnju energije (ne računajući
potrošnju vlastite električne energije) u usporedbi
sa srednjom vrijednosti za područja koja imaju
radijatorske sustave
58
ZNAČAJAN DOKAZ | 4
2008. godine odjel R&D tvrtke Rettig ICC započeo je novi
projekt. Cilj mu je pojasniti različite krive predodžbe koje
postoje u industriji grijanja. Program za radijatore (“Pro
Radiator Programme”) - kako smo imenovali projekt - trajao
je dvije godine. U te dvije godine prikupili smo tri različita
tipa argumenata: “u prilog radijatorskom grijanju”, “protiv
radijatorskog grijanja” i “u korist konkurentskog / nekog
drugog sustava grijanja”.
Mikko Iivonen,
Direktor R&D,
Istraživanje i
tehnički standardi,
Rettig ICC
Sveukupno smo registrirali 140 tvrdnji i teorija. Nakon
početnog ispitivanja sveli smo ih na 41 praktično pitanje za
testiranje, analiziranje i donošenje zaključaka. Kako bi
rezultati istraživanja bili nepristrani i nezavisni, u ovom
golemom istraživačkom zadatku, zatražili smo suradnju i
pomoć stručnjaka izvana. S nama je usko surađivalo
nekoliko vodećih međunarodnih stručnjaka, sveučilišta i
istraživačkih instituta. Kao rezultat, dobivena je ogromna
količina podataka, zaključaka i preporuka.
Također smo ustanovili da je ova industrija zasićena mitovima i iluzijama. Premda su oni dominirali tržišnim raspravama, protezali su se od nebitnih do neistinitih. Za nas je,
ipak, najveća novost bila da su svi rezultati pokazali koliko
su radijatori, u suvremenim, dobro izoliranim zgradama,
djelotvorni i učinkoviti. Nakon što smo utvrdili te rezultate,
posvetili smo se jednom novom istraživačkom programu,
59
u suradnji s HVAC laboratorijem Tehničkog fakulteta u
Helsinkiju, s ciljem ispitivanja različitih sustava grijanja.
Točne simulacije i usporedbe funkcija svih tih različitih
sustava grijanja potvrđuju da su naši raniji rezultati i
zaključci o radijatorima bili točni.
Konkretni podaci
60
U ovom vodiču već smo se pozivali na neke rezultate našeg
istraživanja. Međutim, za vas je važno da shvatite da se naši
zaključci ne baziraju samo na znanstvenoj teoriji, nego i na
konkretnim podacima iz novoizgrađenih niskoenergetskih
zgrada smještenih u nordijskoj regiji. Zemlje kao što su
Švedska, Finska, Norveška i Danska, već su mnogo godina
vodeće u području niske potrošnje energije i dobre izolacije.
Ta činjenica, uz suradnju s akademicima, uključujući prof.
Leena Peetersa (Briselsko sveučilište, Belgija) i prof. dr.
Dietricha Schmidta (Institut Fraunhofer, Njemačka), znači da
danas s punim povjerenjem možemo reći da su svi naši
rezultati i zaključci važeći za veliku većinu europskih
zemalja. Za potvrdu teoretskim uštedama naglašenim u
prošlim poglavljima, kroz velik broj studija iz istog razdoblja
provedena su mjerenja učinkovitosti suvremenog sustava
grijanja, te je uspoređena potrošnja energije kod uporabe
različitih ogrjevnih tijela.
ZNAČAJAN DOKAZ | 4
U ovom poglavlju prof. Jarek Kurnitski i prof. Christer
Harrysson dijele s vama svoja najvažnija otkrića u vezi tih
specifičnih studija.
Akademska
suradnja
Sve studije na koje se pozivamo u ovom vodiču pokazuju da
se energetska učinkovitost može povećati za najmanje 15%,
ako se koriste niskotemperaturni radijatori. To je konzervativna procjena - neke studije pokazuju da ta brojka može biti
čak i veća. Često je razlog način ponašanja korisnika
prostora; više temperature u prostorijama, duži periodi
grijanja itd.
