Kako lahko odvečna energija iz kuhinje pomaga ogrevati zgradbo?

Klimatizacija kuhinje in prezračevanje kuhinje – ali ste vedeli, da pri tem predstavlja uporaba zavržene toplote ogromen potencial za prihranek energije v celotni zgradbi? Zaradi močno onesnaženega odtočnega zraka te energije do danes ni bilo mogoče zadostno izkoristiti. Menerga je razvila nov in popolnoma samodejni čistilni sistem, s pomočjo katerega lahko visoko učinkovite centralne klimatske naprave brez težav uporabite za izkoriščanje zavržene toplote iz večjih kuhinj. S pomočjo celovito načrtovanega sistema prezračevalnih stropov in centralne klimatizacije lahko skoraj v celoti izkoristimo zavrženo toploto.

Raba energije predstavlja v večjih kuhinjah enega od pomembnejših delnih sistemov posamezne zgradbe. Glede na veliko porabo energije pri pripravi jedi, pomivanju posode, prezračevanju in ogrevanju, se v kuhinji skriva velik potencial za izboljšanje energijske učinkovitosti zgradbe in znižanje stroškov za energijo s pomočjo celostnega koncepta prezračevanja.

Sinhroniziran sistem prezračevalnega stropa s centralno klimatsko napravo vam skoraj v celoti povrne toploto iz zavrženega zraka.

Pri tem moramo upoštevati osnovne higienske in ergonomične zahteve, kot so določene v smernicah za klimatizacijo kuhinj VDI 2052. V skladu s standardom je potrebno preprečiti širjenje vonja v kuhinji in v sosednjih prostorih – npr. v jedilnici – ter hitro in zanesljivo odstraniti z vonjem prepojen zrak. Hkrati pa je potrebno kuhinjskemu osebju zagotoviti pogoje dela skladno s predpisanimi pogoji – prijetno temperaturo in vlažnost zraka v prostoru ter ustrezno hitrost gibanja zraka pri prezračevanju.

 

Prezračevalni strop in klimatska naprava

Na omenjene dejavnike močno vplivajo dotok in odtok zraka v kuhinji ter centralna obdelava zraka. Vsekakor pa so prezračevanje in klimatizacijo do sedaj praviloma le redko načrtovali kot celoto, saj je bila centralna obdelava zraka, za katero se pogosto uporabljajo klimatske naprave, zaradi obremenjenosti zraka z vonjem in aerosoli zelo težko izvedljiva. V zadnjih letih pa so se pri dovodu in odvodu zraka vse bolj uveljavili prezračevalni stropi. Zaradi njihovih številnih prednosti na področju usmerjanja zračnega toka, higiene, požarne zaščite, fleksibilne sestave ter preprostega vzdrževanja, je 80% vseh novih in prenovljenih kuhinj opremljenih s prezračevalnimi stropi.

Kombinacija prezračevalnih stropov in centralnih klimatskih naprav v okviru integriranega in celotnega prezračevalnega koncepta skriva ogromen potencial – tako za čim boljšo izpolnitev predpisanih zahtev, kot tudi za pomembno zmanjšanje porabe energije.

Z integriranim načrtovanjem prezračevalnih stropov in centralnih klimatskih naprav lahko v samo treh korakih izkoristite skoraj vso zavrženo toploto iz večjih kuhinj.

 

Onesnažen odtočni zrak iz kuhinje

Glavni razlog, zakaj prednosti centralnih klimatskih naprav – predvsem visokega izkoristka zavržene toplote – do sedaj niso v večji meri uporabljali pri prezračevanju kuhinj, je močna onesnaženost odtočnega zraka. Kljub ločevanju in fltriranju odtočnega zraka, se v klimatsko napravo pogosto distribuirajo aerosoli, ki vsebujejo maščobe.

