ENERGIE JE S NÁMI ARCHIVAýNÍ ýÍSLO:
Z13-011/OP-2013-033
REVIZE ýÍSLO:
D. DOKUMENTACE PROVOZNÍCH SOUBORģ DPS 01.1. KOGENERAýNÍ JEDNOTKA + PLYNOVÉ KOTLE TECHNICKÁ ZPRÁVA
MENERGO a.s. Hlávkova 463/6, Ostrava, PĜívoz, PSý 702 00, Iý 286 38 298 ýÍSLO VYHOTOVENÍ:
STAVBA:
VÝMċNA ZDROJE VYTÁPċNÍ
ýÁST:
PROJEKTOVÁ DOKUMENTACE
STUPEĕ:
DOKUMENTACE PRO VÝBċR ZHOTOVITELE
ûÁST PROJEKTU:
D – DOKUMENTACE PROVOZNÍCH SOUBORģ
INVESTOR:
0ċSTO HLINSKO PodČbradova nám. 1, 539 23, Hlinsko
ýÍSLO ZAKÁZKY:
Z13-011
DATUM:
ZPRACOVAL:
Ing. Martin JATERKA
PODPIS:
AUTORIZACE:
Ing. Rostislav BABKA
PODPIS:
1/10
08/2013
00
ENERGIE JE S NÁMI ARCHIVAýNÍ ýÍSLO:
Z13-011/OP-2013-033
REVIZE ýÍSLO:
Obsah 1.
POPIS ÚýELU ............................................................................................................................3
2.
SEZNAM POUŽITÝCH PODKLADģ ...........................................................................................3
3.
KLIMATICKÉ PODMÍNKY MÍSTA STAVBY................................................................................3
3.1
NÁVRHOVÉ PARAMETRY VZDUCHU ...................................................................................................3
4.
PROVOZNÍ PODMÍNKY..............................................................................................................3
4.1 4.2 4.3
P2ýET OSOB .................................................................................................................................3 TEPELNÉ ZÁTċŽE ...........................................................................................................................4 TEPELNÉ ZTRÁTY ...........................................................................................................................4
5.
POPIS TECHNOLOGIE...............................................................................................................4
6.
POPIS NAVRŽENÉHO ěEŠENÍ A DIMENZOVÁNÍ .....................................................................4
7.
ZÁKLADNÍ SKLADBA TECHNOLOGICKÉHO ZAěÍZENÍ ..........................................................5
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5
KOGENERAýNÍ JEDNOTKA ...............................................................................................................5 PLYNOVÝ KONDENZAýNÍ KOTEL .......................................................................................................6 STÁVAJÍCÍ PLYNOVÝ KOTEL .............................................................................................................6 OTOPNÁ SOUSTAVA .......................................................................................................................6 BEZPEýNOSTNÍ PRVKY ...................................................................................................................6
8.
DEMONTÁŽNÍ PRÁCE ...............................................................................................................7
9.
OCELOVÁ KONSTRUKCE POD MODUL KGJ...........................................................................7
10.
POPIS SKLADOVÉHO HOSPODÁěSTVÍ A MANIPULACE S MATERIÁLEM PěI VÝROBċ .....8
11.
POŽADAVKY NA DOPRAVU VNITěNÍ I VNċJŠÍ .......................................................................8
12.
VLIV TECHNOLOGICKÉHO ZAěÍZENÍ NA STAVEBNÍ ěEŠENÍ ................................................8
13.
ÚDAJE O POTěEBċ ENERGIÍ, PALIV, VODY A JINÝCH MÉDIÍ ...............................................9
14.
POŽADAVKY NA POSTUP REALIZAýNÍCH PRACÍ A PODMÍNKY PROJEKTANTA PRO REALIZACI DÍLA A JEHO UVEDENÍ DO PROVOZU .................................................................9
15.
ZÁSADY OCHRANY ZDRAVÍ, BEZPEýNOSTI PRÁCE PěI PROVOZU ZAěÍZENÍ ................. 10
16.
