A hőszivattyúk az épületek fűtéséhez vagy hűtéséhez az energiát általában geotermikus szondáktól vagy talaj kollektoroktól nyerik. A leitec® épülettechnikai vállalat más módszert választott: egy jégenergia tároló biztosítja a szükséges energiát. WAGO technológia vezérli a rendszer és a teljes épületautomatizálás közötti kapcsolatot.
Akkor keletkezik energia, amikor a víz jéggé fagy. Ugyanekkora energiamennyiség szükséges a víz nulláról 80 Celsius fokra történő melegítéséhez. A Viessmann, egy fűtési technológiával foglalkozó cég, a kristályosodás elvét használta az innovációjához, és egy olyan rendszert fejlesztett ki, ami az épületek hűtéséhez és fűtéséhez szükséges energia biztosítása egy jég energiatárolón és hőszivattyúk működésén alapul.
A technológia használói közé tartozik a leitec® Gebäudetechnik GmbH, egy energia és épülettechnika szolgáltató cég, aminek a központja Heilbad Heiligenstadtban van Thuringiában. A jégenergia tárolójuk egy 400,000 liter víz tárolására képes, tíz méter átmérőjű és hat méter magas betontartály. „A rendszer egész jól működik.”- állítja Bernd Apitz, aki a leitec® vezérigazgatója és egyben tulajdonosa is. „Az elsők között vagyunk, akik ekkora nagyságrendű jégenergia tárolót építettek.”
Amikor a vállalat 2011-ben beszerelte a technológiát az új épületükbe, még feltérképezetlen területen jártak. Még nem létezett akkoriban olyan szoftver, amelyik képes komplex rendszerekkel számolni és méretezni. A jégenergia tároló tervezésekor olyan kihívásokat kell figyelembe venni, mint például hogyan kell felszerelni egy épületet, milyenek a helyszín egyedi klimatikus adottságai és milyen esetleges további igények merülnek fel a használat során.
Számos komplex egyedi rendszer
A költségek megtérülnek a leitec® számára. Jelenleg a vállalat az összes fűtési és hűtési igényét jégenergia tárolással fedezi. „Már nem használunk fosszilis tüzelőanyagokat.”- állítja Apitz. A kombinált hőszivattyú-tároló rendszert a WAGO-I/O-REDSZER 750 vezérli. „Régóta dolgozunk vele.” – mondja Benedikt Künzel projektvezető. A rendszer előnyei közé tartozik többek között az interfészek sokfélesége. „Komplex egyedi rendszereket kell koordinálnunk az épületirányítási rendszereinkben.” – állítja Künzel.
A leitec® épületében ezek közé tartoznak az EIB/ KNX kommunikációs eszközök, DALI intelligens világítás menedzsment és az épületbiztonság. „A WAGO-I/O-RENDSZER 750 nagyfokú szabadságot biztosít a csatlakoztatások létesítése során, vagyis például az ajtókban és az ablakokban lévő nyitásérzékelő könnyedén összekapcsolható a riasztórendszerrel. Ha szabványos működtető egységekkel kellene dolgoznom, akkor a kapcsolószekrényben nem lenne elég hely hozzá. Kompakt, és még a szerverünk is elfér benne.”- magyarázza Apitz. Véleménye szerint a WAGO technológiája „meggyőző ipari rendszer”.
A különböző interfészek és csatlakozókártyák széles választékán kívül a leitec® szakértői a WAGO-I/O-RENDSZER szabad programozhatóságát is nagyra becsülik. Künzel szerint „a WAGO nagyon sokoldalú a programozás területén.” Az IEC 61131-3 szabvány nyelvezetének köszönhető programozási lehetőségek megkönnyítik a leitec® számára a saját szoftvereik használatát olyan feladatok elvégzésekor, amelyek a projektek során merülnek fel. Ide tartozik az interfészek alrendszerekhez történő illesztése, ami a leitec® feladatai között megtalálható az építési projektek kivitelezésekor. Künzel szerint „Mindegyik tervezőnek megvannak a saját kedvenc rendszerei – és ez könnyebbé teszi az összekapcsolásukat.”
Gyors és biztonságos automatizálás
Még a jégenergia tárolás esetében is sikerült a leitec®-nek a különböző működési területeknek az automatizált gépcsoportokba történő gyors és biztonságos bekötése. „Öt általános alkalmazási lehetőséget fejlesztettünk ki a WAGO vezérlővel”- mondja a leitec® vezérigazgatója. Ezek a következőek: a jégenergia tároló használatával a fűtési módozatok működtetése; közvetlenül a fotocellák mellé, a tetőre telepített termikus napkollektorok használatával a fűtés megvalósítása; a jégenergia tároló hűtése; a napkollektorokkal történő regenerálás és a hőszivattyúval történő hűtés. Az optimális beállításhoz olyan adatokra van szükség, amiket közvetlenül a WAGO-I/O-RENDSZER értékel ki, valamint alapjául szolgálnak egy önoptimalizáló rendszer számára. Ez a rendszer képes például eldönteni, hogy a fűtési időszakhoz szükséges hőt a jégenergia tárolóból kell elvonni, vagy a termikus napkollektorok képesek több energiát adni. A leitec® az adatokat arra is használja, hogy hatékonysági mérőszámot kalkuláljon, amit aztán később fel lehet használni a vásárlói projektek dokumentációjához.
A kombinált hőszivattyú-jégenergia tároló akkor működik a leghatékonyabban, amikor hűtésre és fűtésre egyaránt használják. Télen a hőszivattyú energiát von el azért, hogy a jégenergia tárolóban a fagyás biztosan belülről kifelé induljon el. A meleg hónapok idején a jégtömeg az irodákban lévő kollektorokat látja el a helyiségek hűtéséhez szükséges hideg vízzel. Mivel a jég lassan olvad és az olvadás során nagyobb energiaszintet ér el, a hő újra tárolódik a téli időszakra. A jégenergia tároló még gazdaságosabban működik akkor, amikor a hőszivattyúk működéséhez szükséges elektromos áramot is ezzel állítjuk elő. A leitec®-nél a legtöbb áramot a tetőn lévő fotovoltaikus modulok adják. A Viessmann hőszivattyú egy kilowatt áramot használ 4.3 kilowattóra hő termeléséhez – ami átlag feletti érték.
A víz jéggé fagyása kristályosodási hőt termel. A Viessmann ezt az alapelvet használja a jégtárolónál.
Fókuszban az eMobilitás
Apitz meg van győződve arról, hogy a jégenergia tárolónak van jövője, különösen a soklakásos házak, hotelek, irodák és az építőipari vállalatok esetében. „Bárhol, ahol hűteni vagy fűteni akarunk valamit, ezt érdemes használni.”- Viessmann sorozatmegoldásként már beletette az első jégtárolót a katalógusukba. A leitec® együtt dolgozik a WAGO-val annak érdekében, hogy tovább egyszerűsítsék és egységesítsék a vezérlő technológiát, beleértve a képi megjelenítést is. A leitec® más projekteket is fejleszt ezzel párhuzamosan: a cég épülete 50%-os áramtúltermelést ért el egy év alatt az összegző mérlegelés szerint. „Felvetődött az a kérdés, hogy hogyan lehet a többletáramot ésszerűen tárolni. Ha saját magunk használjuk fel, az sokkal érdekesebb, különösen az eMobilitással kombinálva.”- állítja Apitz.
SZÖVEG HEIKO TAUTOR | WAGO FOTÓ VIESSMANN, LEITEC®