61
Profesor
Jarek Kurnitski:
Termička masa
i energetski
učinkovito grijanje
U slučaju
radijatorskog
sustava, s malom
termičkom masom,
koji brzo reagira,
toplinski dobici ne
podižu temperaturu
u prostoriji za više
od 0,5°C
62
Istraživanje profesora Jareka Kurnitskog pokazuje da
termička masa ogrjevnih tijela ima ogroman utjecaj na
svojstva sustava grijanja. Čak i u najhladnijem zimskom
periodu, za održavanje temperature u prostoriji u optimalnom području ugodnosti, potrebne su brze promjene
toplinskog učina.
Princip reagiranja temperature u prostoriji na toplinske
dobitke i gubitke, prikazuje dijagram 4.1, gdje su uspoređena dva sustava. U slučaju radijatorskog sustava, s malom
termičkom masom, koji brzo reagira, toplinski dobici ne
podižu temperaturu u prostoriji za više od 0,5°C, pa se
temperatura u prostoriji održava blizu zadanih 21°C.
Uobičajeno podno grijanje s velikom termičkom masom, ne
uspijeva održati konstantnu temperaturu u prostoriji.
Istraživanja su pokazala da je za održavanje temperature u
prostoriji iznad donje granice ugodnosti od 21°C, potrebno
zadanu temperaturu povisiti na 21,5°C. Sama veličina
ogrjevnog tijela znači da njegov učin kasni za potrebama za
toplinom, što rezultira snažnim oscilacijama u temperaturi
prostorije i uzalud potrošenom energijom.
Dijagram 4.1.
Odgovor temperature u prostoriji
na termičku masu
ogrjevnog tijela
u zimskoj sezoni
kada toplinski,
dobici najčešće
ne prelaze 1/3 potreba za toplinom
Temperatura u prostoriji
ZNAČAJAN DOKAZ | 4
o
C
Podno grijanje
Radijator
22.5
22.0
Namještena
vrijednost
podnog grijanja
21.5
21.0
Namještena
vrijednost
radijatora
Najniža granica
udobnosti
20.5
0
6
12
18
24
30
36
42
48
Sati
63
Maksimalno korištenje
toplinskih dobitaka u
suvremenim zgradama
Situacija prikazana dijagramom 4.1 bazirana je na
detaljnim, dinamičkim simulacijama suvremene kuće u
Njemačkoj. Dijagram 4.2. daje prikaz temperatura u
prostoriji tijekom prvog tjedna u siječnju. Zbog nepredvidive
prirode solarnih i unutrašnjih toplinskih dobitaka, učin
podnog grijanja ne može se poboljšati predvidivim
strategijama regulacije. Toplinski dobici isključuju podno
grijanje, ali pod još prilično dugo isijava toplinu prema
hladnijim vanjskim površinama, kao što su prozori i vanjski
zidovi. Time se prostorija pregrijava.
Noću, kada temperatura u prostoriji pada ispod podešenih
21,5°C, potrebno je više sati da temperatura počne rasti,
unatoč tome što se podno grijanje uključilo. Ustvari,
istraživanje je pokazalo da je temperatura u prostoriji
nastavila padati, što je dovelo do potrebe za podizanjem
namještene temperature.
Za dobivanje gore opisanih rezultata, korišten je napredan
program za simulaciju zgrada, IDA-ICE. Taj progam pažljivo je
procijenjen i pokazao se kao izuzetno točan u davanju
podataka kod ovakvih usporedbi sustava.
64
ZNAČAJAN DOKAZ | 4
Dijagram 4.2
Simulirane temperature u prostoriji, prvi tjedan siječnja. Vanjske temperature, solarni i unutarnji i vanjski toplinski dobici prikazani su na lijevoj strani.
