04.01.2013 Views

ústredné vykurovanie

ústredné vykurovanie

ústredné vykurovanie

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

ÚSTREDNÉ VYKUROVANIE<br />

10. PREDNÁŠKA


Obsah<br />

1. Vykurovacie sústavy – teplovzdušné,<br />

sálavé<br />

2. Príklady vykurovania pre rôzne typy<br />

objektov<br />

3. Netradičné zdroje


Teplovzdušné vykurovacie systémy<br />

Výhody<br />

� Prevádzková spoľahlivosť<br />

� Nízka tepelná zotrvačnosť<br />

� Nízke investičné náklady<br />

� Môže zabezpečiť aj vetranie miestností<br />

Nevýhody<br />

� Vírenie a roznášanie prachu vplyvom prúdenia vzduchu<br />

� Absencia sálavej zložky výmeny tepla<br />

� Pri intenzitách výmeny vzduchu, nerovnomerné rozloženie teplôt,<br />

veľký teplotný gradient


Teplovzdušné vykurovacie systémy<br />

PODĽA PÔVODU OHRIEVANÉHO VZDUCHU<br />

� S cirkulačným vzduchom<br />

� So zmesou čerstvého a cirkulačného vzduchu<br />

� S čerstvým vzduchom<br />

- Teplovzdušné <strong>vykurovanie</strong> najčastejšie na <strong>vykurovanie</strong> miestností halového typu.<br />

- Vzhľadom na malú zotrvačnosť vhodné pre prerušované <strong>vykurovanie</strong>.<br />

- Technicky výhoda možnosti aj vetrania v priestoroch s nutnou výmenou vzduchu pri vzniku<br />

škodlivín<br />

- Pri vykurovaní niektorých miestností výhodná kombinácia so sálavým, alebo konvekčným<br />