To močno poveča obseg in stroške vzdrževanja, saj sta potrebna pogostejša menjava filtrov in pogostejše čiščenje. Obenem številne centralne klimatske naprave zaradi svoje konstrukcije ne omogočajo nujno potrebnega temeljitega čiščenja naprave ter toplotnih izmenjevalnikov. Nabiranje maščobe lahko posledično povzroči motnje v delovanju toplotnih izmenjevalnikov, ki lahko zaradi zamašitve tudi izgubijo funkcijo.

Nov sistem čiščenja centralnih naprav

Menerga je razvila nov sistem čiščenja, ki iz toplotnega izmenjevalnika zanesljivo in popolnoma avtomatsko odstrani nakopičene škodljive snovi. V ta namen se neposredno v tok odtočnega zraka razprši posebna čistilna tekočina, zaradi katere odstopijo vsi ostanki iz odtočnega zraka. Sistem temelji na tehnologiji »adiabatnega« hlapilnega hlajenja, ki ga Menerga že več kot 15 let uspešno uporablja za naravno hlajenje brez elektrike (50% nižji strošek hlajenja). Pri tem odtočni zrak v toplotnem izmenjevalniku navlažimo in mu na ta način znižamo temperaturo. Da bi že od začetka zanesljivo preprečili korozijo, Menerga sama proizvaja izmenjevalnike toplote iz polipropilena. Ta umetni material je popolnoma odporen na korozijo in je v nasprotju s kovino optimalen za odstranjevanje škodljivih snovi iz kuhinjskega odtočnega zraka s pomočjo kemičnih procesov.

Popolnoma samodejni sistem čiščenja so več let uspešno preizkušali v različnih večjih kuhinjah in dokazali njegovo primernost za uporabo v praksi. Centralne prrezračevalne naprave z izkoristkom vračanja toplote do 85 % delujejo zanesljivo in v okviru normalnih vzdrževalnih ciklov (Menerga Adsolair). Na ta način lahko sedaj ponudimo celovite rešitve prezračevanja za kuhinje, ki kombinirajo prednosti prezračevalnih stropov in centralnih klimatskih naprav ter z izkoriščanjem zavržene toplote dosegajo zelo visoko stopnjo energetske učinkovitosti.

 

Integriran prezračevalni in energijski koncept

Da bi bilo ravnanje z energijo v okolju trajnostnega kuhinjskega koncepta kar se da inteligentno in učinkovito, je potrebno pri načrtovanju upoštevati naslednje korake:

1. minimizirati vloženo in nujno potrebno energijo (Reduce – zmanjšaj),
2. izkoristiti čim več zavržene energije za potrebe kuhinje (Recycle – recikliraj),
3. uporabiti odvečno energijo v zgradbi (Reuse – ponovno uporabi).

 

Uskladitev prezračevalnih stropov in centralne klimatske naprave

Najprej je potrebno čim bolj zmanjšati porabo energije celotnega prezračevalnega sistema. To dosežemo z medsebojno uskladitvijo prezračevalnega stropa in centralne klimatske naprave. Pri prezračevalnih stropih gre predvsem za ustvarjanje optimalnega vzorca zračnega toka v posameznem kuhinjskem prostoru, da na hiter in varen način odvedemo toploto, vonj, aerosole in vlago ter istočasno ustvarimo prijetne pogoje za delo. Z učinkovito distribucijo oziroma z laminarnim dovodom svežega zraka ter učinkovitim izplakovanjem obremenjenega zraka zmanjšamo potrebne količine izmenjav zraka tudi do 50%. Centralna klimatska naprava pa mora zagotoviti potrebno količino zraka in jo čim bolj učinkovito pripraviti. Z natančno uskladitvijo obeh podsistemov lahko namreč zmanjšamo termične obremenitve in močno zmanjšamo pretok zraka.

