Solární ohřev vody v nemocnici Blansko

Průzkumy ukazují, že 40 % veškeré spotřeby energie v Evropě připadá na budovy. Mezi budovy s vysokými energetickými nároky patří nemocnice, které mají však zároveň i obrovský potenciál pro dosažení úspor energie. Vzhledem k neustávající debatě o finančních úsporách ve veřejném sektoru je otázka úspor nákladů v nemocnicích velmi aktuální. Významnou položku tvoří náklady na přípravu teplé vody, které lze efektivně snížit instalací solárních panelů na střeše nemocnice.

V roce 2010 byly instalovány solární kolektory v nemocnici Blansko. Dodávku tvořilo 135 solárních kolektorů Wolf TopSon F3-Q a 12 zásobníků Austria Email VT 1000 LDS. Cílem instalace bylo snížit provozní náklady na ohřev vody. Solárními kolektory byly osazeny 3 objekty v Nemocnici Blansko: Ea – rehabilitace a dětské oddělení, G – lůžková část, M – kuchyně.

Všechny objekty mají plochou střechu. Z objektu Ea budou dále zásobovány objekty Eb
– poliklinika a F – laboratoře. Projekt vytvořila projekční kancelář A4 group, s. r. o., solární kolektory instalovala montážní firma Vrba, s. r. o. Zakázka v řádech milionů byla částečně financována z fondů Evropské unie. Investice byla částečně financována i z Operačního fondu životního prostředí.

Rozpis zakázky Kuchyně (M) – 15 ks solárních kolektorů Wolf TopSon F3-Q a 2 ks zásobníků VT 1000 LDS Lůžková část (G) – 30 ks solárních kolektorů Wolf TopSon F3-Q a 4 ks zásobníků VT 1000 LDS Rehabilitace a dětské oddělení (Ea) – 90 ks solárních kolektorů Wolf TopSon F3-Q a 6 ks zásobníků VT 1000 LDS

Popis technického řešení
Z důvodu snížení produkce emisí ze spalování zemního plynu, především CO2, a snížení provozních nákladů na výrobu teplé vody byl zvolen předehřev vody solárními kolektory s akumulačními zásobníky. Pro zachování komfortu dodávky teplé vody byl stávající systém přípravy teplé vody v domovních předávacích stanicích zachován a bude sloužit pro dohřev a cirkulaci vody. V napojených objektech bylo využito stávající potrubí ústředního vytápění a zdravotnětechnické instalace pro přenos médií. Na střechách jednotlivých budov (Ea, G, M) byly osazeny výkonné solární kolektory Wolf TopSon F3-Q – základní vlastnosti. Tyto kolektory mají měděný absorbér s velmi účinným selektivním povlakem a jsou určené pro instalaci naležato. Vana kolektoru je z hliníku odolného vůči vnější atmosféře; izolace z minerální vlny o tloušťce 60 mm zajišťuje odolnost vůči počasí a teplotě i v případě, že zařízení není v chodu. Bezpečnostní sklo kolektoru má tloušťku 3,2 mm a je speciálně upraveno pro zvýšený průchod světla.

Solární kolektory jsou uchyceny do stojanů AluFlex pod úhlem 45°. Stojany byly přišroubovány na betonové panely, které byly položeny přímo na izolaci proti vlhkosti ploché střechy. Jednotlivé kolektory jsou skládány do trojic vhodně rozmístěných po střechách; napojení na sběrné měděné potrubí pomocí připojovacích sad. Sběrné potrubí je zapojeno systémem Tiechellmann. Primární část solární soustavy je naplněna teplonosnou solární kapalinou ANRO, která je vhodná pro vysokovýkonné solární kolektory typu TopSon F3-Q. Tato kapalina je biologicky odbouratelná, odolná proti mrazu a navíc obsahuje i účinné inhibitory koroze.

Příprava teplé vody
Příprava teplé vody (sekundární část) probíhá v nerezovém deskovém výměníku SWEP. Akumulaci teplé vody zajišťují zásobníkové ohřívače Austria Email VT 1000 LDS o objemu 1 000 l umístěné v technických místnostech jednotlivých budov. Zásobníky jsou sériově propojeny a při nabíjení a vybíjení se budou principiálně chovat jako jedna akumulační nádoba. V budově Ea bude teplo získané ze solárních kolektorů využito také pro ohřev bazénové vody. Regulace je nastavena tak, aby ohřev teplé vody byl vždy upřednostněn před ohřevem vody bazénové.

Průtok média primární strany zajišťuje oběhové čerpadlo Grundfos Magna s elektronickou regulací otáček. Průtok sekundární vody (nabíjení akumulačních nádob) zajišťuje třístupňové oběhové čerpadlo v bronzovém provedení. Dohřev vody probíhá v domovních předávacích stanicích umístěných v technických místnostech jednotlivých budov.

Bilance solárních zisků a úspor
Potřeba tepla pro ohřev 16 m³/den teplé vody je 351,5 MWh/rok. V areálu nemocnice bude instalováno celkem 135 solárních kolektorů Wolf TopSon F3-Q s celkovou účinnou plochou absorbéru 270 m². Referenční instalovaný výkon na 1 m2 je 0,696 kW – stanoveno podle metodiky Operačního programu životního prostředí. Roční zisk tepla z 1 m2 je 623 kWh/rok. Předpokládaný roční zisk tepla je 168 244 kWh (stanoveno podle téže metodiky). Tato hodnota představuje 48 % ročních nákladů na přípravu teplé vody v daných objektech nemocnice. Díky využití denních přebytků tepelné energie pro dohřev bazénové vody bude skutečný roční zisk tepla přibližně o 5 – 10 % vyšší, než uvádí teoretický výpočet (jde o vnitřní bazén v provozu celoročně). Počet kolektorů a zásobníků byl volen optimálně podle spotřeby teplé vody v jednotlivých objektech.

Přinášené úspory
Úspory představuje především snížení spotřeby zemního plynu spáleného v plynové kotelně zásobující soustavu a dále ve snížení potřebné čerpací práce na dopravu tepla z kotelny. Předpokládaná roční úspora provozních nákladů činí 255 000 Kč bez DPH.

Závěr
Náklady na přípravu teplé vody tvoří významnou položku v rozpočtu na provoz nemocničních budov. Zatímco náklady na vytápění se postupně se zateplováním budov snižují, ohřev teplé vody je stálou položkou, kterou je třeba finančně pokrýt. Využití sluneční energie pro ohřev vody v solárních kolektorech je řešením, jak lze tyto náklady snížit. Instalací systémů využívajících obnovitelné zdroje energie lze navíc přispět k závazkům ČR ohledně omezování emisí skleníkových plynů a zvyšování podílu obnovitelných zdrojů energie.

Z podkladů společnosti KKH Brno připravila Petra Šťávová.
Foto: KKH Brno

Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.