Danas u području zgradarstva, pri renovaciji postojećih stambenih zgrada, sve više dolazi do izražaja 'novi val' projektiranja sustava grijanja. Danfoss je stoga pripremio niz novih rješenja za povećanje energetske učinkovitosti takvih sustava, kojima se omogućuje njihovo jednostavnije projektiranje, ugradnja i puštanje u pogon i to ne samo kada se radi o renovacijama, već i o novogradnjama. Neka od tih rješenja su:
• AB-PM je rješenje za ograničenje protoka, regulaciju diferencijalnog tlaka i zonsku regulaciju u jednom proizvodu
• AB-QT je idealno rješenje za regulaciju temperature u zajedničkim prostorima (stubišta) bez ugrađenih termostatskih glava, koje osigurava dodatne uštede na energiji zahvaljujući smanjenju protoka u usponskim vodovima stubišta i istodobno smanjuje pregrijavanje
• ASV set je rješenje za automatsko balansiranje sustava grijanja koje se prilagođava opterećenju, sprječava pojavu buke u instalacijama i omogoćava pravilan rad termostatskih radijatorskih glava što u konačnici rezultira povećanom energetskom učinkovitosti sustava grijanja
• RA-N je radijatorski ventil s prednamještanjem, odnosno dvostrukom funkcijom (regulacijski i balansirajući ventil u jednom tijelu) te osigurava pravilnu raspodjelu ogrjevnog medija u objektu, a uz nadogradnju s termostatskom glavom, i regulaciju temperature (il. 1)
• MTCV je rješenje za toplinsko balansiranje sustava za pripremu potrošne tople vode, koje minimira toplinske gubitke zbog recirkulacije i osigurava nepromijenjenu temperaturu na svim izljevnim mjestima.



Ilustracija 1 - Radijatorski ventil RA-N

Kratki pregled dosadašnjeg razvoja Danfossovih rješenja

Sustavi grijanja su se ranije izvodili s centralnim izvorom topline i dvocijevnim razvodom ogrjevnog medija po usponskim vodovima. To je za posljedicu imalo netransparentnu raspodjelu utroška topline. Zbog nedostatka hidrauličkog balansiranja vrlo je često kod većih objekata dolazilo do nepravilne raspodjele temperature u objektu, pojave buke i povećane potrošnje energije. U idućoj fazi se prešlo na dimenzioniranje vodoravnih dvocijevnih radijatorskih sustava sa zasebnim priključkom za svaki stan (najčešće zasebni izvor topline za svaki stan), čime se postignula transparentnost pri obračunu utroška za energiju i poboljšalo hidrauličko balansiranje.

Danas se s ciljem postizanja što manje emisije ugljičnog dioksida i povećanje energetske učinkovitosti projektiraju i izvode sustavi grijanja koji su hibrid ranije spomenuta dva rješenja. Takvi sustavi koristi dobre strane ta dva sustava. Tipičan moderni sustav sastoji se od centralnog izvora topline (dizalice topline, kondenzacijskog kotla i sl), cijevnog razvoda po objektu (do svake stambene jedinice sa zasebnim priključkom) i vodoravnog cijevnog razvoda u stanu s termostatskim ventilima na svim ogrjevnim tijelima. Takav sustav, uz primjenu novih rješenja za hidrauličko balansiranje poput Danfossovog ventila AB-PM ispred ulaza u svaki stan, omogućuje kontrolu potrošnje energije i sprječava uobičajene probleme neravnomjerne raspodjele topline i međusobnih utjecaja stanova (il. 2). Uz to, istovremeno osigurava pravilne protoke, neovisno o opterećenju sustava i veliku energetsku učinkovitost, odnosno minimalne račune za krajnje korisnike.


Ilustracija 2 - Vodoravni dvocijevni sustav radijatorskog grijanja s ventilom AB PM i termostatom

Što omogućavaju Danfossova rješenja?

Što je, zapravo, AB-PM? To je novi, kombinirani automatski balansirajući ventil za moderne sustave grijanja koji se sastoji od regulatora diferencijalnog tlaka, ograničivača protoka i zonskog ventila, a sve tri funkcije objedinjuje u jednom tijelu (il. 3). Ventil AB- PM pretvara neuravnotežen sustav s varijabilnim protokom u pouzdan i uravnotežen sustav grijanja s pravilnom raspodjelom topline, čak i pri djelomičnom opterećenjima (il. 4). Zahvaljujući stabilnom niskom diferencijalnom tlaku preko svih termostatskih radijatorskih ventila uklanja se buka iz cijelog sustava grijanja, uz precizno vođenje temperatura u prostorijama.


Ilustracija 3 - Ventil AB PM: tri ventila u jednom

Funkcija zonskog regulatora dodatno omogućuje individualnu regulaciju dnevne i noćne temperature u prostoriji, odnosno individualno upravljanje troškovima grijanja. To je omogućeno povezivanjem sobnog termostata s termičkim pogonom ugrađenim na ventil i rezultira povećanjem udobnosti korisnika te dodatnim uštedama na energiji. Tijekom blagdana, zonski ventil se može koristiti za osiguranje minimalne temperature s ciljem zaštite cijevi od smrzavanja.


Ilustracija 4 - Načelo rada ventila AB-PM

Pogled na rješenja za postojeće sustave grijanja u stambenim zgradama u renovaciji

Danfoss je niz godina aktivno pratio i unaprjeđivao sustave grijanja u stambenim zgradama primjenom nekih od ranije spomenutih rješenja. Ponekad su ona bila provedena zajedno, pri cjelokupnoj renovaciji objekta, a ponekad u fazama.
Kada se govori o renovaciji u fazama, onda je najčešća prva faza ugradnja razdjelnika topline, termostatskih glava i crpke s promjenjivim protokom. Ugradnjom termostatskih radijatorskih ventila sustav s konstantnim protokom pretvara se u sustav s promjenjivim protokom.

