UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO, RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO VISOKOŠOLSKI STROKOVNI ŠTUDIJ Elektrotehnika Močnostna elektrotehnika PO

Transkripcija

1 UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO, RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO VISOKOŠOLSKI STROKOVNI ŠTUDIJ Elektrotehnika Močnostna elektrotehnika POROČILO PRAKTIČNEGA IZOBRAŽEVANJA v TERMOSOLAR d.o.o., poslovalnica Šentiljska cesta - Maribor Čas opravljanja Mentor v GD Študent Vpisna številka E pošta Franc REČNIK Matej ŽELJKO E matejzeljko@gmail.com Telefon 040/

2 2

3 3

4 KAZALO VSEBINE 1 UVOD OPIS GOSPODARSKE DRUŽBE Ponudba podjetja PRAKTIČNO IZOBRAŽEVANJE PROJEKT Postavitev sistema toplotne črpalke zrak-voda v privatni hiši Način delovanja toplotne črpalke zrak/voda Fizikalni prikaz delovanja toplotne črpalke SKLEP KAZALO SLIK Slika 1: Logotip podjetja Termosolar d.o.o Slika 2: Oljni kotel... 6 Slika 3: Mitsubishi toplotna črpalka - notranja enota... 6 Slika 4: Mitsubishi toplotna črpalka - zunanja enota... 6 Slika 5: Rekuperator ogrevan z obnovljivim virom energije - toplotno črpalko... 7 Slika 6: Odklop plinske peči... 8 Slika 7: Odstranitev grelnika STV... 8 Slika 8: Montaža novega grelnika STV... 9 Slika 9: Električna omarica... 9 Slika 10: Dovodni kabel speljan v PVC kanalu... 9 Slika 11: Trifazni dovod in zaščita v neposredni bližini notranje enote Slika 12: Elektronika v notranji enoti Slika 13: Vakuumiranje na zunanji enoti Slika 14: Notranja enota ob zaključku montaže Slika 15: Prikaz procesa delovanja toplotne črpalke zrak/voda Slika 16: Mollierov diagram

5 1 UVOD Praktično izobraževanje sem opravljal pri podjetju Termosolar d.o.o. v poslovalnici Šentiljska cesta v Mariboru. Storitvene dejavnosti podjetja so plinske inštalacije, centralna kurjava, vodovod, klimatske naprave, toplotne črpalke, ter prezračevanje. V obdobju dveh mesecev sem pridobil kar nekaj izkušenj iz področja toplotnih črpalk in električnih inštalacij. 2 OPIS GOSPODARSKE DRUŽBE Začetki podjetja Termosolar d.o.o., katerega logotip je prikazan na sliki 1, segajo v leto Podjetje si je v času svojega delovanja nabralo bogate izkušnje na področju izvajanja vseh vrst strojnih inštalacij. Slika 1: Logotip podjetja Termosolar d.o.o. 2.1 Ponudba podjetja Ponudbo podjetja Termosolar d.o.o. tako predstavlja široka paleta strojnih inštalacij, pri katerih gre za vgradnjo elementov, ki so potrebni za udobno bivanje v stanovanjsko poslovnih objektih, kot so: ogrevanje, prezračevanje, hlajenje, 5

6 elektroinštalacije priprava sanitarne vode, plin, obnovljivi viri energije (sonce, voda, biomasa ), toplotne črpalke vseh vrst, ter rekuperacija toplote. Vse skupaj pa temelji na odličnem strokovnem svetovanju, garanciji izdelave in kvalitetni izvedbi projektov, ter vzdrževanju in servisiranju. Na slikah 2, 3 in 4 so prikazani inštalirani elementi ogrevalnih sistemov. Gre za dva različna načina ogrevanja in sicer z oljnim kotlom, ter toplotno črpalko. Slika 2: Oljni kotel Slika 3: Mitsubishi toplotna črpalka - notranja enota Slika 4: Mitsubishi toplotna črpalka - zunanja enota V zadnjem času vse bolj pogost, modernejši in hkrati ekonomsko varčnejši način ogrevanja je ogrevanje s toplotno črpalko, pri katerem so stroški porabljene energije lahko tudi do 70% manjši v primerjavi z ogrevanjem s kotli na kurilno olje, plin ali drva. S toplotno črpalko lahko grejemo prostore, lahko pa se uporabi tudi za pripravo tople sanitarne vode. Toplotna črpalka največji delež toplotne energije vzame iz obnovljivih virov energije, ki so prisotni v okolju (zrak, podtalna voda ali zemlja), mnogo manjši pa je del porabljene električne energije, ko s pomočjo kompresorja toploto dvigne na primeren nivo za ogrevanje. 6

