Neiscrpnu energiju Sunca iskoristila je i Međunarodna zračna luka Zagreb investirajući u četiri ‘zelena’ projekta više od 2,5 milijuna kuna (uključujući porez na dodatnu vrijednost). Prva tri projekta se odnose na proizvodnju potrošne tople vode u solarnim toplinskim sustavima, a četvrti na proizvodnju električne energije u fotonaponskom sustavu.
SOLARNI TOPLINSKI SUSTAVI ZA PRIPREMU PTV-a
Zadatak projekta rekonstrukcije sustava pripreme PTV-a u objektima zračne luke bilo je uklanjanje ekstralakog loživog ulja kao energenta za tu namjenu. Vrelovodna toplana zračne luke, s instaliranim toplinskim učinom 13 MW, ne radi u prijelaznom i ljetnom razdoblju, kada za pripremu PTV-a služe lokalni sustavi pri čemu se kao energenti koriste električna energija i ekstralako loživo ulje, što je sa stajališta energetske učinkovitosti i zaštite okoliša neprihvatljivo.
Prvi projekt s kojim se krenulo u realizaciju 2012. godine bio je projekt rekonstrukcije sustava pripreme PTV-a objekta Cateringa. Potom su, 2013. godine, nakon završetka projektiranja i javnih natječaja za radove, realizirana još dva projekta rekonstrukcije sustava pripreme PTV-a i to u objektima Putničke zgrade i Tehničkog prihvata (tablica 1).
Ilustracija 1 - Pločasti kolektori na krovu objekta Tehničkog prihvata...
Objekt Cateringa
U prizemlju objekta Cateringa smještene su topla i hladna kuhinja, slastičarnica i praonica aviosuđa. Postojeći sustav pripreme PTV-a izgrađen je prije više od 20 godina i postojeći solarni kolektori bili su u jako lošem stanju. Stoga se za pripremu PTV-a tijekom zime koristila toplina iz toplane, a ljeti električna energija.
To je danas riješeno tako da su umjesto spomenutih dotrajalih pločastih solarnih kolektora ugrađeni novi, u izvedbi s vakuumskim cijevima i s ukupnom efektivnom površinom 80 m2 (il. 2). Kako bi se kolektori mogli koristiti ne samo ljeti, već i u proljeće i jesen, kada je Sunčevo zračenje smanjeno (jer je visina Sunca manja), odabran je nagib kolektora 50°, uz razmak redova 3500 mm (mjereno okomito na kolektor).
Zahvaljujući tome, danas za pripremu PTV-a u objektu Cateringa mogu koristiti tri energenta (toplinska energija iz vrelovoda, električna i Sunčeva energija), ovisno o vremenskim prilikama. Pri tome je odabir energenta potpuno automatiziran i povezan na centralni nadzorno-upravljački sustav zračne luke.
Ilustracija 2 - Polje solarnih kolektora na krovu objekta Cateringa
Objekt Tehničkog prihvata
Za potrebe pripreme PTV-a u objektu Tehničkog prihvata ugrađen je novi spremnik volumena 2 m3 s dva izmjenjivača (toplovodnim i solarnim) i dodatnim električnim grijačem snage 9 × 3 kW. Solarni krug se sastoji od dva kolektorska polja s po šest pločastih kolektora, solarne pumpe i ekspanzijske posude (il. 1). Kolektori su odabrani tako da optimalno zadovolje potrebe, pri čemu instalacija s više kolektora omogućava veći prinos energije u danima s manje sunčanih sati, ali se tada kao posljedica pojavljuje višak toplinske energije, što može dovesti do opasnosti od pregrijavanja sustava za vrijeme ljetnih mjeseci. Kolektori su postavljeni na nosače pod kutem 45 ° i imaju veliku učinkovitost zbog selektivno prevučenog apsorbera i poklopca od solarnog stakla otpornog na tuču.
Automatska regulacija toplinske stanice objekta upravlja radom toplovodnog grijanja i pripreme PTV-a. Elementi automatskoga upravljanja i regulacije nalaze se u razvodnom ormariću toplinske podstanice, pri čemu korisnik ima mogućnost pristupa mjerenim vrijednostima i parametrima regulacije preko bilo kojega računala spojenog na korisničku mrežu. Pristup podacima u regulatoru s izravnom digitalnom kontrolom (DDC) izveden je preko internetske (IP) mreže i Internet Explorera, a prezentacija podataka kao funkcionalna grafička shema.
Za potrebe pripreme PTV-a u objektu Tehničkog prihvata tako se danas koriste tri sustava:
• vrelovodni, pri čemu se troputnim regulacijskim ventilom održava temperatura u gornjem dijelu spremnika na 60 °C (samo u zimskom razdoblju)
• električni, pri čemu se sustavom automatske regulacije pomoću grijača 9 × 3 kW održava temperatura 50 °C u gornjem dijelu spremnika
• solarni, pri čemu se, ako je temperatura u primarnom solarnom krugu za 10 °C viša od temperature u donjem dijelu, pumpa (PS) uključuje, a ako se temperatura u spremniku povisi do 80 °C, ona se isključuje.