vykurovaním


Teplovzdušné vykurovacie systémy<br />

SPÔSOB TEPLOVZDUŠNÉHO VYKUROVANIA<br />

TEPLOVZDUŠNÉ VYKUROVANIE<br />

ŠPORTOVEJ HALY<br />

LEGENDA :<br />

PRIVÁDZANÝ TEPLÝ VZDUCH<br />

ODVÁDZANÝ VZDUCH


Teplovzdušné vykurovacie systémy<br />

S VENTILAČNOU PREVÁDZKOU<br />

TEPLOVZDUŠNÉ VYKUROVANIE S<br />

VENTILAČNOU PREVÁDZKOU<br />

1 - prívod ohriateho vzduchu,<br />

2 - nasávaný exteriérový vzduch,<br />

3 - predohriaty čerstvý vzduch,<br />

4 - ohrievacia jednotka,<br />

5 - odsávanie z kuchyne, kúpelne, WC,<br />

6 - rekuperačná jednotka,<br />

7 - kuchynský digestor,<br />

8 - prisávanie vzduchu z obytných miestností


Teplovzdušné vykurovacie systémy<br />

S CIRKULAČNOU PREVÁDZKOU<br />

TEPLOVZDUŠNÉ VYKUROVANIE<br />

S CIRKULAČNOU PREVÁDZKOU<br />

1 – teplovzdušný agregát,<br />

2 – prívodné potrubie s výustkami,<br />

3 – odsávacie potrubie


Teplovzdušné vykurovacie systémy<br />

S CIRKULAČNOU PREVÁDZKOU<br />

TEPLOVZDUŠNÝ KRB<br />

S CIRKULAČNOU<br />

PREVÁDZKOU


Sálavé vykurovacie systémy<br />

� Veľkoplošné <strong>vykurovanie</strong><br />

- podlahové<br />

- stropné<br />

- stenové<br />

� Celkové <strong>vykurovanie</strong> zavesenými sálavými panelmi<br />

� Lokálne <strong>vykurovanie</strong> zavesenými sálavými panelmi<br />

� Vykurovanie tmavými a svetlými infražiaričmi


Sálavé vykurovacie systémy<br />

STROPNÉ VYKUROVANIE<br />

9<br />

2<br />

1<br />

0<br />

3<br />

4 5<br />

8<br />

6<br />

1<br />

2<br />

7<br />

STROPNÉ VYKUROVANIE<br />

LEGENDA :<br />

1 – vykurovacie teleso<br />

2 – regulačný ventil<br />

3 – potrubné rozvody<br />

4 – rozdeľovač<br />

5 – zberač<br />

6 – čerpadlo<br />

7 – kotol<br />

8 – poistný ventil<br />

9 – poistné potrubie<br />

10- expanzná nádoba


Sálavé vykurovacie systémy<br />

STENOVÉ VYKUROVANIE<br />

STENOVÉ VYKUROVANIE


ROZVOD S VYKUROVACÍMI TELESAMI


- Dilatácia<br />

- spoje<br />

- izolácia


VEDENIE VYKUROVACEJ RÚRKY V PODLAHE<br />

Rúrka musí mať možnosť dilatácie<br />

a nesmie znehodnocovať izoláciu


Izolácia proti agresivnym vplyvom<br />

TYPY IZOLÁCIÍ RÚROK<br />

Izolácia tepelná


Výhody plošného vykurovania<br />

� príjemná klíma<br />

� rovnomerne rozmiestnená teplota<br />

� optimálne priestorové využitie energie<br />

� nízka spotreba energie<br />

� využitie alternatívnych energetických foriem<br />

� nízka teplota vykurovacej vody<br />

Rozdelenie veľkoplošného vykurovania<br />

� stropné – podiel tepelného toku sálaním 80 %<br />

� stenové – podiel tepelného toku sálaním 65 %<br />

� podlahové – podiel tepelného toku sálaním 55 %


Rozmiestnenie teploty rôznych druhov vykurovania<br />

konvekce sálání<br />

40°C 38 °C 35 °C 31 °C 27 °C 23 °C 19 °C 14 °C


Profil priestorovej teploty<br />

u rôznych druhov vykurovania:<br />

16° 20° 24° 16° 20° 24° 16° 20° 24° 16° 20° 24°<br />

ideálne rozloženie<br />

teploty<br />

Podlahové<br />

<strong>vykurovanie</strong><br />

konvekcia stropné <strong>vykurovanie</strong>


Mokrý spôsob ukladania Suchý spôsob ukladania<br />

Prívodná voda 35 až 55 °C<br />

Podlaha pracuje s merným<br />

tepelným výkonom nad 50 W/m 2<br />

Prívodná voda 40 až 70 °C.<br />

Tam, kde sa požadujú iba<br />

nižšie merné tepelné výkony<br />

do 50 W/m 2.<br />

Pozn.: s pokládkou začať až po zárubniach a po dokončených omietkach.


Ukladanie rúrky<br />

Obvodová<br />

izolačná<br />

páska<br />

výstelka<br />

Dĺžka vykurovacej<br />

slučky<br />

tr. 14 x 0,8mm =120 m<br />

tr. 12 x 0,7mm = 90 m<br />

Polomer ohybu<br />

Ručne ≥ 15 cm<br />

Ohýb. kliešte 6,5 cm


Technológia kladenia systému - mokrý spôsob.<br />

� vyrovnávací betón<br />

� izolácia proti vlhkosti<br />

� obvodová izolácia<br />

� tepelná izolácia s potlačeným vzorom<br />

� uloženie potrubia a jeho upevnenie príchytkami<br />

� vypolstrovanie ohybov výstelkovou páskou<br />

� tlaková skúška (10 barov po dobu 24 hod)<br />

� uloženie mazaniny (nie je nutné natlakovanie)