OCHRANA ŽIVOTNÍHO PROSTěEDÍ ....................................................................................... 10
16.1 STANOVENÍ EMISÍ A JEJICH KONCENTRACE: ..................................................................................... 10
2/10
00
ENERGIE JE S NÁMI ARCHIVAýNÍ ýÍSLO:
Z13-011/OP-2013-033
REVIZE ýÍSLO:
1. Popis úþelu Òþelem výmČny zdroje plaveckého bazénu ve mČstČ Hlinsku je náhrada 4 ks stávajících plynových kotlĤ o výkonu 93 kW, které jsou dnes již na konci své provozní životnosti. Tyto kotle byly v místČ instalovány v roce 1987 a jejich úþinnost postupem provozní doby rapidnČ klesla a již nevyhovují dnešním standardĤm v oblasti plynových kotlĤ. Souþástí zámČru výmČny zdroje je rovnČž instalace a zprovoznČní 2 ks kondenzaþních plynových kotlĤ a 1 ks vysokoúþinné kombinované výroby elektĜiny a tepla – kogeneraþní jednotky (dále jen KGJ) pro zajištČní dodávky dvou druhĤ energií – elektrické a tepelné. Instalací KGJ umožní celoroþní odbČr tepelné energie pĜi provozu jednotky.
2. Seznam použitých podkladĤ Jako podklad sloužily tyto informace: Technický popis kogeneraþní jednotky. Technický popis stávajících plynových kotlĤ. Technický popis novČ instalovaných plynových kotlĤ. Statický posudek kotelny s návrhem konstrukce pro umístČní KGJ. Osobní prohlídka projektanta na místČ instalace v kotelnČ plaveckého bazénu.
3. Klimatické podmínky místa stavby VýmČna zdroje vytápČní bude realizována v místnosti kotelny uvnitĜ objektu plaveckého bazénu na parcele þ. 3214, v objektu s þ.p. 1524. Kotelna je umístČna v 2. NP.
3.1 Návrhové parametry vzduchu VnitĜní: 25°C (léto i zima) VnČjší: 30°C (léto) VnČjší: -15°C (zima) VýmČna vzduchu v prostoru kotelny je navržena na 3 391m3/hod, což je více, než je doporuþená trojnásobná výmČna vzduchu kotelny 365 m3/hod, dle TPG 811 01. Více výpoþtu je uvedeno v samostatném provozním souboru 1.4. Podíl obČhového vzduchu bude mČQČn pomocí smČšovací klapky na odvodním potrubí VZT z modulu KGJ v závislosti na vnitĜní teplotČ tak, aby byla dodržena v zimČ teplota 25°C.
4. Provozní podmínky 4.1 Poþet osob Pro provoz a obsluhu bude potĜeba jednoho pracovníka. Tento pracovník bude provádČt pravidelný dohled nad kotelnou v min. intervalu 8 hod.
3/10
00
ENERGIE JE S NÁMI ARCHIVAýNÍ ýÍSLO:
Z13-011/OP-2013-033
REVIZE ýÍSLO:
4.2 Tepelné zátČže Tepelnou zátČž bude tvoĜit modul kogeneraþní jednotky (dále jen KGJ). Ta vyprodukuje cca 12 kW t/hod jako sálající teplo z modulu. Tato tepelná zátČž bude odvedena odfukovým potrubí vzduchotechniky, která je pĜímo napojena na modul KGJ. Dalšími tepelnými zátČžemi v místnosti budou 2 ks plynových kotlĤ a 1 ks stávajícího kotle.