Vanjska temperatura
Direktan snop zračenja
Difuzno zračenje
6
Vanjska temperatura oC
4
2
Vrijednost
23.0
1800
1.0
0.9
0.8
22.5
0.7
0.6
22.0
1600
1400
0
-2
2000
24
48
72
96
120
144
1200
168
1000
-4
800
-6
600
-8
400
-10
200
-12
Solarno zračenje W/m2
8
0
0.5
0.4
0.3
0.2
21.5
21.0
0.1
0.0
16 18 20 22
Vrijeme, sati
20.5
0
24
48
72
Podno grijanje
96
120
144
168
Vrijeme, sati
Radijatorsko grijanje
Vanjski toplinski dobici u prvom
tjednu siječnja - podaci o vremenu.
Unutarnji dobici topline po danu
Rezultirajuće temperature zraka
65
Sredinom sezone, toplinski dobici su blizu potrebama za
toplinom, zbog čega regulacija temperature u prostoriji
postaje još kompliciranija. Dijagram 4.3 pokazuje učin
tijekom dva dana u ožujku. Solarni dobici su značajni i
vanjska temperatura snažno oscilira. Još jednom je radijatorsko grijanje rezultiralo stabilnijom temperaturom u
prostoriji i boljim korištenjem toplinskih dobitaka.
Zaključak
Brzi odgovor na toplinske dobitke i mali gubici unutar
sustava ključni su elementi energetski učinkovitog sustava
grijanja. Regulacija temperature po pojedinim prostorijama
također je jako važna, jer potrebe za grijanjem snažno
variraju od prostorije do prostorije. Centralna regulacija
dovodi do pregrijavanja u nekim prostorijama što za
posljedicu ima dodatnu potrošnju energije. Iz tog razloga
naši istraživači preporučuju upotrebu niskotemperaturnih
sustava grijanja i ogrjevna tijela koja brzo reagiraju i mogu
se regulirati po pojedinoj prostoriji.
Tako također možemo zaključiti da je podno grijanje u
usporedbi s rezultatima dobivenim mjerenjem radijatorskog
grijanja, manje djelotvorno i manje energetski učinkovito.
Ustvari, ukupni zaključak našeg istraživanja je da su radijatori oko 15% učinkovitiji u jednoetažnim kućama i do 10%
u višekatnim zgradama.
66
ZNAČAJAN DOKAZ | 4
Dijagram 4.3
Sunčani danu u ožujku povećat će
oscilacije temperature u prostoriji
Solarno zračenje
Vanjska temperatura
2000
1800
8
1600
6
1400
4
1200
-2
1000
0
1824
-2
1848
800
1872
600
-4
400
-6
200
-8
0
Vrijeme, sati
Vrijednost
Solarno zračenje W/m2
10
o
Vanjska temperatura C
12
Direktan snop zračenja
Difuzno zračenje
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
16 18 20 22
Vanjski toplinski dobici
Unutarnji toplinski dobici po danu
17.-18. ožujak - podaci o vremenu
Unutarnji
toplinski dobici
Unutarnji
toplinski dobici
Rezultirajuće temperature zraka
67
Prof. dr.
Christer Harrysson,
Construction and Energy
Ltd, Sveučilište Falkenberg i Örebro
Primarni cilj mojeg istraživanja bio je povisiti razinu znanja
o različitim rješenjima za grijanje. Konkretno, napravljena
je usporedba sustava podnog grijanja i radijatorskog
sustava. Projekt koji je pokrenuo AB Kristianstadsbyggen
and Peab, financirao je DESS (Delegation for Energy Supply
in Southern Sweden) i SBUF (Development Fund of the
Swedish Construction Industry).
Razlike u životnim navikama između tehnički identičnih
obiteljskih kuća, kao posljedicu mogu imati varijacije u
ukupnoj potrošnji energije kroz potrošnju struje, potrošne
tople vode i sustava grijanja u iznosu do 10,000 kWh
godišnje. Postoji mnogo različitih tehničkih rješenja, npr.
kombinacija izolacije, brtvi, sustava grijanja i ventilacije.