VYKUROVACIA PLOCHA PODLAHOVÉHO VYKUROVANIA<br />

Maximálna možná veľkosť nedelenej vykurovacej plochy:<br />

� do 40 m 2 (optimálne do 25 m 2 )<br />

� do dĹžky strany 8 m<br />

� do pomeru strán 1 : 2<br />

Príliš veľká plocha – delíme, pružiaca špára vyrovná dilatáciu:<br />

� do 5 mm (veľkost špáry 8 až 10 mm, vyplnená stálepružnou hmotou)<br />

Maximálna možná dĺlžka rúrky v jednom okruhu:<br />

� 14 x 0,8 …………………120 m<br />

� 12 x 0,7 ………………… 90 m<br />

� Vykurovacie slučky jednotlivých okruhov majú byť približne rovnaké (kvôli regulácii)<br />

Maximálna možná priama dĺžka rúrky od oblúka k oblúku:<br />

� 5 m


Kríženie dilatačných (pružiacich) špár<br />

K prechodu cez dilatačné špáry<br />

použiť chráničky.<br />

Pružiaca špára – samolepiaci profil<br />

s výrezmi pre chráničky.<br />

Delíme: plochy nad 40m 2 a dĺžkou str. > 8m, str.pom. > 2:1


Spôsoby kladenia rúrok<br />

Protismerný Protismerný asymetrický<br />

Výhody protismerného ukladania:<br />

� rovnaká povrchová teplota v celej miestnosti<br />

� väčšina oblúkov len 90° - iba ručné ohýbanie.<br />

�<br />

Predradený<br />

Nevýhoda:<br />

väčšia kresličská náročnosť


Prvotné zahrievanie mazaniny<br />

Po ukončení<br />

beton. prác<br />

Cement. mazanina<br />

21 dní<br />

Anhydritová maz.<br />

7 dní<br />

25°C vstupná<br />

teplota<br />

dimenzovaná<br />

teplota*<br />

3 dni 4 dni<br />

* povolená vstupná teplota max. 60°C.<br />

Zápis o prvotnom zahrievaní musí realizovať zodpovedný kúrenár


Zbytková vlhkosť mazaniny – dosušenie.<br />

Pre druh krytiny: Obsah vlhkosti<br />

Cementovej Anhyridovej<br />

mazaniny mazaniny<br />

Kamenné a keramické dlažby<br />

v tenkej vrstve<br />

Kamenné a keramické dlažby<br />

2,0 % 0,5 %<br />

v maltovom lôžku na deliacej vrstve 2,0 % 0,5 %<br />

Kamenné a keramické dlažby v hrubej vrstve 2,0 % 0,5 %<br />

Textilné krytiny prepúšťajúce paru 3,0 % 1,0 %<br />

Textilné krytiny zadržujúce paru 2,5 % 0,5 %<br />

Elastické krytiny napr. PVC, guma, linoleum 2,0 % 0,5 %<br />

Parkety 2,0 % 0,5 %<br />

Alternatívne riešenie: polyetylénová fólia 1 m x 1 m, okraje páskou. Po 24 hod. nesmie byť orosená.


Povrchová teplota podlahy<br />

Charakter podlahy Maximálna teplota<br />

na povrchu podlahy<br />

Pobytová zóna v obývacích izbách, 29 °C<br />

spálňach, kanceláriách, hotelových izbách<br />

a konferenčných miestnostiach<br />

Kúpeľne, bazény 33 °C<br />

Okrajové zóny (max. 15 % hĺbky miestnosti<br />

alebo šírka 1 m) vo všetkých miestnostiach 35 °C<br />

Okrajové zóny – na pokrytie vyššieho tepelného výkonu (vonk. steny, francúzske okná)