4.3 Tepelné ztráty Tepelné ztráty nejsou pĜedmČtem tohoto projektu.
5. Popis technologie Kogeneraþní jednotka je zaĜízení sloužící k vysokoúþinné kombinované výrobČ elektĜiny a tepla. Toto zaĜízení se skládá z motoru a generátoru. Jako palivo je použit zemní plyn, jenž je spalován v pístovém motoru. Motor pohání generátor, který vyrábí elektrickou energii. V modulu KGJ je rovnČž umístČn fázovací rozvádČþ. Kogeneraþní jednotka bude umístČna uvnitĜ stávajícího objektu plaveckého bazénu na parcele þíslo 3214. K ní bude pĜivedeno potrubí plynu, pĜívodní a vratné potrubí vyvedení tepelného výkonu. Vyvedení tepelného výkonu bude napojeno na stávající rozdČlovaþ/sbČraþ umístČny ve vedlejší místnosti. KGJ bude také napojena na vyvedení spalin (spalinovod) a kanalizaci (odvod kondenzátu). Teplotní spád na vstupu a výstupu vody z KGJ je 90/70°C (popĜ. snížen na 80/60°C). Sálající teplo z modulu KGJ bude odvedeno pomocí odvodní vČtve VZT mimo prostor kotelny do vnČjšího prostĜedí. Není uvažováno s akumulací tepla, tj. veškeré vyrobené teplo bude okamžitČ spotĜebována v objektu plaveckého bazénu. KGJ bude v provozu po dobu 8-12 hodin dle aktuální potĜeby tepla v daném dni v roce (podzim, zima, jaro). Provoz KGJ bude softwarovČ zakázán v dobČ noþního klidu mezi 22-06 hodinou. Dle dostupných informací o spotĜebČ tepla v letním období se nepĜedpokládá provoz v tomto období. KGJ bude provozována jako primární zdroj tepla s kontinuálním režimem provozu po dobu 812 hod (bez modulování výkonu). Dva nové plynové kotle budou sloužit jako špiþkovací zdroje tepla a budou spínat v období, kdy potĜeba tepla bude vČtší než teplo vyrobené a dodané od KGJ. Stávající plynový kotel bude sloužit jako rezerva v pĜípadČ poruchy KGJ nebo nových plynových kotlĤ. Provoz bude Ĝízen nadĜazeným systémem MaR vþetnČ ekvitermní Ĝízení.
6. Popis navrženého Ĝešení a dimenzování Vstupní data: Výpoþtová venkovní teplota: Teplota zaþátku a konce vytápČní: Celková délka topného období: PrĤPČrná teplota v otopném období: PrĤPČrná vnitĜní výpoþtová teplota: Poþet denostupnĤ:
-12 °C 13 °C 225 dnĤ 4,1°C 20 °C 3 578 dnĤ
4/10
00
ENERGIE JE S NÁMI ARCHIVAýNÍ ýÍSLO:
Z13-011/OP-2013-033
REVIZE ýÍSLO:
.ěIVKA TRVÁNÍ TEPELNÉHO VÝKONU
250
Tepelný výkon (kW)
200
150
100
50
0 0
15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360 375 390
Doba trvání tepelného výkonu (dny) Pmax=219,3 kW; Pmin TO=97,7 kW; Pmin=63,6 kW; tez=13,0 °C; tev= -12,0 °C; te=4,1 °C;…
Graf þ.1: Výpoþtová orientaþní kĜivka tepelného výkonu Na základČ dostupných dat o spotĜebČ plynu za rok 2012 byla vykreslena orientaþní kĜivka trvání tepelného výkonu daného objektu (Graf þ.1). Z této kĜivky je naprosto zĜejmý výrazný pokles potĜeby tepla v letním období. Z tohoto dĤvodu je navržen provoz KGJ mimo letní období, kdy by její provoz nebyl efektivní a došlo by k pĜekroþení hranice 3 000 mth, která je hranicí pro výši Zeleného bonusu za KVET dle pĜíslušného vČštníku Energetického regulaþního úĜadu ýeské republiky vydaného pro rok 2013. Letní provoz bude plnČ provozován na novČ instalované kondenzaþní kotle. RovnČž i zimní špiþkování maximálního výkonu 219 kW bude zajištČno pomocí plynových kotlĤ. V pĜípadČ provozu KGJ bude požadovaný výkon kotlĤ pouze 104 kW, v pĜípadČ poruchy nebo odstávky KGJ bude plný tepelný výkon zajištČn pomocí nových kotlĤ a 1 ks stávajícího kotle.