Čak i izbor tehničkog rješenja može rezultirati značajnim
razlikama u potrošnji energije, te razlikama u unutarnjoj
klimi. U Švedskom nacionalnom odboru za stanovanje,
gradnju i planiranje proveli su studiju na deset područja s
kućama u nizu, grijanih električnom energijom, gdje je
pregledano 330 jednostavnih obiteljskih kuća, s različitim
tehničkim rješenjima, individualnim mjerenjem potrošnje
električne energije i vode. Studija je pronašla razlike u
ukupnoj potrošnji energije od približno 30% s obzirom na
različita tehnička rješenja.
Podaci iz Statistike Švedske, između ostalih (uključujući
68
ZNAČAJAN DOKAZ | 4
Nacionalni odbor za stanovanje, gradnju i planiranje),
pokazuju da ukupna potrošnja energije za kućanstva,
potrošnu toplu vodu i sustave grijanja, kod novih malih
obiteljskih kuća može doseći i 130 kWh/ m2 godišnje.
Studija Nacionalnog odbora za stanovanje, gradnju i
planiranje također pokazuje da za male kuće u nizu postoje
energetski učinkovita tehnička rješenja, koja traže samo
90-100 kWh/m2 godišnje, dok istovremeno osiguravaju
ugodnu unutrašnju klimu. To je najniža razina koja se
trenutno smatra tehnički i ekonomski održivom.
Raspored i lokacija sustava distribucije grijanja može bitno
utjecati na potrošnju energije. Zagrijavanje vode s radijatorima je isproban sustav distribucije grijanja, koji ujedno
dozvoljava korištenje drugih izvora energije osim električne.
Kod uporabe podnog grijanja, trebalo bi omogućiti djelotvornije korištenje izvora energije niže kvalitete (npr.
niskoenergetskih sustava), korištenjem nižih temperatura
medija za prijenos topline. U prošlih nekoliko godina razvila
se žestoka rasprava o tome da li najveći nivo udobnosti uz
najveću isplativost i energetsku učinkovitost, nude radijatori
ili podno grijanje.
69
Studija
Studija je obuhvatila stanovnike šest blokova u
Kristianstadsbyggenu, što je ukupno 130 stanova s različitim tehničkim rješenjima. U svakom bloku nalazi se
između 12 i 62 stana. Pojedinačni stanovi unutar blokova su
uglavnom jednoetažni, izgrađeni na temeljnim pločama s
podnom izolacijom. Od šest područja, četiri imaju podno
grijanje, a dva radijatorske sustave. Stanovi imaju otsisnu ili
dobavno/otsisnu ventilaciju.
Područja su međusobno uspoređena na temelju prikupljenih podataka, pisane dokumentacije i izračuna. Mjerena
potrošnja energije i potrošne tople vode usklađene su
prema godišnjim vrijednostima, stambenoj podnoj površini,
izolacijskim standardima, otsisnoj ventilaciji, povratu topline
(ako postoji), temperaturi unutar prostorija, potrošnji vode,
gubicima distribucije i regulacije, smještaju električnog
kotla/regulacijske jedinice, pojedinačnom ili grupnom
mjerenju, gubicima odvoda, grijanju pomoćnih zgrada (ako
postoje), i vlastitoj električnoj energiji.
Kao sažetak, u danim uvjetima, područja 3-6 s podnim
grijanjem imaju u prosjeku 15-25% višu potrošnju energije
(ne računajući vlastitu električnu energiju) u usporedbi sa
srednjom vrijednosti za područja 1 i 2, koja imaju radijatorske sustave.