Tepelný odpor R λ rôznych podlahových krytín<br />

Odpor voči prestupu tepla R λ [m² K/W]<br />

0,22<br />

0,18<br />

0,15<br />

0,10<br />

0,06<br />

0,02<br />

0,06<br />

koberec<br />

Tepelná vodivosť [W/m.K]<br />

0,12<br />

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44<br />

Hrúbka materiálu [mm]<br />

linoleum, PVC, guma<br />

parkety (dub, buk)<br />

hlinené dosky, plynobeton<br />

betón, keramika, prírodný kameň<br />

0,19<br />

0,21<br />

0,40<br />

1,05<br />

3,50


RD – OSAZENÍ ROZDĚLOVAČE A URČENÍ TOPNÝCH OKRUHŮ<br />

1,7m 2 WC<br />

Kuchyň<br />

10,0 m 2<br />

550 W<br />

Rozdělovač/ 6 topných okruhů<br />

Hala<br />

13,7 m 2<br />

660 W<br />

Obývák<br />

26,8 m 2<br />

1500 W<br />

Jídelna<br />

11,6 m 2<br />

700 W


1.01 Kuchyně<br />

t i<br />

20 °C<br />

Topná plocha 7,1 m2 Topná plocha 7,1 m2 VA 15<br />

Délka trubky 49,8 m<br />

Nastav. vent. 0,25 ot.<br />

Průtok 0,6 l/min.<br />

Q-rest 0 W<br />

1.05 Hala<br />

t 1<br />

20 °C<br />

Topná plocha 10,2 m2 Topná plocha 10,2 m2 VA 30,0<br />

Délka trubky 35,7 m<br />

Nastav. vent. 0,25 ot.<br />

Průtok 0,5 l/min<br />

Q-rest 0 W<br />

1.04 WC<br />

t i<br />

20 °C<br />

Topná plocha 1,7 m2 Topná plocha 1,7 m2 VA 15,0<br />

Délka trubky 19,4 m<br />

Nastav. vent. 0,25 ot.<br />

Průtok 0,3 l/min<br />

Q-rest 0 W<br />

RD – KLADENÍ TOPNÝCH OKRUHŮ<br />

1.02 Obývák<br />

t i<br />

Topná plocha 13,4 m2 Topná plocha 13,4 m2 VA 20,0<br />

Délka trubky 69,0 m<br />

Nastav. vent. 0,25 ot.<br />

Průtok 1,3 l/min<br />

Q-rest 0 W<br />

1.02 Obývák<br />

t i<br />

20 °C<br />

Topná plocha 13,4 m2 Topná plocha 13,4 m2 VA 20,0<br />

Délka trubky 69,0 m<br />

Nastav. vent. 0,25 ot.<br />

Průtok 1,3 l/min<br />

Q-rest 0 W<br />

1.03 Jídelna<br />

t i<br />

20 °C<br />

20 °C<br />

Topná olocha 11,6 m2 Topná olocha 11,6 m2 VA 20<br />

Délka trubky 62,8 m<br />

Nastav. vent. 2,5 ot.<br />

Průtok 1,7 l/min<br />

Q-rest 0 W


Výstavba podláh<br />

Medzistropná doska nad vykurovanými priestormi<br />

Odpor voči prestupu tepla ≥ 0,75 m²K/W<br />

ME_Forum_cuprotherm-Flächenheizung_20-01-2003<br />

etztes Änderungsdatum: 20.01.2003<br />

olienreihenfolge: 22/41<br />

oliennummer: 220<br />

vykurovacia podlahová rúrka 12 x 0,7 mm<br />

91 mm<br />

91 mm konštr. výška bez obloženia<br />

61 mm mazanina<br />

32/30 mm – rolovacia tep.<br />

izolácia alebo izol. doska


Výstavba podlah s liatym asfaltom<br />

Medzistropné podlahy nad vykurovanými miestnosťami<br />

74 mm konštr. výška bez obloženia<br />