 

Neposredni izkoristek energije do 85%

Nato moramo čim večji delež toplote, ki se nahaja v odtočnem zraku kuhinje, dovesti neposredno nazaj v kuhinjo. To omogoča centralna klimatska naprava z zelo visokim izkoristkom prenosa zavržene energije, ki energijo iz odtočnega zraka s 85% učinkovitostjo prenese na zunanji zrak. Na ta način lahko predvsem pozimi prihranimo velik del stroškov za ogrevanje. V primeru, da je temperatura odtočnega zraka poleti nižja od zunanje temperature, lahko zunanji zrak v toplotnem izmenjevalniku najprej predhladimo in na ta način zmanjšamo hladilno obremenitev.

 

Preseženo toploto izkoristimo s toplotno črpalko

Tretji korak predstavlja izrabo odvečne toplote, ki ni potrebna za ogrevanje kuhinje. Ta delež toplote je še posebej velik poleti in v prehodnem času, ko je večji del zunanjega zraka speljan po obvodu toplotnega izmenjevalnika. Toda tudi pozimi lahko pri visokih temperaturah odtočnega zraka še dosežemo pomembne rezultate. Da bi izkoristili toploto v zavrženem zraku, je v klimatsko napravo integrirana toplotna črpalka. Uparjalnik toplotne črpalke se nahaja v zračnem toku za toplotnim izmenjevalnikom. Tukaj odtočnemu zraku odvzamemo preostalo toploto, jo segrejejo na višjo temperaturo in jo nato s pomočjo kroženja ogrevalne vode shranijo v centralni zbiralnik. Na ta način lahko iz odtočnega kuhinjskega zraka celo leto pridobivamo znatno količino dodatne energije za ogrevanje prostorov in sanitarne vode v celotni zgradbi.

 

---

Povzetek

S pomočjo opisanega integriranega prezračevalnega in energijskega koncepta lahko skoraj povsem izkoristimo zavrženo toploto iz večjih kuhinj in jo uporabimo v zgradbi. Da bi lahko uresničili ta potencial in prihranili energijo, je potrebno prezračevalne strope in centralne klimatske naprave načrtovati skupaj, kot sestavni del enega sistema. Najboljše rezultate boste dosegli v tesnem sodelovanju s posameznim proizvajalcem, ki bo z usposobljenimi načrtovalci razvil vsestransko rešitev (All-in-One) prezračevanja kuhinje za vašo zgradbo in jo tudi izvedel.

Reference:

Opisana energetska rešitev za kuhinje že obratuje v naslednjih stavbah:

• Hotel Aurora, Mali Lošinj, http://www.losinj-hotels.com/
• Park Boutique Hotel, Varaždin, http://www.park-boutique-hotel.eu/
• Dom upokojencev Ptuj, http://dom-upokojencev.si/
• Dom upokojencev Muretinci, http://dom-upokojencev.si/
• Dvorac Principovac, Ilovik, http://www.ilocki-podrumi.hr/
• Vrtec Poljčane, http://www.vrtec-slobistrica.com/

---

Dodatno: Smernice za klimatizacijo kuhinj – VDI 2052

VDI 2050 – ključne točke:

• odvod toplotnih obremenitev in s škodljivimi snovmi ter vlago obremenjenega zraka,
• izenačena bilanca zračnih tokov,
• nobenega dotoka zraka iz higiensko spornih območij,
• obratovanje z obtočnim zrakom ni dovoljeno,
• temperatura prostorskega zraka mora biti med 18-26°C,
• temperatura vtočnega zraka ne sme biti nižja od 19°C,
• visoko učinkovit izločevalnik aerosolov mora biti iz nerjavečega jekla,
• zadostna zastojna prostornina zajemne enote (Vst=V/sec),
• filter vtočnega zraka mora biti najmanj kvalitete F7; priporočljivo kvalitete F9 v povezavi s prikazom diferenčnega tlaka,
• v primeru težav z vonjavami je nujno upoštevati VDI 3895,
• ni nikakršnih računskih rezerv pri faktorjih istočasnosti.