70
71
71
POGLAVLJE 5
ODABIR
OGRJEVNOG
TIJELA
• Ogrjevna tijela > Izvor energije, izvor topline i ogrjevno
tijelo igraju vitalnu ulogu. Ali u obzir uvijek treba uzeti i
krajnjeg korisnika, te funkciju njegovog životnog ili radnog
prostora
• Samo radijatori nude potpunu fleksibilnost koja nam je
potrebna, ako shvaćamo da su naši domovi i uredi nešto
više od praznih kutija.
72
ODABIR OGRJEVNOG TIJELA | 5
Kada se raspravlja o sustavima grijanja, važno je vidjeti
cjelovitu sliku. Naravno, izvor energije, izvor topline i ogrjevna
tijela igraju vitalnu ulogu. Ali uvijek mora biti uzet u obzir
krajnji korisnik i funkcija njegovog životnog ili radnog
prostora.
Ogrjevna tijela
Možemo doći u iskušenje da zgradu promatramo kao jednu
jedinicu; praznu kutiju koja treba grijanje. Ipak, unutar te
jedinice uvijek postoji čitav niz manjih jedinica; različitih
ureda unutar poslovne zgrade; brojnih soba unutar kuće.
Uredi će se koristiti samo 8 sati dnevno, dok se dnevne sobe
koriste samo određeni vremenski period, a spavaće sobe
samo noću. Svaka od njih ima drugačije zahtjeve i potrebe za
toplinom, i tako kroz cijeli objekt.
Izvor energije, izvor
topline i ogrjevna
tijela igraju vitalnu
ulogu. Ali uvijek
mora biti uzet u obzir
krajnji korisnik i
funkcija njegovog
životnog ili radnog
prostora.
Kada dalje razmotrimo funkciju tih prostora, spoznajemo da
se njihova funkcija s vremenom može promijeniti. U obiteljskoj kući s djecom, npr. kako djeca rastu i kreću u školu,
potreba za grijanjem kuće tijekom školskih sati se smanjuje.
Kako dalje rastu, odlaze iz škole i počinju raditi, nakon čega će
možda odseliti i osnovati vlastiti dom.
73
HDC
5
Kontrolnu listu možete pogledati na www.radson.com/re/clever
i isprobati, imajući na umu Vaš vlastiti dom. Možda ćete
ustanoviti da treba uzeti u obzir više toga nego što ste mislili.
4
HDC kontrolna
lista
2
1
9
3
heat demand checklist
74
ODABIR OGRJEVNOG TIJELA | 5
Neki uobičajeni sustavi grijanja i ventilacije
Sustav centralnog grijanja s temperaturom polaznog voda
od najviše 55°C prema projektnim vremenskim uvjetima.
Isijavanje topline po prostorijama odvija se putem zračenja i
prirodne konvekcije preko radijatora i konvektora. Oni
omogućuju energetski visokoučinkovitu i ugodnu opskrbu
toplinom u niskoenergetskim zgradama.
Niskotemperaturni
radijatorski sustav
45/35
Sustav centralnog grijanja s temperaturom polaznog voda
u pravilu ispod 45°C prema projektnim uvjetima. Najčešći
ugrađeni sustav grijanja je podno grijanje koje koristi podne
površine za isijavanje topline. Isijavanje topline po prostorijama odvija se putem zračenja i prirodne konvekcije.
Prikladan je za zgrade s većom potrebom za toplinom i
većim termičkim masama. Osobito je ugodan u kupaonicama (ilustracija 5.3), te je koristan u hodnicima blizu
vanjskih vrata, kao pomoć pri sušenju vlage koja se unosi za
kišnog vremena. Niža energetska učinkovitost od niskotemperaturnog radijatorskog grijanja.
Ugrađeni sustavi
grijanja
35/28
Sustav sa zračnim grijanjem u kombinaciji s mehaničkom
dobavnom i odsisnom ventilacijom, najčešće opremljen
s rekuperatorom topline. U pravilu se ulaznom temperaturom upravlja pomoću srednje temperature prostorije.