Odpor voči prestupu tepla ≥ 0,75 m²K/W<br />

ME_Forum_cuprotherm-Flächenheizung_20-01-2003<br />

etztes Änderungsdatum: 20.01.2003<br />

olienreihenfolge: 25/41<br />

oliennummer: 250<br />

40 mm mazaniny liateho asfaltu (pri pokládke 240 – 260 °C)<br />

holá vykurovacia podlahová rúrka 12 x 0,7 mm<br />

74 mm<br />

40 mm celková výška liateho asfaltu<br />

pokrytie plstenou lepenkou<br />

36/34 mm Fesco - ETS


TPd4/Stahl Dez..02<br />

cuprotherm ® suchý stavebnicový systém (TBS)<br />

Konstrukční provedení systému :<br />

Podlaha s tvárnicemi (deskami) suchého potěru<br />

Strop v mezipatře (modernizace bytů)<br />

Bez izolace a kročejové izolace<br />

Stavební výška bez podlahové krytiny 50 mm<br />

25 mm - tvárnice suchého potěru<br />

25 mm – suchá systémová deska<br />

Tube Systems


Veľkoplošné <strong>vykurovanie</strong><br />

ME_Forum_cuprotherm-Flächenheizung_20-01-2003<br />

etztes Änderungsdatum: 20.01.2003<br />

olienreihenfolge: 19/41<br />

oliennummer: 190


Príklad:<br />

Kostol sv. Václava v obci<br />

Václavovice.<br />

Je v ňom podlahové<br />

<strong>vykurovanie</strong> medeným<br />

potrubím.<br />

Strecha kostola je pokrytá<br />

medenými plechmi.


Sálavé vykurovacie systémy<br />

ZAVESENÝMI SÁLAVÝMI PANELMI<br />

LOKÁLNE VYKUROVANIE<br />

ZAVESENÝMI SÁLAVÝMI<br />

PANELMI


Vykurovanie výrobných hál


Vykurovanie výrobných hál<br />

Sálavé panely ⇒<br />

⇐ Teplovzdušné jednotky


Vykurovanie bytov a domov<br />

Sálavé ⇑<br />

⇐⇑Podlahové


Vykurovanie a príprava TV


NETRADIČNÉ A OBNOVITEĽNÉ<br />

ZDROJE<br />

NETRADIČNÉ ZDROJE z pohľadu vykurovania<br />

� NÍZKOTEPLOTNÉ ZDROJE<br />

(Teplota nižšia, alebo odpovedajúca tepelnej pohode = nemožné priame<br />

využívanie)<br />

� STREDNOTEPLOTNÉ ZDROJE<br />

(Tepelný tok na krytie tepelných strát je možné získať priamo)<br />

� VYSOKOTEPLOTNÉ ZDROJE<br />

(Ich teplotná úroveň umožňuje ich využitie na horúcovodné <strong>vykurovanie</strong>,<br />

kombinovanú výrobu elektrickej energie, alebo technologické účely)


Netradičné a obnoviteľné zdroje<br />

NÍZKOTEPLOTNÉ<br />

Tepelné čerpadlo<br />

V princípe pracuje ako chladiace zariadenie, prenosom tepla pomocou<br />

chladiacej látky, ktorá mení svoje skupenstvo.<br />

Výkonová bilancia<br />

Q & Q +<br />

K<br />

ε<br />

t<br />

= 0<br />

=<br />

Q&<br />

k<br />

P<br />

k<br />

P<br />

K<br />

Q o - tok energie do systému<br />

Q k - tok energie zo systému<br />

P k - výkon potrebný na pohon<br />

ε t - energetická efektívnosť ( = topný faktor 2,5 – 4 )


