SIA “S plus” priekšlikums daudzdzīvokļu dzīvojamo māju enerģijas apgādei EKOTriģenerācijas režīmā.

Daudzdzīvokļu dzīvojamā māja ir liels enerģijas patērētājs, tomēr tā vienlaicīgi var kalpot arī kā enerģijas ražotājs. Lai mazinātu fosilo kurināmo īpatsvaru ēku energobilancē, SIA “S plus” piedāvā konceptu, pie kura siltums apkurei un karstā ūdens vajadzībām ēkā tiek nodrošināti ar notekūdeņu siltuma atgūšanas sistēmas palīdzību. Iekštelpu dzesēšanu nodrošina no notekūdens brīvdzesēšanas (freecooling) režīmā. Elektroenerģiju šo procesu nodrošināšanai iegūst no saules, šo konceptu var dēvēt par EKOTriģenerāciju.

Siltumsūknis A pusē ražo siltumu (apkurei, karstajam ūdenim, ražošanas procesa nodrošināšanai u.c.), B pusē aukstumu (iekštelpu dzesēšanai, ražošanas procesa nodrošināšanai u.c). Attēlā Nr.1 ir parādīta iekārtu saslēguma principiālā shēma. No attēla redzams, ēkā ģenerētie notekūdeņi nonāk SIA “S plus” izstrādātajā notekūdens siltuma atgūšanas ierīcē, no kuras tālāk novadītais siltums nonāk siltumsūknī B pusē, kurš to izmanto ēkas apkures un karstā ūdens sagatavošanai caur A pusi. Siltumsūknim ieslēdzoties vienlaicīgi ar ēkas dzesēšanas iekārtu, no B puses aukstuma daļa nonāk pa tiešo ēkas dzesēšanas sistēmā, nodrošinot iekštelpu dzesēšanu. Iekštelpu dzesēšanas cikls nesakrīt ar apkures un karstā ūdens sagatavošanas ciklu, tamdēļ brīdī, kad siltumsīknis nestrādā ēka tiek dzesēta brīvdzesēšanas režīma no notekūdens tvertnes, kura pēc siltuma novadīšanas kalpo kā aukstuma akumulators.

Attēls Nr.1. EKOTriģenerācijas pieslēguma principiālā shēma.

Šim attēlam ir tukšs alt atribūts; faila nosaukums ir image-28.png

Attēlā Nr.2 analizēts esošas ēkas notekūdeņu patēriņš (kurš pārvērst atgūstamā siltuma vienībā), paredzamais ēkas dzesēšanas pieprasījums, karstā ūdens pieprasījums un ieguvums no 30m2 solāro paneļu radītās elektriskās jaudas. Attēls Nr. 2 parādā ēkas enerģijas pieprasījumu mijiedarbību jūlija mēnesī. Solārā radiācija vasarā, nosedz lielu daļu ēkas elektroenerģijas pieprasījuma. Tas nozīmē, ka pārgrupējot resursu izmantošanas ieradumus dienas gaitā, iespējams nodrošināt ēku ar zemu izmaksu atjaunojamo enerģiju.

Attēls Nr.2. Paredzamais enerģijas patēriņš daudzdzīvokļu ēkā, jūlija mēnesī.