7. Základní skladba technologického zaĜízení Skladba technologie je znázornČna na výkrese þíslo DX – Technologické schéma.
7.1 Kogeneraþní jednotka Motorgenerátor s parametry: Elektrický výkon KGJ: Tepelný výkon KGJ: Òþinnost elektrická: Òþinnost tepelná: Celková úþinnost:
70 kW e 115 kW t 34,3 % 56,4 % 90,7 %
Pozn. výše uvedené parametry jsou uvedeny pĜi podmínkách dle ISO 3046/1. (100 m n.m. 30% relativní vlhkosti a 25°C nasávaného vzduchu).
5/10
00
ENERGIE JE S NÁMI ARCHIVAýNÍ ýÍSLO:
Z13-011/OP-2013-033
REVIZE ýÍSLO:
V místČ instalace mohou být tyto hodnoty upraveny z dĤvodu jiných okrajových podmínek: x x x
NadmoĜská výška: Teplota ve strojovnČ: Vlhkost:
580 m 25 °C 30%
Technický návrh poþítá s provozem v trvání 3000 hodin/rok, tj. 8-12 hodin/den (mimo léta) dle skuteþné potĜeby tepla. Kogeneraþní jednotka bude v kapotovaném provedení. Jednotlivé þásti (spalinový výmČník, deskový výmČník, olejová nádrž, þidla, þerpadla) budou umístČny uvnitĜ dodaného modulu, který zároveĖ slouží jako primární akustická bariéra. Ostatní þásti jsou rozepsány v pĜíslušných DPS.
7.2 Plynový kondenzaþní kotel Kondenzaþní plynový kotel: Typ: Poþet: Jmenovitý tepelný výkon: 3Ĝíkon: Normový stupeĖ využití: Tepelný spád:
kondenzaþní plynový kotel Vitocrossal 200 2 ks 45-134 kW t 45/185 kW 95 %(Hs)/106% (Hi) 80/60°C
7.3 Stávající plynový kotel Plynový kotel: Typ: Poþet: Jmenovitý tepelný výkon: 3Ĝíkon: Tepelný spád:
VK 93/1 E 1 ks 76,6 – 93,0 kW t 86,3 – 104,5 kW 90/70°C
7.4 Otopná soustava Všechny zdroje tepla budou napojeny na stávající rozdČlovaþ/sbČraþ, který je umístČn ve vedlejší místnosti Chemické úpravy vody. V rámci instalace nových zaĜízení dojde pouze k þásteþnému rozšíĜení stávajícího rozdČlovaþe/sbČraþe za úþelem napojení nové potrubní YČtve od KGJ. DetailnČji je tato úprava popsána v samostatném PS. Na tento rozvod je napojena technologie ohĜevu vzduchu pro klimatizaci, ústĜední topení, ohĜev bazénové vody a ohĜev teplé užitkové vody. V rámci projektu bude upraven zpĤsob ohĜevu TV, kdy bude instalován nový vertikální zásobník o objemu 500 l a bude zde umístČna výmČníková sestava pro ohĜev TV. Více je rozepsán postup v samostatném PS.
7.5 Bezpeþnostní prvky Všechny plynové kotle budou vybaveny bezpeþnostními prvky (pojistný ventil, tlakomČr, automatickým odvzdušnČním). Vlastní modul KGJ je rovnČž vybaven sadou bezpeþnostních
6/10
00
ENERGIE JE S NÁMI ARCHIVAýNÍ ýÍSLO:
Z13-011/OP-2013-033
REVIZE ýÍSLO:
prvkĤ, které zajišĢují správný chod motoru, generátoru a všech rozvádČþĤ. Na potrubí budou umístČny pojistné ventily a automatické odvzdušnČní ventily. Beztlaká expanzní nádoba zĤstává pĤvodní a nebude na ní proveden žádný zásah. V rámci projektu výmČny zdroje vytápČní nedochází k navýšení celkového tepelného výkonu zaĜízení. Na tuto expanzi je rovnČž napojeno stávající zaĜízení chemické úpravy vody, která zĤstane rovnČž beze zmČny. V tČsné blízkosti modulu KGJ na vratném potrubí bude umístČna malá tlaková expanzní nádoba o objemu 8 l, která bude sloužit pro malé vyrovnávání tlakĤ pĜi startech KGJ. U novČ instalovaných PK bude instalována tlaková expanzní nádoba o objemu 50 l.