Netradičné a obnoviteľné zdroje<br />

NÍZKOTEPLOTNÉ<br />

Základné triedenie tepelných čerpadiel<br />

zdroj tepla<br />

Voda<br />

Voda<br />

Vzduch<br />

Vzduch<br />

Geotermálna energia<br />

Geotermálna energia<br />

Slnečná energia<br />

Slnečná energia<br />

na strane zdroja<br />

Voda<br />

voda<br />

vzduch<br />

vzduch<br />

solanka<br />

solanka<br />

solanka<br />

solanka<br />

teplotné médium<br />

na strane<br />

vykurovania<br />

Voda<br />

Vzduch<br />

Voda<br />

Vzduch<br />

Voda<br />

Vzduch<br />

Voda<br />

Vzduch<br />

označenie<br />

tepelného<br />

čerpadla<br />

voda – voda<br />

voda – vzduch<br />

vzduch – voda<br />

vzduch – vzduch<br />

pôda – voda<br />

pôda – vzduch<br />

slnko – voda<br />

slnko – vzduch


Netradičné a obnoviteľné zdroje<br />

NÍZKOTEPLOTNÉ<br />

Triedenie podľa zapojenia v systéme<br />

- MONOVALENTNÉ (tepelné čerpadlo pracuje v systéme samostatne)<br />

- BIVALENTNÉ (tepelné čerpadlo pracuje v systéme spoločne<br />

s ďalším zdrojom tepla, plynový kotol, elektrický kotol)<br />

- MULTIVALENTNÉ (tepelné čerpadlo je zapojené v systéme s viacerými<br />

zdrojmi tepla – kotol, slnečný kolektor)<br />

Triedenie podľa pracovného cyklu<br />

• Kompresorové<br />

• Sorpčné - absorpčné<br />

- resorpčné<br />

- adsorpčné<br />

• Paroprúdové<br />

• Plynové<br />

• Termoelektrické


Netradičné a obnoviteľné zdroje<br />

NÍZKOTEPLOTNÉ<br />

Schéma kompresorového obehu TEPELNÉHO ČERPADLA


Netradičné a obnoviteľné zdroje<br />

NÍZKOTEPLOTNÉ<br />

Principiálna schéma<br />

odoberania tepla z pôdy teplo zo vzduchu teplo z vody


Zdroje energie pre tepelné čerpadlá<br />

Zem (pôda)<br />

Pôda je „sezónnym akumulátorom“ tepla zo slnečného žiarenia.<br />

Toto teplo sa naakumuluje počas leta do povrchovej časti pôdy. Potom,<br />

počas vykurovacej sezóny sa dá využiť.<br />

Teplo z pôdy je možné technicky získať:<br />

1. Odovzdávaním tepla pomocou teploodovzdávajúceho média -<br />

soľanky<br />

2. Tepelné čerpadlá s priamym odparovaním chladiva. V zemi v<br />

uložených rúrových kolektoroch cirkuluje chladivo tepelného čerpadla.<br />

Na 1kW odoberaného tepelného výkonu je potrebné cca.100 m 2 plochy<br />

zemného kolektora.


Zdroje energie pre TČ -zem<br />

Využitie zeme, ako tepelného zdroja závisí od veľkosti pozemku, ktorý je<br />

k dispozícii.<br />

Teplo z pôdy sa dá získať horizontálne uloženými rúrami (zemnými<br />

kolektormi).<br />

Plocha pre uloženie kolektoru 1 až 1,5 krát väčšia ako vykurovaná<br />

plocha.<br />

Z tohoto dôvodu sa dnes využívajú aj tzv. hrobové kolektory alebo<br />

vertikálne výmenníky tepla známe ako zemné sondy s hĺbkou 50 až 100<br />

metrov.


Zdroje energie pre tepelné čerpadlá<br />

Vzduch - vonkajší<br />

Potrebná je znalosť klimatických a meteorologických podmienok na<br />

mieste realizácie. Je potrebné oboznámiť sa s vlhkosťou vzduchu a<br />

denným a mesačným priebehom teplôt.<br />

Pre využitie teploty vzduchu existujú rôzne možnosti: napr. vzduch<br />

ventilátorom priamo nasávať a cez tepelné čerpadlo viesť priamo do<br />

vykurovacieho systému.<br />

Alebo zhromaždiť teplo zo vzduchu v absorbéri, ktorý plní funkciu<br />

výmenníka tepla a ktorý zo vzduchu získané teplo prenesie cez<br />

pracovné médium do tepelného čerpadla.<br />

Výhoda vzduchu je, že je dostupný všade. Nevýhoda - čím<br />

chladnejší je vonkajší vzduch, tým horšia je účinnosť tepelného<br />

čerpadla.