Danfossovi radijatorski ventili tipa RA-N imaju dvojnu funkciju, što znači da omogućuju pravilnu raspodjelu medija po objektu pomoću funkcije prednamještanja u 14 stupnjeva, čime se postiže jednoliko i istovremeno zagrijavanje cijelog objekta i nadogradnjom s termostatskom glavom dodatno omogućuju regulaciju temperature u prostorijama (il. 5).


Ilustracija 5 - Radijatorski ventil RA-N+ s plinskom glavom RA 2000 i certifikatom 'A Label'

Primjena crpke s promjenjivim brojem okretaja je često viđeno rješenje problema balansiranja sustava s promjenjivim protokom. Međutim, to je pogrešan pristup. Naime, iako takav tip crpke može doprinijeti poboljšanju, on ipak ne rješava višestruko povećanje diferencijalnog tlaka pri djelomičnom opterećenju kod instalacija s dugačkim razvodima. Također, ne omogućuje pravilnu razdiobu ogrjevnog medija po objektu pri promjeni opterećenja. To znači da su pojedini dijelovi sustava zagrijani prebrzo i previše, dok je ostatak zagrijan nakon dugog čekanja ili uopće nije zagrijan (il. 6).


Ilustracija 6 - Prikaz neuravnoteženog i uravnoteženog sustava grijanja

Srećom Danfoss nudi idealno rješenje za takav problem. Danfossovo automatsko rješenje ASV sastoji se od regulatora diferencijalnog tlaka tipa ASV-PV u povratnom vodu koji je kapilarno povezan s pripadajućim partnerskim ventilom ASV-BD u polaznom usponskom vodu (il. 7).


Ilustracija 7 - ASV set: ASV-BD + ASV-PV

Pri tome ASV set osigurava pravilnu razdiobu medija pri svim opterećenjima objekta te sprječava međusobnu interakciju usponskih vodova i pojavu neželjene buke. Uz to, njegovom se ugradnjom dodatno minimiraju optoci u sustavu i toplinski gubici, a kontrolom diferencijalnog tlaka osigurava se precizno vođenje temperatura u prostoriji pomoću termostatskih glava te, kao rezultat toga, potrošnja energije dramatično pada.


Ilustracija 8 - Primjena ventila AB QT na vertikalama stubišta

Praćenjem potrošnje na velikim renovacijskim projektima u svijetu Danfoss je uočio da pri smanjenom opterećenju zbog zatvaranja velikog broja termostatskih ventila dolazi do značajnog povećanja protoka kroz usponske vodove stubišta (5 - 7 puta). Bez ugrađenih termostatskih glava stubišta postaju učinkovite premosnice i povećavaju toplinske gubitke zbog pregrijavanja stubišta, transmisijskih gubitaka i potrošnje električne energije crpki te ujedno zagrijavaju povratni vod medija prema izvoru, a samim time smanjuju učinkovitost kotla, ako je kondezacijski!
Ugradnjom automatskog balansirajućeg ventila AB QM u povratni vod stubišta ograničava se maksimalni protok kroz usponski vod pri svim opterećenjima (il. 8, 9 i 10). Nadogradnjom ventila AB QM pogonom bez pomoćne energije tipa AB QT moguće je dinamički optimirati sustav. Termostatski pogon AB QT reagira na temperaturu povratnog voda na vertikali i automatski namješta protok. Prigušivanjem protoka snižava se temperatura povratnog voda i povećava učinkovitost instalacije, a istovremeno se sprječava pregrijavanje stubišta i nepotrebna potrošnja električne energije crpki zbog povećanih protoka.


Ilustracija 9 - Primjena AB QM i AB QT na povratnom vodu stubišne vertikale

Ilustracija 10 - Načelo primjene rješenja AB QM i AB QT

Toplinsko balansiranje sustava za pripremu PTV-a je jedno od najjednostavnijih i rješenja s najkraćim vremenom povrata investicije. Minimira recirkulaciju PTV-a u noćnim satima, čuva energiju u spremniku PTV-a, smanjuje potrošnju električne energije recirkulacijske crpke i toplinske gubitke u cijevnom razvodu, a istovremeno osigurava jednoliku temperaturnu razdiobu PTV-a na svim izljevnim mjestima pa uštede na PTV-u mogu biti i do 30%!
Primjerice, ugradnja termostatskog radijatorskog ventila bez automatskog balansiranja (ASV set) može osigurati uštede na razini 10 - 15%, dok u paru s automatskim balansiranjem uštede mogu biti i dvostruke (zbog manjih toplinskih gubitaka, veće učinkovitosti kotla, manje potrošnje električne energije crpke, preciznije regulacije temperatura u prostoriji bez pregrijavanja i sl). Dodatno, uz rješenja za toplinsko balansiranje sustava za pripremu PTV-a (MTCV) te ograničenja temperatura i protoka kroz vertikale stubišta (AB-QM + AB-QT) uštede postaju još veće (il. 11)...


Ilustracija 11 - Shema primjene ventila MTCV

Zaključak

Valja zaključiti, primjenom svih ranije spomenutih mjera Danfoss je na svojim projektima tijekom zadnjih 20 godina mjerio ostvarene uštede i korisnicima omogućio značajne uštede, u rasponu čak 15 - 40%, ovisno o mjerama koje su provedene na objektu.
Više o svemu tome može se potražiti na stranicama: grijanje.danfoss.com.