Ventilacijsko
zračno grijanje
75
To uzrokuje oscilacije temperature i probleme u zadržavanju
ugodne temperature po pojedinim prostorijama. S ovim
ogrjevnim tijelima, uobičajeni problem je i raslojavanje
zraka, pa je za postizanje željene energetske učinkovitosti,
potrebno da ovojnica zgrade bude zrakonepropusna i
pravilno izolirana.
Za slučajeve u kojima je potreban veći toplinski učin, na
raspolaganju su uređaji s ventilatorom. Ogrjevna tijela u
pravilu uključuju radijatore opremljene s puhalima i ventilokonvektorima - kao npr. konvektori s ventilatorom i
dobavom zraka, koji se često koriste za grijanje i hlađenje.
Ventilacijski radijator je u pravilu niskotemperaturni
radijator s uređajem za ubacivanje zraka izvana.
Zadovoljavajuće rješenje za ubacivanje zraka bez propuha
uz uporabu mehaničkog otsisnog ventilacijskog sustava.
Samo radijatori nude
potpunu
fleksibilnost koja
nam je potrebna,
ako shvaćamo da su
naši domovi i uredi
nešto više od
praznih kutija
76
Samo prilagodljiv sustav ogrjevnih tijela može se bez napora
prilagođavati promijenjivim uvjetima u suvremenim
životnim i radnim prostorima. To je sustav ogrjevnih tijela
koje je moguće neovisno regulirati, te tako prilagoditi
namjeni i potrebama za toplinom svake pojedine prostorije.
Ukratko, samo radijatori nude potpunu fleksibilnost koja
nam je potrebna, ako shvaćamo da su naši domovi i uredi
nešto više od praznih kutija.
ODABIR OGRJEVNOG TIJELA | 5
Ilustracija 5.3
Podno grijanje može
kupaonicu učiniti
još udobnijom,
osobito u kombinaciji s kupaonskim
radijatorima.
77
Elo Dhaene,
Komercijalni direktor, Purmo Radson
78
INTERVJU S ELOM DHAENEOM | D
RADIJATORI
IGRAJU
KLJUČNU ULOGU
Uzimajući u obzir sve činjenice, možemo zaključiti da niskotemperaturni radijatori imaju ključnu
ulogu kako danas, tako i u budućnosti. Ta budućnost već je počela uvođenjem visokoučinskih izvora
topline kao što su kondenzacijski kotlovi i dizalice topline; izvori koji niskotemperaturne radijatore čine
još učinkovitijima, jer izuzetno brzo i efikasno odgovaraju na potrebe za toplinom i korisne toplinske
dobitke. Vjerujem da su radijatori jedina prava alternativa za stvaranje potvrđeno energetski učinkovitih rješenja za grijanje, sa svim prednostima koje trebaju i traže graditelji, projektanti i instalateri.
79
Današnji projekti za visoku učinkovitost, u suvremenim novim i dobro renoviranim
starijim zgradama, koriste napredne materijale, podliježu strogim propisima i podižu
standarde još više u smislu ukupne učinkovitosti. Ali za postizanje komfornosti takvih
zgrada, nije potrebna samo učinkovitost, nego i udobnost.
U tvrtki Radson razvijamo inteligentna rješenja za grijanje, kako bi zadovoljili buduće standarde, smanjili ovisnost o ograničenim izvorima energije, smanjili emisiju
štetnih plinova i, naravno, smanjili ukupne troškove. Nasuprot uvriježenom mišljenju, ovi visokoučinkoviti niskotemperaturni sustavi grijanja daju najbolje rezultate
kada se kombiniraju s radijatorima.
U ovom vodiču za grijanje, mislim da smo s vama podijelili značajan dokaz kao
potporu našoj tvrdnji da je niskotemperaturne radijatore nemoguće ignorirati.