Zdroje energie pre TČ – vonkajší<br />

vzduch<br />

Na 1kW odoberaného tepelného výkonu je potrebný prietok<br />

vzduchu ~1200m 3 .h -1 .<br />

Zhľadiska hospodárnosti je vzduch, ako zdroj tepla, najvhodnejší<br />

pre bivalentnú prevádzku tepelného čerpadla - až do vonkajšej<br />

teploty cca -5 o C pokrýva tepelné čerpadlo celkovú potrebu tepla<br />

na <strong>vykurovanie</strong>, pri nižších vonkajších teplotách je potrebné<br />

uviesť do prevádzky ďalšie vykurovacie zariadenie - kotol.


Zdroje energie pre TČ - voda<br />

Spodná voda je obzvlášť vhodná - aj pri nízkych vonkajších teplotách má<br />

relatívne vysokú a stálu teplotnú úroveň (od 7 o C do 12 o C).<br />

Nevýhoda - nevyskytuje všade a má rôznu kvalitu. U tepelných čerpadiel,<br />

u ktorých je teplo čerpané z navŕtaných studní, potrebné urobiť analýzu<br />

vody.<br />

Studne musia byť dve, vzdialené od seba od 10 do 15 metrov. Jedna<br />

studňa je odberová a druhá presakovacia, je potrebné zabezpečiť<br />

cirkuláciu vody obehovým čerpadlom.<br />

Na odobratie 1 kW tepelného výkonu je potrebný prietok spodnej vody<br />

0,02~0,03 l.s -1 .


Zdroje energie pre TČ<br />

Odpadné teplo<br />

Tepelné čerpadlá sú obzvlášť vhodné pre využitie pravidelne<br />

vznikajúceho odpadného tepla.<br />

Pri teplote od 10 o C do 20 o C je toto teplo za normálnych okolností<br />

bezcenné. S pomocou tepelných čerpadiel je možné zvýšiť túto<br />

teplotu až na 55 o C.


Zdroje energie pre TČ<br />

Spätné získavanie tepla (rekuperácia)<br />

Zmysluplné je nasadenie tepelného čerpadla pri kontrolovanom vetraní<br />

budov a spätnom získavaní tepla. Pri kontrolovanom vetraní priestorov,<br />

aj pri uzatvorených oknách, zabezpečujú prísun čerstvého vzduchu<br />

ventilátory.<br />

Využitý vzduch sa pritom nevypúšťa von ale odvádza sa do výmenníka<br />

tepla, ktorý z neho časť tepla odoberie a dodá ho čerstvému vzduchu<br />

prichádzajúcemu z vonka. Pretože pri tomto odovzdávaní tepla vznikajú<br />

straty, nemôže čerstvý vzduch dosiahnuť požadovanú teplotu. Výmenník<br />

sa z tohto dôvodu často kombinuje s tepelným čerpadlom.


Netradičné a obnoviteľné zdroje<br />

STREDNOTEPLOTNÉ<br />

Zo strednoteplotných netradičných zdrojov energie tepelný tok<br />

potrebný na krytie tepelných strát vykurovaných priestorov sa<br />

získava priamo prostredníctvom výmenníkov tepla, teda bez potreby<br />

obrátenia smeru jeho samovoľného prenosu pomocou tepelného<br />

čerpadla.<br />

Do tejto kategórie možno zaradiť :<br />

- energiu slnečného žiarenia vo väčšine prípadov konverzie na<br />

teplo,<br />

- geotermálnu energiu v prípade dostatočne vysokej teploty<br />

termálnej vody,<br />

- odpadové teplo pri vyšších teplotách.