Tijekom korištenja bilo kojega sustava, potrebno je jednom tjedno zagrijati vodu u spremniku na 70 °C kako bi se bakteriološki ‘očistio’. Uz to, na izlazu tople vode iz spremnika ugrađen je troputni ventil koji osigurava da najviša temperatura PTV-a u mreži ne bude viša od 55 °C. On tada miješa toplu vodu iz spremnika s ohlađenim PTV-om.
Tablica 1 - Osnovni podaci o projektima primjene Sunčeve energije za pripremu PTV-a u zagrebačkoj zračnoj luci
Objekt Putničke zgrade
Za potrebe pripreme PTV-a u objektu Putničke zgrade ugrađen je novi spremnik volumena 5 m3, s toplovodnim izmjenjivačem i dodatnim električnim grijačem snage 4 × 15 kW. Solarni krug sastoji se od četiri kolektorska polja s po 10 pločastih kolektora, solarne pumpe, ekspanzijske posude i primarnoga kruga izmjenjivača (il. 3). Pri tome su kolektori također postavljeni na nosače pod kutem 45 °.
Elementi automatskoga upravljanja i regulacije također se nalaze u razvodnom ormariću toplinske podstanice, pri čemu korisnik isto tako ima mogućnost pristupa mjerenim vrijednostima i parametrima regulacije preko bilo kojega računala spojenoga na korisničku mrežu, a pristup podacima i njihova prezentacija riješeni su kao u objektu Tehničkog prihvata.
Za potrebe pripreme PTV-a u objektu Putničke zgrade tako se danas koriste tri sustava:
• vrelovodni, pri čemu se troputnim regulacijskim ventilom održava temperatura u gornjem dijelu spremnika na 60 °C (samo u zimskome razdoblju)
• električni, pri čemu se sustavom automatske regulacije pomoću grijača 9 × 3 kW održava temperatura 50 °C u gornjem dijelu spremnika
• solarni, pri čemu se, ako je temperatura u primarnom solarnom krugu za 10 °C viša od temperature u donjem dijelu, pumpe (PP i PS) uključuju, a ako se temperatura u spremniku povisi do 80 °C, one se isključuju.
Na izlazu tople vode iz spremnika također je ugrađen troputni ventil koji osigurava da najviša temperatura PTV-a u mreži ne bude viša od 55 °C i on tada miješa toplu vodu iz spremnika s ohlađenim PTV-om.
Svi uređaji koji imaju kartice za spajanje na sabirnice LON, odnosno e-BUS i mogućnost povezivanja na centralni nadzorno-upravljački sustav, na njega su i spojeni. Svrha tog sustava je mogućnost slanja bitnih informacija za ispravno funkcioniranje toplinske stanice, uz signalizaciju i detekciju poremećaja preko predajnika na središnji nadzorni sustav.
Ilustracija 3 - ... i na krovu Putničke zgrade
Projekti u pripremi
Osim svih tih projekata, u pripremi su još dva: ugradnja solarnih kolektora na južnom pročelju objekta Tehničke baze i krovu objekta Internata.
U sklopu objekta Tehničke baze smještena je autopraonica koja se koristi za potrebe pranja vozila i opreme zračne luke. Projektom je predviđena zamjena postojećeg spremnika PTV-a i dotrajale opreme te ugradnja 44 pločasta kolektora, a i radovi na elektrotehničkim i instalacijama sustava automatske regulacije te povezivanje na centralni nadzorno-upravljački sustav zračne luke. Izvor toplinske energije za pripremu PTV-a u prijelaznom i ljetnom razdoblju trenutačno je toplovodni kotao toplinskog učina 900 kW koji kao energent koristi ekstralako loživo ulje.
U prizemlju administrativnog objekta nazvanog Internat smještene su kuhinja i restoran zračne luke, kao glavni potrošači PTV-a, a ostatak se troši u sanitarnim čvorovima. Projektom je predviđena zamjena postojećeg spremnika PTV-a i ugradnja 12 pločastih kolektora te, kao i kod Tehničke baze, radovi na elektrotehničkim i instalacijama sustava automatske regulacije i povezivanje na centralni nadzorno-upravljački sustav. Izvor toplinske energije za pripremu PTV-a u prijelaznom i ljetnom razdoblju trenutačno je toplovodni kotao toplinskog učina 450 kW koji kao energent također koristi ekstralako loživo ulje.
Ilustracija 4 - Blok-shema FN elektrane...
FOTONAPONSKA ELEKTRANA
Vršna snaga FN elektrane zračne luke iznosi 30 kW, a vrijednost radova procjenuje se na 520 000 kuna (il. 4).