8. Demontážní práce V rámci pĜípravy stavby je nutno provést demontáž 4 ks stávajících plynových kotlĤ. Bude rovnČž demontováno potrubí topné/vratné vody mezi PK a rozdČlovaþem/sbČraþem. Veškerý materiál získaný z demontáží musí být ekologický zlikvidován a zadavateli bude dodán protokol o ekologické likvidaci. Dále bude demontován zásobník TV a deskový výmČník vody v místnosti Chemické úpravy vody. Demontáž bude provedena i s nejbližším potrubím a armaturami. RovnČž dojde k þásteþné demontáži armatur a þerpadel na stávajícím rozdČlovaþi/sbČraþi, viz. výkresová dokumentace.
9. Ocelová konstrukce pod modul KGJ Z dĤvodu vyvýšení modulu KGJ nad úroveĖ podlahy a zároveĖ kvĤli dodržení výšky kondenzaþní smyþky na spalinovodu, bude modul KGJ umístČn na ocelovém rámu z profilĤ HEB 180 a U profily 120.
7/10
00
ENERGIE JE S NÁMI ARCHIVAýNÍ ýÍSLO:
Z13-011/OP-2013-033
REVIZE ýÍSLO:
Výpis materiálu: HEB180 U120
L = 2200 mm L = 820 mm
2 ks 3 ks
L = 4 400 mm L = 2 460 mm
Tento ocelový rám musí být uložen na tlumící pryžové podložce tl. 5mm pro zabránČní SĜenosu vibrací do betonového stropu.
10. Popis skladového hospodáĜství a manipulace s materiálem pĜi výrobČ Skladové hospodáĜství ani manipulaci s materiálem technologie nevyžaduje. Dopravu vody zajišĢují navržená þerpadla a þerpadla uvnitĜ modulu kogeneraþní jednotky. PĜipojení potrubních tras je blíže popsáno v samostatných DPS.
11. Požadavky na dopravu vnitĜní i vnČjší Na vnitĜní i vnČjší dopravu nejsou kladeny žádné zvláštní požadavky. Pro dopravu médií budou sloužit navržená þerpadla. Plyn bude dodáván z distribuþní sítČ a napojen na stávající vnitĜní plynoinstalaci s úpravou vstupujícího tlaku pomocí pružinového regulátoru tlaku. Plynoinstalace je blíže popsána v samostatné DPS.
12. Vliv technologického zaĜízení na stavební Ĝešení Pro splnČní požadavkĤ na hluk je navrženo umístČní KGJ v kapotovaném provedení. Kotelnu, kde bude umístČn modul s KGJ, budou tvoĜit stávající stČny, které nebudou nijak upravovány. Odvodní potrubí VZT bude obsahovat tlumiþe hluku a bude vyvedeno jižním smČrem 8/10
00
ENERGIE JE S NÁMI ARCHIVAýNÍ ýÍSLO:
Z13-011/OP-2013-033
REVIZE ýÍSLO:
k zelenému prostranství v tČsné blízkosti vyústČní stávající VZT od vzduchotechnických jednotek bazénu. Modul s KGJ bude umístČn na ocelové konstrukci dle statického posudku v pĜíloze v dokladové þásti dokumentace.
13. Údaje o potĜebČ energií, paliv, vody a jiných médií Roþní potĜeba množství zemního plynu je 642 654 kWh/r (ke spalnému teplu). Roþní potĜeba množství zemního plynu je 61 205 m3/r. Roþní spotĜeba motorového oleje je cca 90 kg/r. PotĜeba vzduchu: 3 391 m3/hod (s odvČtráním místnosti). 3Ĝedpokládaná roþní výroba elektrické energie v kogeneraþní jednotce je 197,74MWh/r. Celková roþní vlastní spotĜeba elektrické energie kogenerace je 5,7 MWh. 3Ĝedpokládaná roþní výroba tepelné energie je 1 146 GJ (318,3 MWh). DoplĖování vody (ztráty) do systému bude po chemické úpravČ použita pitná voda z areálu prĤmyslového objektu v místnosti kotelny Místa napojení jsou definována hranicí kapotáže modulu KGJ (pĜíruby a pĜipojení). Dále jsou blíže popsána v pĜíslušných DPS.