7 Glede na vir energije poznamo tri sisteme toplotnih črpalk: zrak/voda voda/voda zemlja/voda Rekuperacija je sicer tujka, ki pomeni vračanje toplote. Gre za prezračevanje prostorov s pomočjo rekuperatorja, ki je prikazan na sliki 5. Rekuperator z odpadnim toplim zrakom greje sveži zrak, ki vstopa v prostor. Slika 5: Rekuperator ogrevan z obnovljivim virom energije - toplotno črpalko Prezračevanje je še kako potrebno pri novejših energetsko varčnih stavbah, pri katerih je toplotna izolacija zares dobra. Vemo, da je kvalitetno prezračevanje dobro za boljše počutje. Dejavniki, ki vplivajo na naše počutje, so temperatura, vlažnost in hitrost, ter gibanje zraka v prostoru. 3 PRAKTIČNO IZOBRAŽEVANJE Skozi izvedbo praktičnega izobraževanja, ki je trajalo nekje v obdobju dveh mesecev, je bilo z ekipo na terenu opravljenega veliko praktičnega dela predvsem na področju montaže klimatskih naprav v poslovno-stanovanjskih objektih, postavitve sistemov toplotnih črpalk 7

8 in električnih inštalacij, skozi katerega sem se seznanil s potekom dela, ter se naučil določenih tehničnih opravil, ki jih morajo znati zaposleni v podjetju. 4 PROJEKT Ker sem v času svojega praktičnega izobraževanja z ekipo delal na več različnih projektih na terenu, bom predstavil dva večja projekta, pri katerih sem tudi uspel narediti največ slik, ki bodo v nadaljevanju dodane v poročilo. 4.1 Postavitev sistema toplotne črpalke zrak-voda v privatni hiši Na objektu v Aljaževi ulici v Mariboru smo inštalirali toplotno črpalko po sistemu zrak/voda. Najprej pa smo morali odstraniti obstoječo plinsko peč, kot je prikazano na slikah 6 in 7. Slika 6: Odklop plinske peči Slika 7: Odstranitev grelnika STV Po odstranitvi plinske peči in grelnika sanitarne tople vode (v nadaljevanju STV), smo začeli z montažo sistema toplotne črpalke. Na mesto, kjer je prej stala plinska peč z grelnikom STV smo tako postavili in priklopili nov grelnik STV, ki je prikazan na sliki 8. 8

9 Slika 8: Montaža novega grelnika STV Postavitev in priklop notranje in zunanje enote toplotne črpalke zahteva nekoliko premišljen pristop, saj je potrebno speljati cevi in kable po najkrajši in enostavni poti od ene do druge enote. Gre se predvsem za ekonomičnost montaže in učinkovitega delovanja. Med enotama so najpogostejša ovira zidovi, skozi katere je potrebno narediti preboj za prehod cevi in kablov za priklop. Trifazni dovod za toplotno črpalko smo izvedli iz električne omarice, ki je prikazana na sliki 9. Slika 9: Električna omarica Slika 10: Dovodni kabel speljan v PVC kanalu 9

10 Prav tako je bilo potrebno pripraviti preboj skozi steno za dovod, dovodni kabel pa smo speljali po PVC kanalu, kar se lahko vidi na sliki 10. Sledi izdelava zaščitne omarice (slika 11) za toplotno črpalko, ter priključitev notranje in zunanje enote toplotne črpalke, ki sta prikazani na slikah 12 in 13. Slika 11: Trifazni dovod in zaščita v neposredni bližini notranje enote Slika 12: Elektronika v notranji enoti Slika 13: Vakuumiranje na zunanji enoti 10

