Vladimirs Kirsanovs, RTU VASSI

1. Saules kombisistēma
Siguldas daudzdzīvokļu mājā
Dr. sc. ing.
Vladimirs Kirsanovs
1
29.03.2019

2. • Eiropas Ekonomikas zonas finanšu instrumenta projekts
„Kompakts saules un granulu modulis”.
• Projekta realizācija sakās 2009. gadā un beidzās 2012. gadā.
• Galvenā projekta īdeja – izveidot neatkarīgu apkures sistēmu,
izmantojot tikai atjaunojamos energoresursus.
Priekšizpēte Realizācija Rezultāti
Projekta vēsture
2

3. Priekšizpēte
3

4. Galvenie nosacījumi projekta
veiksmīgai realizācijai
• Centralizēta karstā ūdens sistēma;
• Dati par siltumenerģijas patēriņu;
• Akumulācijas izmantošana;
• Tehnoloģiju, ar augsto energoefektivitāti, izmantošana;
• Kvalitatīva tehnoloģijas uzstādīšana atbilstoši izstrādātai
specifikācijai;
• Sistēmas optimizācijas veikšana.
4

5. Izvēlētā māja
• Daudzdzīvokļu māja Siguldā, Krišjāņa Barona iela 2;
• 4 stāvu ēka ar 30 dzīvokļiem, kopējā platība 1671 m2;
• Plakans jumts saules kolektoru uzstādīšanai;
• Lokāla apkures sistēma;
• Bija veikts energoaudits.
5

6. Ēkas siltumenerģijas patēriņa analīze
• Kopējais patēriņš 476
MWh/gadā
• 415 MWh/gadā apkurei;
• 61 MWh/gadā karstā
ūdens sagatavošanai.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Jan Feb Mar Apr Mai Jūn Jūl Aug Sep Okt Nov Dec
Mēnesis
Siltumenerģijas patēriņš, MWh/mēnesī
6

7. Ēkas renovācija
Siltumenerģijas patēriņš
pirms renovācijas
476
MWh/gadā
Siltumenerģijas patēriņš
pēc renovācijas
291
MWh/gadā
Ietaupījums
185
MWh/gadā
Ietaupījums 38,9 %
7

8. Realizācija
8

9. Sistēmas koncepcija
9
1. Saules kolektori;
2. Saules enerģijas
siltummainis;
3. Ūdens akumulācijas
tvertne;
4. Granulu katlu;
5. Ēkas karstā ūdens
sagatavošanas sistēma;
6. Telpu apkures sistēma;
7. Hidrauliskā apsaite;
8. Regulēšanas sistēmu;

10. Sistēmas parametru noteikšana
• Sistēmas matemātiskā
modelēšana izmantojot
TRNSYS16 datorprogrammu.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Temperature, C
Similation time, 8760 hours
T1
T2
T3
T4
10

11. Apkures sistēmas modulis
• Granulu katls;
• Granulu uzglabāšanas tvertne (12 m3);
• Akumulācijas tvertne (2,35 m3);
• Hidrauliskā sistēma;
• Vadības sistēma.
11

12. Granulu katls
• Grandeg GD-Turbo100
• Nomināla jauda 100 kW.
• Mazas jaudas režīmi – 35 kW
un 65 kW.
• Skābekļa sensors
• Automātiska degļa tīrīšanas
un iekurināšanas sistēma.
12

13. Saules kolektori
• Thermosolar Žiar TS300;
• 3 sekcijas ar 7 kolektoriem katrā;
• 1 kolektora laukums 1.8 m2 ar
jaudu 1379 W.
• Kopējais laukums 37.8 m2 un
jaudu 29.0 kW.
• Izvietojums – fiksēts leņķis 46°.
13

14. Izaicinājums
Iesaistīti partneri:
• RTU – sistēmas koncepcijas
izstrāde, sistēmas parametru
aprēķins, optimizācija.
• SIA „VIA – S” – konteiners
apkures sistēmai.
• SIA “Grandeg” – granulu
katls.
• SIA "CC&R Investments” –
saules kolektori.
• SIA “Norteks AE” –
santehniskie darbi.
14

15. Sūkņa nomaiņa
• Caurplūdes samazināšana, lai uzlabotu stratifikāciju:
• saražotās siltumenerģijas pieaugums par 31%;
• par 20% elektroenerģijas samazinājums.
15

16. Sistēmas darbības principa
automatizācija
• Cirkulācijas sūkņu P1 un P2 automātiskā ieslēgšanās un
izslēgšanās iespēja;
• Pieaugot spiedienam saules kolektoru lokā tiek ieslēgts sūknis
P1.
• Pieaugot temperatūras starpībai star hidrauliskiem lokiem virs 5
○С, tiek ieslēgts sūknis P2.
16

17. Saražotais siltums ar kolektoriem
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
Jan Feb Mar Apr Mai Jūn Jūl Aug Sep Okt Nov Dec
Mēnesis
2011
2012
Saražotais siltums, MWh/mēnesī
17

18. Granulu katls
Automātikas uzlabošana
skābekļa koncentrācijas
samazināšanai.
Reference: Žandeckis, A., Timma, L., Blumberga, D., Rochas, C.,
Rošā, M. Solar and Pellet Combisystem for Apartment Buildings:
Heat Losses and Efficiency Improvements of the Pellet Boiler.
Applied Energy, 2013, Vol.101, 244.-252
18

19. 19
• Gaisa ieņemšana no augšas.
• Ievadīta gaisa temperatūras
paaugstināšana.
• Degšanas procesa efektivitātes
uzlabojums.
Granulu katls (II)

20. 20
Automātiskas tīrīšanas
sistēmas uzlabojums.
Granulu katls (III)

21. 21
Granulu piegāde ar:
• pneimatisko padevi;
• «big bag» maisos.
Granulu padošanas sistēmas pilnveide:
• Samazināt pagriezienu skaitu
• Samazināt leņķus no 90 ○С uz 45 ○С.
Granulu katls (IV)

22. 22
• apkures sistēmas balansēšana;
• uzstādīto sildelementu novērtējums.
Ēkas apkures sistēma

23. Rezultāti
23

24. Kopējais saražotais siltums
0
5
10
15
20
25
30
35
Jan Feb Mar Apr Mai Jūn Jūl Aug Sep Okt Nov Dec
Mēnesis
Granulu katls
Saules kolektori
Saražotā siltumenerģija, MWh/mēnesī
24

25. Saules kolektori
25
0
5
10
15
20
25
30
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Mēnesis
Saules kolektori Saules īpatsvars, %
Saražotais siltums, MWh/mēnesī Saules īpatsvars, %

26. Saules kolektori (II)
0
2
4
6
8
10
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Gads
Saražotais siltums ar sauli, MWh/gadā
26

27. Ēkas siltumenerģijas patēriņš
100
125
150
175
200
225
250
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Gads
Saražotā siltumenerģija, MWh/gadā
27

28. Secinājumi
• Kompakts saules un granulu modulis ir energoefektīvs
risinājums siltumenerģijas ražošanai mājsaimniecībām, ja tiek
izpildīti sekojošie kritēriji:
• piemērota daudzīvokļu māja;
• izmantots piemērots un efektīvs tehnoloģiskais risinājums;
• tiek veikta kvalitatīva sistēmas pārbūve;
• notiek sistēmas tehniskā stāvokļa uzturēšana arī pēc projekta
beigām.
28

29. Paldies par uzmanību!
Dr. sc. ing.
Vladimirs Kirsanovs
vladimirs.kirsanovs@rtu.lv
29