Naše ulaganje u istraživanje i razvoj rezultiralo je zaista inteligentnim rješenjima i
proizvodima za grijanje. Svi znanstvenici ističu da su naši radijatori, u gotovo svim
slučajevima, najučinkovitije ogrjevno tijelo u suvremenom sustavu grijanja. Niskotemperaturni radijatori dokazano su energetski najučinkovitije ogrjevno tijelo u
niskoenergetskim zgradama. Neovisno o tome gdje je zgrada smještena i u kakvim
vanjskim uvjetima; radijatori osiguravaju ne samo najviše stope energetske učinkovitosti, nego također omogućuju i najvišu razinu udobnosti.
Znanost je dokazala i potvrdila fizikalnu činjenicu da je upotreba niskotemperaturnih radijatora zaista energetski učinkovitija od podnog grijanja.
• Oko 15% veća učinkovitost u jednoetažnim kućama
• Do 10% veća učinkovitost u višekatnicama
80
INTERVJU S ELOM DHAENEOM | D
Glavni razlog za nižu energetsku učinkovitost podnog grijanja su neočekivani gubici topline, kako prema tlu (uzrokovani tzv. fenomenom “provođenja topline prema
dolje”), tako i prema vanjskim površinama (uzrokovani zračenjem topline). Također se
čini da termička masa sustava podnog grijanja ometa njegovu mogućnost za korištenje toplinskih dobitaka, što uzrokuje neugodne oscilacije u temperaturi prostorije. To
potiče ljude da mijenjaju postavke temperature u prostoriji.
Naše opsežno istraživanje i testiranja pokazali su da su zgrade s podnim grijanjem
osjetljivije na ponašanje krajnjeg korisnika. U svakodnevnoj praksi ustanovili smo
da to vodi do produžavanja perioda grijanja i povećavanja temperature u prostoriji.
Propusti u gradnji, kao npr. hladni mostovi između poda i vanjskih zidova, također
doprinose znatnim razlikama u potrošnji energije.
Dok mi tvrdimo da naši radijatori na energiji mogu uštediti do 15%, istraživanje
profesora Harrysona pokazuje da su moguće čak i znatno veće uštede!
Izmjerene razlike u suvremenim švedskim kućama pokazuju da je na energiji
moguće uštediti čak do 25%!
81
POGLAVLJE 6
KORISTI ZA
KRAJNJEG KORISNIKA
• Veća učinkovitost sa nižim temperaturama vode
• Prikladnost za sve klimatske uvjete
• Niži troškovi za energiju
• Veća udobnost
• Kompatibilnost s podnim grijanjem
• Bolja kontrola klime u prostoriji
• Pripremljenost za obnovljive izvore energije
• 100% reciklirajući
• Zdravi životni uvjeti
82
KORISTI ZA KRAJNJEG KORISNIKA | 6
Bez obzira da li radite na projektu novogradnje ili na obnovi
zgrade, troškovi renoviranja kod radijatora su niži neko kod
drugih ogrjevnih tijela. Kod novogradnje oni su atraktivan,
isplativ i učinkovit dodatak, te su izuzetno prikladni kod
renoviranja, budući da se mogu brzo i lako uklopiti u
postojeće sustave. S malo truda, bez nereda, remećenja, bez
potrebe za građevinskim radovima i uz niske troškove,
radijatori se pri renoviranju mogu spojiti na cijevni sustav i
izbalansirati u roku nekoliko sati.
Obnavljanje i
novogradnja
Jednom kada su postavljeni, bilo u novogradnji ili pri renoviranju, kod radijatora praktički nema održavanja, jer nema
pokretnih dijelova, pa time ni habanja. Radson radijatori
imaju vijek trajanja duži od 25 godina uz vrhunska svojstva i
postojanost. I, naravno, oni su 100% reciklirajući, što ih čini
izuzetno ekološki prihvatljivima.
