Brentwood College School: Štúdia trvalej udržateľnosti

Brentwood College School: A Study in Sustainability
Ambiciózny experiment

Počiatočná vízia sa stane trvalým základom

Internátna škola Brentwood College School je situovaná pozdĺž pobrežia Vancouver Island v Kanade
s výhľadom na záliv Saanich Bay. Brentwood je súkromná inštitúcia pre žiakov v triedach 9 až 12
s kapacitou 350 internátnych študentov a 110 študentov denného štúdia. Brentwood patrí medzi
špičky internátnych škôl a poskytuje prípravu pre štúdium na vysokej škole pre študentov z viac
ako 30 rôznych krajín.

Školský areál s rozlohou 70 hektárov zahŕňa osem internátov, niekoľko moderných budov s učebňami,
nové centrum pre aplikované umenie s rozlohou 2600 m2 a auditórium s kapacitou 431
sedadiel a krásnu budovu Crook’s Hall s priestormi pre študentov ako jedáleň, učebne a práčovňa,
ktorá získala ocenenie pre šetrné budovy LEED Gold Standard Building. Nová budova výtvarných
umení Visual Arts and Global Studies bola otvorená v máji 2012 a spája v sebe najmodernejšiu
technológiu a udržateľný dizajn.

Takmer pred desiatimi rokmi sa Gord Bilsten, ktorý riadi školské systémy vykurovania, ventilácie a klimatizácie (HVAC), rozhodol, že sa pokúsi využiť na vykurovanie Crook’s Hall geotermálnu energiu. Týmto počiatočným experimentom sa Bilsten vydal na cestu, na ktorej sa Brentwood College School stane jedným z energeticky najúčinnejších školských areálov v Severnej Amerike.

Využívanie morskej energie zo zálivu


Využívanie morskej energie zo zálivu

Tím vytvára inovatívne riešenia, ktoré sa vedia vysporiadať s výzvami

Z pôvodnej geotermálnej slučky v zálive Saanich Bay sa stali tri slučky, ktoré pracujú spolu s ďalšími
inováciami, ktoré Bilsten zaviedol, a vykurujú a chladia kľúčové budovy areálu. Ako sám pripustil,
vytvorenie prvej slučky trochu unáhlil, pôvodne mala vykurovať len budovu Crook’s Hall.


Keď som zbadal, koľko energie sa v Crook’s Hall
premrhá, vedel som, že musí existovať spôsob,
ako ju zachytiť a využiť ju. Jediná vec, ktorú zatiaľ
nevieme zachytiť, je teplo z odvetrávania
sušičiek. Pracujem na tom.”

Gord Bilsten

Akonáhle sa prejavili úspory energie, nainštaloval dve dodatočné slučky s doskovými výmenníkmi
z nerezovej ocele, vybavené špeciálne navrhnutými katódovými chráničmi proti korózii. Na návrhu
a implementácii následného rozšírenia pracoval Bilsten s Dougom Lockhartom zo spoločnosti Lockhart
Industries, odborníkom na geotermálne vykurovanie a chladenie. Slučky ležia v zálive v hĺbke
30 stôp (viac ako 9 m) a pokrývajú povrch asi 1.000 štvorcových stôp (93 m2). Netradičné nerezové
výmenníky priniesli úsporu vo výške $250,000 v porovnaní s nákladmi na konvenčné výmenníky.
“Najťažšie bolo získať povolenie štátnych orgánov,” vraví Lockhart. “Ale splnili sme všetky požiadavky
a dokonca sme pravidelne priviedli morského biológa, aby sme zabezpečili, že nenarúšame
morský život v zálive.”

Zachytávanie vypusteného tepla
Voda z morskej slučky vstupuje do primárneho rozvodu čerpacej stanice a rozvádza sa cez tri vnútorné
slučky v Crook’s Hall, do centra aplikovaného umenia a do novej budovy venovanej výtvarnému
umeniu. Strojovňa umiestnená v Crook’s Hall ďalej distribuuje teplo do jednotlivých zón v
každej z veľkých budov, ako aj zón v rámci niekoľkých internátov pripojených k systému. Sú v nej
umiestnené tri tepelné čerpadlá pre vykurovanie budov, ako aj šesť tepelných čerpadiel pre zásobovanie
teplou vodou a riešenie pre rekuperáciu tepla zo šedej vody, chladenia a odvodu spalín z
Crook’s Hall. Chladenie sa zabezpečuje priamo studenou vodou v hlavnej slučke.