11 Ko je sistem v celoti priključen, na zunanji enoti izvedemo vakuumiranje freonske povezave, kakor je bilo prikazano na sliki 13. Vakuumiranje je postopek, pri katerem iz freonske povezave med zunanjo in notranjo enoto odstranimo zrak, vlago in nečistočo. Na sliki 14 pa lahko vidimo notranjo enoto, ko smo z montažo sistema toplotne črpalke tudi zaključili. Slika 14: Notranja enota ob zaključku montaže Seveda je potrebno na koncu sistem tudi zagnati in nastaviti regulacijo toplotne črpalke primerno toplotnim izgubam objekta, ki ga le ta ogreva, pri čemer moramo nastavljati način regulacije (talno gretje ali radiatorsko ogrevanje), temperaturne krivulje in režim ogrevanja, kar pa je opisano tudi v navodilih proizvajalca, ki so priložena k toplotni črpalki Način delovanja toplotne črpalke zrak/voda Toplotna črpalka zrak/voda je sodoben sistem za ogrevanje, hlajenje in proizvajanje sanitarne tople vode, kateri ponuja visoke izkoristke, hkrati pa zmanjša škodljive vplive na okolje. Sestavni deli toplotne črpalke so uparjalnik, kompresor, kondenzator, dušilni element (ekspanzijski ventil ali kapilara). 11

12 Uparjalnik odvzema toploto okolice (v tem primeru je medij zrak). V njem se pri nizki temperaturi uplini delovna snov (hladivo), ki nato potuje v kompresor. Kompresor stisne paro in dvigne tlak, ter temperaturo pare na višji nivo. Vroča para kondenzira v kondenzatorju in oddaja toploto ogrevalnemu mediju. Delovna snov nato potuje preko ekspanzijskega ventila, kjer se ji zniža tlak v uparjalnik in proces, ki je prikazan tudi na sliki 15 se ponovi. Nizka temperatura in tlak Kompresor Povečana temperatura in tlak plina R410a 5,5 bar 0 C 17 bar 36 C 35 C Vroča voda -4 C 32 C 27 C Dovod ogrevalnega medija (vode) Uparjalnik Znižana temperatura in tlak 5,5 bar -4 C 17 bar 25 C Ekspanzijski ventil Padec temperature, tlak ostane enak Kondenzator Slika 15: Prikaz procesa delovanja toplotne črpalke zrak/voda Fizikalni prikaz delovanja toplotne črpalke Fizikalni prikaz delovanja toplotne črpalke lahko ponazorimo s pomočjo Mollierovega diagrama na sliki 16, ki opisuje termodinamični krožni proces razdeljen v štiri faze. 12

13 Slika 16: Mollierov diagram V točki od 1 do 2 delovna snov (plin R410a) s pomočjo izparevanja odvzema toploto zunanjemu hladilnemu telesu (zrak, zemlja ali voda), pri konkretnem sistemu, ki ga obravnavamo gre za zrak. V točki od 2 do 3 delovni snovi s pomočjo kompresorja dvignemo tlak in temperaturo. V točki od 3 do 4 se para z odvzemom temperature v kondenzatorju ponovno spreminja v kapljevino. V primeru obravnavanega sistema s pomočjo toplotnega izmenjevalca segrevamo vodo, ki se uporablja za ogrevanje objekta ali sanitarne vode. V točki od 4 do 1 tlak in temperatura delovne snovi v dušilnem elementu (ekspanzijski ventil ali kapilara) ponovno padeta na začetno vrednost. 13

14 5 SKLEP Praktično izobraževanje mi je ponudilo veliko novih izkušenj in praktičnega znanja iz področja montaže klimatskih naprav, toplotnih črpalk in električnih inštalacij. Vsak izdelek sem lahko opazoval skozi teoretično znanje pridobljeno tekom let šolanja na fakulteti, ter praktičnim pristopom postavitve in delovanja sistema. Predvsem iz projekta, ki sem ga opisal v poročilu pa sem lahko črpal tudi največ izkušenj in sem mnenja, da bodo te izkušnje in pridobljeno znanje prišle prav tudi v prihodnje. 14