A fejlesztés elötti állapot bemutatása:
Az iskola fűtését eredetileg egy 30 éves Thermo max 100 kW-os és egy 90 kW-os kazán látta el. Az elmúlt (2010 – 2011-es) fűtési szezonban azonban a 90 kW-os kazán meghibásodott, melynek javítását a tulajdonos már nem látta célszerűnek, ezért, egyszerűbbnek és célravezetőbbnek tűnt, egy új kazán beszerzése. Az új kazán beszerzésével és üzembe helyezésével kapcsolatosan azonban szükséges lenne a teljes hőközponti rekonstrukció is.
Eredetileg az iskola és a tornaterem fűtése az említett kazánokkal egy hőközpontból volt megoldva. A meghibásodás után azonban gyorsan kellett cselekedni, az üzemeltetőnek nem volt lehetősége a megfelelő méretű, és teljesítményű kazán beszerzésére, ezért átmenetileg a tornaterem fűtési rendszere leválasztásra került a hőközpontról és itt a fűtést egy 35 kW-os kis kazánnal oldották meg. Az így kialakult új helyzet szerinti fűtési teljesítmény azonban a nagyobb hidegekben (tartósan 0°C-alatti külső hőmérséklet esetén) nem volt elegendő az épület fűtésére. Ez abban nyilvánult meg, hogy a tornateremben az ideális 18-20°C helyett, csak 14-16°C-ot lehetet elérni, a tantermekben pedig a 21-23°C helyett, csak 19-21°C-ot mértek.
A hőközponti felújítást több hiányosság is időszerűvé teszi. A fűtési rendszer beszabályozatlan, a keringtetett fűtővíz hőmérséklete minden szabályozás nélkül megy az épületbe. A fűtővíz hőmérsékletét kézzel, a kazánon (kazánokon) állítják be. A kazán működése (ki- és bekapcsolása) szintén folyamatos emberi felügyelettel valósult meg. A felsorolt okok sok esetben (még az eredeti kazánteljesítmény esetén) az épület túlfűtését, így indokolatlan energia- és ezzel egyenértékű, szintén indokolatlan fűtési költség felhasználást eredményezett. Ez a megoldás valószínűleg a jelen állapot szerinti berendezések telepítésekor megfelelőnek volt mondható, de ma, amikor a földgáz ára a takarékosságot igényli, már pazarlónak mondható.
A jelen állapotra keresve a megoldást, illetve a lehetséges megoldásokat, felmerült, hogy a gázkazánnal megvalósított hőtermelés helyett van-e más lehetőség, mellyel nem csak a jelen probléma kerül megoldásra, hanem az üzemeltetési költség is csökkenthető lenne.
Az üzemeltetési költség csökkentésénél fontos szempontként jelölte meg a beruházó, hogy a költségcsökkenés hosszútávon érvényesüljön, valamint amennyire lehet, a tüzelőanyag áremelkedése, így az iskola üzemeltetési költsége is kiszámítható legyen.
Ez annál is inkább fontos, mert közismertek az önkormányzatok szűkös gazdálkodási lehetőségei, és minden megtakarításnak megvan (meg lenne) a helye.
A fejlesztések bemutatása:
A kialakított hőközpontban elhelyezésre került a faapríték tüzelésű kazán (160kW), és a 2db 2000 literes fűtési puffer-tároló.
A hőközpont szerves része, a tüzelőanyag tároló. Ennek méretét előzetesen 126-144m³-esre vettük. Ezt a térfogatot 6x6m alapterületű és 3,5-4,0m magas helyiségből tervezzük kialakítani, mely az iskola udvarán a földbe süllyesztve kap helyet.
A hőközpont működésének leírása:
A hőközpont központi eleme a faapríték tüzelésű kazán. A kazán tüzelőanyag ellátását a tüzelőanyag tárolóból biztosítjuk. A fűtőanyag utánpótlást egy 6m-es átmérőjű kaparókar és a hozzá tartozó szállítócsigák biztosítják. Természetesen a tüzelőanyag adagolása és a kazánüzemeltetés teljesen automatikusan, emberi felügyelet nélkül történik.
A kazánban keletkezett meleg a 2db 2000literes tárolóba töltődik mindaddig, még a tároló vízhőmérséklete el nem éri a kazán szabályozóján beállított hőmérsékletet.
Téli fűtés üzem:
Ha a fűtési igény keletkezik, akkor a melegvíz puffer-tárolókból a meleget közvetlenül a jelen állapot szerinti fűtési osztóba küldjük. A fűtési rendszerből visszatérő fűtővíz a melegvíztárolókat hűti. Ha a tárolók vízhőmérséklete a beállított érték alá esik, a kazán beindul, és újra fűti a tárolók vizét a kikapcsolási hőmérsékletig.
A használati melegvíz készítés a tornaterem öltözőjében kerül átalakításra, ide egy átfolyós vízmelegítő kerül felszerelésre. Ezzel a megoldással a földgáz felhasználás teljesen kiváltásra kerül, a gáz csak az iskola étkezőjében az ételek melegítésre lesz használva.
Hálózatra csatlakoztatott napelemes rendszer:
A rendszer 132db 240Wp teljesítményű napelemet tartalmaz. Ez 31,68kWp teljesítményt jelent. A napelemek által termelt egyenáram 3db egyenként 10kW-os teljesítményű inverterrel alakítjuk át váltóárammá. Az 3db inverter a 400V/50Hz-es kisfeszültségű hálózatra csatlakozik, így a fázisonkénti betáplálás egyenlő arányban történik.
A rendszer a napsugárzás erősségétől termeléstől függően 3 módon működik.
- Ha nincs napsütés és a rendszer nem működik, akkor a fogyasztók teljes egészében a hálózatról vételezik a működéshez szükséges elektromos energiát.
- A rendszer működik, a rendelkezésre álló napsütést teljes egészében hasznosítja a rendszer, azonban a termelés csak részben fedezi a pillanatnyi fogyasztást. Ekkor a napelemekkel termelt és a hálózatról vételezett áram együttesen fedezi a fogyasztást.
- A napelemek által termelt áram több mint, amit a fogyasztók felhasználnak. Ekkor a rendszer a többlet energiát a hálózatra táplálja. A hálózatra táplált elektromos energia mennyiségét a csatlakozási pontra beépített úgynevezett AD-VESZ mérő rögzíti. Ha a fogyasztást a hálózatról vételezett áram fedezi, akkor az AD-VESZ mérő, a megszokott fogyasztást mutatja. Ha betáplálás történik a hálózatra, akkor a betáplált áram a betáplálás mennyiségétől függően a fogyasztást csökkenti. Így a szolgáltató és a fogyasztó között a betáplálás és a fogyasztás szaldósan kerül elszámolásra.