Predviđena je ugradnja FN modula s pojedinačnom vršnom snagom 240 W i nazivnim naponom 48 V. Ćelije su izvedene s tehnologijom heterospoja s intrinzičnim tankim slojem (HIT), čime se postiže iskoristivost modula od čak 19,0%, a temperaturni koeficijent snage (Pmax) je samo -0,29 %/C. Ukupno 130 modula položeno je na limenom krovu objekta Tehničke baze u dva polja na dvije strane krova i u smjeru istok - zapad s nagibom 9 ° (il. 5). Svako polje ima po četiri niza (‘stringa’).
Ugrađena su dva ‘on grid’ frekventncijska pretvarača s pojedinačnom snagom 15 kW, maksimalnim ulaznim naponom 1000 V i iskoristivošću 98,3% (il. 6). Pretvarači bežično komuniciraju sa sučeljem koje se spaja na internet. Konfiguraciju postrojenja, statuse svih veličina, alarme, greške i statistiku proizvodnje električne energije moguće je jednostavno pratiti pomoću internetskog preglednika s bilo kojeg mjesta na svijetu.
Na istosmjernoj strani ugrađeni su istosmjerni osigurači za jakost struje 10 A s karakteristikom gPV za svaki pol, koji ujedno služe i za fizičko odvajanje pojedinih nizova. Svaki pol niza spojen je na odvodnik prenapona (tip I), s obzirom na to da se zbog limenog krova nije mogao postići dovoljan sigurnosni razmak. Pretvarač u sebi ima zaštitu od prenapona (tip II). Na izmjeničnoj strani pretvarača ugrađen je kombinirani odvodnik struje munje (tip I) i prenapona (tip II).
Prema proceduri za priključenje, Međunarodna zračna luka Zagreb je dobila prethodnu elektroenergetsku suglasnost. Priključak je izveo HEP Operator distribucijskog sustava i slijedi zahtjev za elektroenergetskom suglasnošću i za priključenje. Nakon izdavanja elektroenergetske suglasnosti i sklapanja ugovora o korištenju mreže i vođenju pogona, elektrana kreće u pokusni rad. No, jedna od glavnih prepreka za stjecanje statusa povlaštenog proizvođača električne energije za sada je ispunjena kvota za FN elektrane.
Za povećanje kapaciteta prozvodnje električne energije u vlastitoj FN elektrani zagrebačka zračna luka, zahvaljujući velikim ravnim površinama na krovovima objekata, ima golemi potencijal. Uostalom, slična rješenja primijenjena su na brojnim zračnim lukama u svijetu kao što su, primjerice, Međunarodna zračna luka Elefteriosa Venizelosa u Ateni u Grčkoj ili Zračna luka Weeze pokraj Duisburga u Njemačkoj.
Ilustracija 5 - ... i FN modul na krovu objekta Tehničke baze
Ilustracija 6 - Razvodni ormarići s frekvencijskim pretvaračima
TKO JE TKO U PROJEKTU?
Kako bi se ostvarili svi prikazani projekti, još je 2011. godine formiran stručni tim djelatnika Službe razvoja i održavanja, kojemu je na čelu bio direktor Sektora razvoja, održavanja i informatike, Jozo SLEJKO, dipl. ing. Uz to, za voditelje projekata imenovani su:
• za rekonstrukciju sustava pripreme PTV-a i ugradnju solarnih toplinskih sustava: Frano MIKULIĆ, dipl. ing. iz Službe razvoja
• za gradnju FN elektrane: Damir HARAMINČIĆ, dipl. ing. iz Službe elektronike.
Kada je riječ o rekonstrukciji sustava grijanja, odnosno ugradnji solarnih sustava, korištena je solarna oprema proizvođača Viessmann, dok su projektanti i izvođači radova bili:
a) za objekt Cateringa:
• projektant: Stevo IVANIŠEVIĆ, dipl. ing. (Termotehnički inženjering)
• izvođač: Termorad
b) za objekt Tehničkog prihvata:
• projektant: Boris ŠTOHERA, dipl. ing. (Projekt Danas)
• izvođač: Đurkin
c) za objekt Putničke zgrade:
• projektant: Boris ŠTOHERA, dipl. ing. (Projekt Danas)
• izvođač: Deltron
d) za objekt Tehničke baze - autopraonice:
• projektant: Jadranko STILINOVIĆ, dipl. ing. (Mašinoprojekt)
e) za objekt Internata:
• projektant: Boris ŠTOHERA, dipl. ing. (Projekt Danas).
Kada se pak radi o gradnji FN elektrane, ugrađeni su FN moduli proizvođača Panasonic, projekt je izradila tvrtka Dalekovod Projekt, a radove su izvodile tvrtke Belmet ‘97 i Elektrocentar Petek.
ZAKLJUČNO
U svakom slučaju, zagrebačka zračna luka je, zahvaljujući prikazanim projektima, a i onima koji se planiraju, s pravom postala prva hrvatska ‘zelena’ zračna luka.