14. Požadavky na postup realizaþních prací a podmínky projektanta pro realizaci díla a jeho uvedení do provozu Projektant požaduje a pĜedepisuje následující: x Pro vystČhování a nastČhování zdrojĤ tepla do kotelny byla zvolena varianta s vybudováním doþasného montážního otvoru v severozápadní obvodové stČQČ kotelny. Více je tento otvor popsán v samostatné Dokumentaci pozemních objektĤ 1.1. Montážní otvor. x NČkteré navržené komponenty jsou nedílnou souþástí zvolených typĤ plynových kotlĤ a kogeneraþní jednotky. Tyto prvky doporuþuje projektant zachovat. V pĜípadČ zmČny výrobce tČchto zdrojĤ tepla, je nutno projekt odbornČ dopracovat v návaznosti na jiné SĜipojovací rozmČry, pĜíslušenství apod. x Po pĜipojení všech periférií (potrubí, kabeláže, þidel apod.) a po napuštČní systému vodou musí být informován dodavatel KGJ, který zajistí pĜítomnost odborného technika, který provede prvotní softwarové nastavení modulu KGJ, kontrolu všech zapojení a provede první start motoru a generátoru. V rámci tohoto spouštČní provede i kontrolu všech bezpeþnostních prvkĤ, ovČĜí funkþnost všech zaĜízení a vydá protokol o tomto prvním spouštČní. x V rámci 3 mČsíþního zkušebního provozu bude obsluha provádČt pravidelné zapisování všech základních hodnot (výkony, teploty, tlaky apod.). Na závČr zkušebního provozu na základČ tČchto dat provede projektant vyhodnocení zkušebního provozu a pĜípadnČ doporuþí úpravy provozu KGJ apod.
9/10
00
ENERGIE JE S NÁMI ARCHIVAýNÍ ýÍSLO:
Z13-011/OP-2013-033
REVIZE ýÍSLO:
15. Zásady ochrany zdraví, bezpeþnosti práce pĜi provozu zaĜízení PodrobnČji uvedeno v þásti Plán BOZP. Bezpeþnost provozu užívání stavby se bude Ĝídit platnými bezpeþnostními a technickými normami a provozním Ĝádem kotelny.
16. Ochrana životního prostĜedí Splaškové vody nebudou za bČžného provozního stavu stavbou technologie generovány. 3Ĝípadné úkapy z expanzního zaĜízení budou svedeny pĜes neutralizaþní zaĜízení do kanalizace areálu. Stavba nebude mít vliv na akumulaci dešĢové vody. V souladu s platnou legislativou bude prostor olejového hospodáĜství vybaven záchytnou vanou pro záchyt pĜípadných úkapĤþi únikĤ látek z KGJ. Tato vana je souþástí celého modulu KGJ. Stavba nebude výrazný mít vliv na zdraví osob nebo životní prostĜedí. Realizací nedojde k ohrožení pĜírody, krajiny, vodních zdrojĤ a léþebných pramenĤ.
16.1 Stanovení emisí a jejich koncentrace: x
Kogeneraþní jednotka: NOx CO CH2O
< 125 mg/Nm3 < 150 mg/Nm3 < 60 mg/Nm3
Kogeneraþní jednotka obsahuje již v základním modulu oxidaþní katalyzátor pro snížení emisí CO. x
Nový kondenzaþní plynový kotel: NOx Normovaný emisní factor NOx CO Normovaný emisní faktor CO CO2
< 70 mg/kWh < 38.4 mg/kWh < 5 mg/kWh < 1.4 mg/kWh <9%
10/10
00