GRAPHIC OVERVIEW: CRN Brentwood College

Keď si Bilsten a Lockhart uvedomili, že Crook’s Hall využíva najviac energie zo všetkých budov areálu,
sústredili sa na to, ako túto energiu zachytiť a distribuovať ju do ďalších budov. Pridali rekuperačnú
nádrž na šedú vodu, ktorá zachytáva vodu z umývačiek riadu a práčok, a nádrž na zhromažďovanie
prebytočnej energie na ohrievanie vody v kuchyni a práčovni.

Udržiavanie obehu vody v hlavnom systéme vyžaduje niekoľko čerpadiel. Menšia čerpacia stanica
obsahuje štyri čerpadlá, dve na oceánsku slučku, ktoré zabezpečujú vodu pre tri pripojené budovy—
Crook’s Hall, centrum pre aplikované umenie a budovu výtvarného umenia a globálnych
štúdií—a dve sa využívajú pre jedáleň. Druhá strojovňa v Crook’s Hall obsahuje 10 čerpadiel pre
vykurovanie a klimatizáciu a ďalších sedem pre rekuperáciu tepla/produkciu teplej vody. Centrum
pre aplikované umenie využíva dve čerpadlá s premenlivými otáčkami na zásobovanie 16 individuálnych
tepelných čerpadiel, zatiaľ čo centrum výtvarného umenia využíva 15 čerpadiel zabezpečujúcich
vykurovanie, rekuperáciu tepla a klimatizáciu. Čerpadlá sú optimalizované pre najlepší
výkon a nižšiu spotrebu energie.

Kompletný systém riadenia budov

Automatizovaný monitoring a riadenie maximalizujú flexibilitu a
úspory nákladov

Celý systém je riadený softvérom Siemens APOGEE Building Automation Software, ktorý automaticky
riadi a reguluje vykurovanie alebo chladenie každej zóny v budove. Bilsten môže ľahko sledovať,
aká je teplota vo všetkých zónach, či sú dvere alebo okná otvorené alebo zavreté, vonkajšiu
teplotu vzduchu, okolité slnečné žiarenie, teplotu morskej vody, relatívnu vlhkosť a množstvo oxidu
uhoľnatého, ako aj spotrebu vody a el. energie. Na diaľku môže nastavovať rôzne komponenty
podľa toho, či potrebuje ohrievať alebo ochladzovať miestnosti. Napríklad, ak sa teplota v jedálni
Cook’s Hall zvýši o viac než len pár stupňov Celzia, môže otvoriť vybrané okná a pomocou vonkajšieho
vzduchu pomôcť ochladiť miestnosť a minimalizovať tak potrebu klimatizácie. V podstate je
možné teplo z ktorejkoľvek zóny, ktorá sa chladí, presunúť do inej zóny, ktorá vyžaduje teplo, prostredníctvom
riadiaceho systému budovy. Starostlivým a prezieravým riadením systému dosahuje
Bilsten konštantný COP (koeficient výkonnosti) okolo 10.

Dosiahnutie maximálnej udržateľnosti a úspor

“Čím viac budov máte v systéme, tým účinnejší môže byť,” tvrdí Lockhart. “Potom môžte flexibilne
presúvať energiu z jednej budovy do druhej, a nielen z jednej zóny do inej, dosahujúc tak maximálnu
účinnosť.”
Bilsten hovorí, že budovy s geotermálnym systémom využívajú 25 percent energie potrebnej pre
budovy areálu, ktoré sú stále vykurované tradičnými prostriedkami. “Tepelné čerpadlá sa splatia
asi za 13 mesiacov,” uvádza Bilsten. Očakáva, že investícia do celého systému sa vráti do piatich
rokov. Keďže je uhlíková stopa tepelných čerpadiel v porovnaní s tradičnými systémami na fosílne
palivá veľmi malá, dramaticky sa znížili aj emisie CO2.


Čím viac budov máte v systéme, tým účinnejšie môžu byť. Potom môžete flexibilne presúvať energiu z jednej budovy do druhej, a nielen z jednej zóny do inej, dosahujúc tak maximálnu účinnosť.

Doug Lockhart

Bilsten hovorí, že budovy s geotermálnym systémom využívajú 25 percent energie potrebnej pre
budovy areálu, ktoré sú stále vykurované tradičnými prostriedkami. “Tepelné čerpadlá sa splatia
asi za 13 mesiacov,” uvádza Bilsten. Očakáva, že investícia do celého systému sa vráti do piatich
rokov. Keďže je uhlíková stopa tepelných čerpadiel v porovnaní s tradičnými systémami na fosílne
palivá veľmi malá, dramaticky sa znížili aj emisie CO2.





    Facebook Twitter LinkedIn Technorati