83
Veća učinkovitost sa nižim temperaturama vode
Niskotemperaturno radijatorsko grijanje grije prostorije jednako učinkovito
kao i grijanje s tradicionalnim radijatorima. Prednosti su ipak jasne; viša
ugodnost unutar prostorija uz povećanu energetsku učinkovitost, veća
učinkovitost proizvodnje topline i smanjeni gubici unutar sustava.
Prikladnost za sve klimatske uvjete
Gdje god u svijetu se nalazili, možete koristiti radijatore u niskotemperaturnim sustavima grijanja. Bez obzira kako se kreću vremenski uvjeti ili
koliko nisko temperature padaju, pravilno izolirana kuća može se pomoću
radijatora uvijek zagrijati na ugodnu temperaturu.
Niži troškovi za energiju
Radijatori za niskotemperaturne sustave grijanja koriste manje energije
za efikasan rad. Suvremena obiteljska kuća ili poslovna zgrada može biti
grijana na ugodnih 20°C pomoću radijatora s projektnom temperaturom
od 45/35°C. Tradicionalni sustavi grijanja zagrijavaju vodu do 75°C za
postizanje iste temperature u prostoriji, koristeći više energije za isti
rezultat, ali uz veći trošak.
Veća udobnost
Pomoću jedinstvene kombinacije provođenja i zračenja topline, niskotemperaturni radijator osigurava stalnu ugodnu temperaturu. Nema
neugodnih propuha, nema osjećaja “zagušljivosti” ili “suhoće”.
84
KORISTI ZA KRAJNJEG KORISNIKA | 6
Kompatibilnost s podnim grijanjem
U kombinaciji s niskotemperaturnim radijatorima, podno grijanje postiže
optimalnu razinu učinkovitosti i udobnosti.
Bolja kontrola klime u prostoriji
Radijatori brzo reagiraju na signal o potrebnoj temperaturi koji dobivaju
od termostata i raspodjeljuju toplinu brzo, tiho i ujednačeno. Unutar
nekoliko minuta, temperatura je na željenom nivou, kroz cijelu prostoriju,
od stropa do poda.
Pripremljenost za obnovljive izvore energije
Niskotemperaturni radijatori napravljeni su da bi isporučili vrhunsku izvedbu,
bez obzira koji izvor energije zagrijava sustav. Cijena i dostupnost specifičnog
tipa energije, kao što su fosilna goriva, neće utjecati na učinkovitost radijatora. Ako postoji želja da se koristi drugi izvor energije, uključujući obnovljive
izvore, potrebno je samo prilagoditi ili zamijeniti kotao.
100% reciklirajući
Radijatori su posebno proizvedeni tako da se svi dijelovi mogu razdvojiti
na kraju vijeka trajanja radijatora. Svi metalni dijelovi, prvenstveno čelični,
prikladni su za recikliranje i ponovnu uporabu - i stvarno dovoljno vrijedni
da bi ih se isplatilo reciklirati.
Zdravi životni uvjeti
Niskotemperaturni radijatori su sigurni. Nema spaljivanja prašine iz zraka
u prostoriji, nema odstupanja u ravnoteži ionizacije zraka, nema
neugodnih mirisa. Također, pri dodiru s radijatorom koji radi na niskim
temperaturama, nema ni rizika od opekotina.
85
INTELIGENTNA
RJEŠENJA
ZA GRIJANJE
86
Ovaj dokument je izrađen s posebnom pažnjom. Niti jedan dio ovog dokumenta nije proizveden
bez pisane suglasnosti tvrtke Rettig ICC. Rettig ICC se ne smatra odgovornim za netočnosti ili
posljedice nastale uporabom ili zlouporabom ovdje navedenih informacija.
DM023030150602 - 02/2012
Rettig Belgium NV
Vogelsancklaan 250, B-3520 Zonhoven
Tel. +32 (0) 11 81 31 41 Fax +32 (0) 11 81 73 78
info@radson.com www.radson.com

Download Report