Šim attēlam ir tukšs alt atribūts; faila nosaukums ir image-21.png

Siltumenerģiju karstā ūdens sagatavošanai rīta pusē iespējams nodrošināt ar notekūdeņu siltuma atgūšanas ierīci, pie nosacījuma, ka notekūdens tvertnē ir pietiekošs siltuma apjoms, kurš nav patērēts iepriekšējā vakarā. Solārā radiācija ir pietiekoša no plkst. 4.00 – 9.00, lai nodrošinātu karstā ūdens siltuma pieprasījumu siltumsūkņa un cirkulācijas sūkņu darbībai. Ja notekūdens potenciāls notekūdens tvertnē no ēkā radītajiem notekūdeņiem ir nepietiekošs, iespējams pievadīt notekūdeni no pilsētas tīkla, lai kompensētu enerģijas trūkumu. No plkst. 9.00 – 12.00 mājas iedzīvotājiem dodoties uz darbu, notekūdens patēriņš samazinās (līdz ar to arī nepieciešamība pēc karstā ūdens), tomēr šajā brīdī pieaug pieprasījums pēc iekštelpu dzesēšanas. Iekštelpu dzesēšanu sākotnēji nodrošina ar siltumsūkņa B pusi, tik lielā apmērā, kas nosedz karstā ūdens pieprasījumu. Pieaugot solārajai aktivitātei, pieaug dzesēšanas jauda, attiecīgi pieaug siltumsūkņa saražotā siltumenerģija A pusē. Ēkā izvietot lielus siltuma akumulatorus nav ekonomiski pamatoti, tamdēļ periodā no plkst. 12.00 – 16.00 iekštelpu dzesēšana jānodrošina brīvdzesēšanas režīmā, tai skaitā no pilsētas notekūdens tīkla, jo pieprasījums pēc karstā ūdens ēkā ir neliels, līdz ar to nav nepieciešamības darbināt siltumsūkni, tādā veidā netiek nelietderīgi uzkrāta siltumenerģija, kurai nav ekonomiska pamatojumu. No plkst. 16.00 – 20.00 pieaug ēkas karstā ūdens pieprasījums, attiecīgi siltumsūknis strādā karstā ūdens sagatavošanai novadot A pusi ēka siltuma akumulatorā un B puse nodrošina ēkas iekštelpu dzesēšanu (siltuma un dzesēšanas jaudas trūkumā gadījumā, notekūdeni pievada no pilsētas tīkliem enerģijas kompensēšanai). Šādā darbības režīmā netiek atdzesēts notekūdens uzkrājtvertnē, ļaujot notekūdens siltuma resursu izmantot dienas beigās no 20.00 – 24.00 pēc solārās radiācijas, kad tas kalpo karstā ūdens sagatavošanai. Šis ir veids, kā ražot ēkai nepieciešamo enerģiju vasaras periodā EKOTriģenerācijas ciklā.

Ēkas energobilance ziemas mēnesī atspoguļota attēlā nr. 3. No attēla redzams, ka ēkas apkures nodrošināšanai ar lokāli ģenerētiem notekūdeņiem ziemas mēnešos nav pietiekoši, arī solārā radiācija ir zema. Notekūdens siltuma atgūšana apkures sezonas siltumenerģijas pieprasījuma nodrošināšanai piemērojama tikai ļoti zema enerģijas patēriņa ēkās, tādās kurās pastāv arī pieprasījums pēc iekštelpu dzesēšanas, kā arī apstākļos, kad patērētāju ieskauj vairāki notekūdeni ģenerējoši objekti. Arī ziemas mēnešos ir lietderīgi izmantot visu pieejamo atjaunojamo enerģijas resursu, lai aizvietotu fosilos energoresursus. SIA “S plus” siltuma atgūšanas sistēma kontrolē notekūdens novadītā siltuma apjomu un temperatūru, neļaujot tīklos nonākt notekūdenim ar pazeminātu temperatūru. No otras puses mūsu prāt ir nelietderīgi tīklos izlādēt siltuma resursu, kuru iespējamas atkārtoti izmantot enerģijas ražošanā.

Attēls Nr.3. Paredzamais enerģijas patēriņš daudzdzīvokļu  ēkā, janvāra mēnesī.

Šim attēlam ir tukšs alt atribūts; faila nosaukums ir image-23.png

Attēlā Nr. 3 redzams, ka ziemas mēnešos Latvijas klimatiskajos apstākļos, laik periodā, no plkst. 9.00 līdz 16.00 iespējams izmantot solāro enerģiju, kas atvieglo siltumsūkņa un cirkulācijas sūkņa darbības nodrošināšanu ar elektroenerģiju. Apkures sezonā šajā ciklā nav ekonomiski pamatoti ražot ēkā karsto ūdeni, siltumsūkņa saražotā siltumenerģija enerģija jānovirza tikai apkures pieprasījuma nodrošināšanai.

Attēls Nr.4. Ēkā paredzamais enerģijas patēriņš.

Šim attēlam ir tukšs alt atribūts; faila nosaukums ir image-26.png

Attēlā Nr.4. atspoguļots ēkas gada paredzamais enerģijas patēriņš. Attēlā nav ietverta solārās aktivitātes enerģijas līkne, tomēr tas atspoguļo ēkā saražotās un pieprasītās enerģijas apjomu. Ar EKOTriģenerācijas iekārtu kompleksu, ik gadu būtu iespējams ietaupīt enerģijas izmaksas un, ievērojami, samazināt CO2 emisiju. Līdz ar CO2 samazināšanas prasībām, nākotnē, būs jāsamazina arī cilvēku iekštelpu mikroklimata komforta prasības, ar SIA “S plus” EKOTriģenerācijas sistēmu kompleksu, būs iespējams saglabāt komforta prasības par samērīgu cenu.