Přichází do praxe vytápění IV. generace?

Existuje způsob, jak spojit až donedávna nespojitelné a nemožné. Důkazem je zdroj tepla a chladu propojený s centralizovaným zásobováním tepla (CZT) doplněný o centrální systém měření a regulace, který je schopen monitorovat každý kout budovy. Takovou kombinací se pyšní právě objekt Blumentál, který v sobě skrývá kancelářské a rezidenční prostory, v Mýtné ulici v Bratislavě.

Investor byl ochotný investovat do obnovitelného zdroje i při nevyhnutelné zákonné podmínce připojení na centralizované zásobování teplem.

Toto rozhodnutí si vyžadovalo spoustu odvahy, protože konvenční zdroj tepla ve variantě odevzdávací stanice tepla v kombinaci s vlastním zdrojem tepla – navíc nízkoteplotním obnovitelným zdrojem v podobě plynových tepelných čerpadel AISIN – nebylo lehké vymyslet.

Celý systém navíc vyžadoval sofistikovaný řídicí systém, který by zabezpečil funkčnost celého systému jako jednoho celku.

Systém vytápění a chlazení

Systém vytápění a chlazení se skládá z více částí. Konvenční zdroj tepla představuje dvě odevzdávací stanice tepla, kde je primárním médiem teplá voda z rozvodu Bratislavské teplárenské, a. s. Celkový instalovaný výkon je 2,25 MW + 3,3 MW = 5,55 MW.

Konvenční zdroj chladu tvoří dvě elektrické jednotky chlazené vodou v suterénu objektu s instalovanými suchými chladiči na střeše objektu. Instalovaný výkon těchto jednotek je 1,4 MW.

Daný systém technologie byl doplněn o osm kusů plynových tepelných čerpadel (PTČ) AISIN TOYOTA s instalovaným výkonem 640 kW pro vytápění a 568 kW pro chlazení. Celý systém je hydraulicky propojený pomocí výměníků tepla a anuloidů.

Výstup z tepelných čerpadel je rozdělen na tři odběrná místa. Každá odevzdávací stanice má instalovaný výměník tepla/anuloid pro dodávku tepla do OST. Do zdroje chladu se chlad dodává pomocí výměníku chladu.

Vnější jednotky plynových tepelných čerpadel AISIN TOYOTA jsou instalované na střeše objektu nad 6. NP společně se suchými chladiči (obr. 2). Vnitřní jednotky jsou propojené chladicím potrubím a jsou osazené na 1. NP. Odsud pokračuje dál po celé budově dvojtrubkový rozvod do jednotlivých odběrných míst.

Využití obnovitelného zdroje

Základem využití obnovitelného zdroje tepla s výstupní teplotou maximálně do 50 °C bylo přizpůsobení nízkoteplotního rozvodu vytápění ve velké části budovy. V bytovém domě je instalováno kombinované konvektorové a podlahové vytápění.

V administrativní budově je rozvod přizpůsobený na nízkoteplotní rozvod vedoucí do stěnových konvektorů a do nízkoteplotních ohřevných výměníků ve VZT jednotkách. Systém využívá teplo vyrobené obnovitelným zdrojem tepla i na předehřev pitné vody na teplotu přibližně 47 °C, a to ve dvou akumulačních zásobnících (obr. 4).

Technologie v této sou­stavě tvoří unikátní způsob spojení primárního teplovodního zdroje z centralizovaného zásobování teplem a obnovitelného zdroje sloužícího na vytápění i chlazení. Plynové tepelné čerpadlo AISIN se využívá celoročně a to až do teplot -20 °C.

Řídicí systém

Celý systém bylo potřeba řídit jednotným inteligentním řídicím systémem. Ten zabezpečuje ekvitermickou regulaci teploty sledováním vratné teploty, která se mícháním ředí a optimalizuje pro maximální využití obnovitelného zdroje.

Obnovitelný zdroj má v tomto případě podíl přibližně 11 % na celkovém instalovaném výkonu. Reálný potřebný výkon se momentálně pohybuje na hodnotě podílu obnovitelného zdroje přibližně 40 %. Centrální systém měření a regulace se skládá ze tří řídicích centrál.

Řídicí systém ELESTA je osazen v OST administrativní budovy a primárně řídí OST a plynová tepelná čerpadla. Další řídicí stanice řídí OST bytového domu, kde zabezpečuje řízení doplněné o regulaci předehřátí pitné vody, radiátorových vytápěcích větví a samostatné výměníkové stanice pro podlahové vytápění.

Třetí centrála je instalována ve zdroji chladu. Zabezpečuje komplexní řízení kaskády zdroje chladu, který tvoří osm tepelných čerpadel a dva chladicí stroje. Systém umožňuje řízení výkonu kaskády PTČ a chladicích strojů.

O zpětnou vazbu prostředí se starají termostaty, které jsou instalované ve všech vytápěcích a chladicích zónách budovy. Komplexnost je zabezpečena řízením vzduchotechnických jednotek a řízením chladicích uzlů instalovaných na každém podlaží bytového domu.

Zónovou regulaci v prostorách řeší prostorové termostaty se snímáním teploty a vlhkosti pro lokální řízení požadované teploty uživatelem (obr. 7). Parametry z jednotlivých termostatů jsou sbírány do řídicího systému, který s daty interaktivně pracuje.

Vyhodnocuje ­požadavky na vytápění a chlazení, blokuje nežádoucí spuštění vytápění v chladicí sezoně a naopak. Data se zaznamenávají a zobrazují v grafech. Řídicí systém ­pracuje i s daty z měřičů tepla, chladu, vody?a elektrické energie.

Aktivně je zobrazuje a vyhodnocuje. Bytový dům je doplněný o systém inteligentního měření regulace, který nabízí koncovému uživateli informace o spotřebě v online aplikaci. Spotřebitel si tak může svoji spotřebu kontrolovat a optimalizovat přímo ve svém telefonu.

V objektu je najednou instalováno jednačtyřicet řídicích jednotek, které mezi sebou komunikují prostřednictvím optické sítě. Všechny systémy si zároveň vyměňují požadované informace přes IP ethernetovou síť. Celá budova tak tvoří jeden technologický celek, který je možné řídit vzdáleně z jakéhokoli mobilního zařízení.

Pracovníci provozu tak dostávají online upozornění o vzniku problému v jakékoli technologii, která urychluje reakci na vzniklý problém nebo poruchu, zkracuje reakční čas odstranění poruchy a zvyšuje komfort uživatele.