Energia slnečného žiarenia<br />

Kým energia slnečného žiarenia akumulovaná v prírodnom prostredí<br />

(v pôde, v povrchovej a spodnej vode a v atmosferickom vzduchu),<br />

alebo prostredníctvom umelo vytvorených masívnych absorberov sa<br />

dá využiť len pomocou tepelného čerpadla, tepelný tok získaný<br />

fototermálnou konverziou energie slnečného žiarenia v solárnych<br />

kolektoroch možno dopraviť do vykurovaného priestoru bez potreby<br />

zvyšovania jeho teplotnej úrovne.<br />

Slnečné systémy pre <strong>vykurovanie</strong> budov v našich klimatických<br />

podmienkach sa zásadne navrhujú len s doplnkovým zdrojom tepla.<br />

Slnečný systém môže pokryť z celoročnej spotreby tepla 25 až 30<br />

% predovšetkým v okrajových mesiacoch vykurovacieho obdobia.


Energia slnečného žiarenia<br />

V období s nízkymi vonkajšími teplotami pokrýva spotrebu tepla<br />

doplnkový zdroj, ktorý sa dimenzuje na maximálne tepelné straty<br />

objektu. K takému systému môže byť pripojená ľubovoľná<br />

vykurovacia sústava. Kvôli intenzívnejšiemu využívaniu energie<br />

slnečného žiarenia je však výhodné ich využívať v kombinácii<br />

s nízkoteplotnými vykurovacími sústavami.<br />

Vzhľadom na premenlivosť dostupnosti energie slnečného žiarenia<br />

počas dňa i počas roka slnečné vykurovacie systémy sa navrhujú<br />

s akumuláciou tepla, ktoré môže byť<br />

- krátkodobá, na 1 až 2 dni<br />

- dlhodobá, na celé zimné obdobie prípadne jeho podstatnú<br />

časť.


Bivalentné solárne vykurovacie<br />

systémy<br />

Využívajú okrem energie slnečného žiarenia aj 1 doplnkový zdroj<br />

tepla. Doplnkovým zdrojom tepla môže byť:<br />

- fosílne palivo využívané vhodným kotlom,<br />

- obnoviteľné palivo napr. biomasa využívaná vhodným kotlom<br />

alebo zariadením na lokálne <strong>vykurovanie</strong> (kozub, kachle),<br />

- geotermálna energia využívaná priamo pomocou výmenníkov<br />

tepla<br />

- nízkoteplotný obnoviteľný zdroj využívaný prostredníctvom<br />

tepelného čerpadla,<br />

- kogenerované teplo zo sústavy CZT,<br />

- elektrická energia.


Bivalentné solárne vykurovacie<br />

systémy<br />

Typickým predstaviteľom bivalentného solárneho systému<br />

vykurovania a prípravy TV je systém kombinovaného využívania<br />

energie slnečného žiarenia a fosílneho paliva prostredníctvom kotla<br />

1 – kolektory, 2 – zásobník teplej<br />

úžitkovej vody, 3 – výmenník tepla pre<br />

ohrievanie úžitkovej vody, 4 –<br />

zásobník vykurovacej vody, 5 –<br />

otvorená expanzná nádoba, 6 – kotol<br />

s prietokovým ohrievačom úžitkovej<br />

vody, 7 – prívod studenej vody, 8 –<br />

vývod teplej vody, 9 – vykurovacia<br />

sústava, 10 – výmenník tepla pre<br />

ohrievanie vody v bazéne, 11 - bazén


Trivalentné solárne vykurovacie<br />

systémy<br />

Solárna energia môže byť využívaná aj<br />

v kombinácii s 2 doplnkovými zdrojmi tepla<br />

prostredníctvom trivalentného systému. Najlepšiu<br />

perspektívu majú kombinácie:<br />

- solárne kolektory + tepelné čerpadlo + kotol -<br />

pritom tepelné čerpadlo môže využívať vnútorný alebo<br />

vonkajší zdroj a kotol fosílne palivo alebo biomasu,<br />

prípadne elektrickú energiu,<br />

- solárne kolektory + kozubové kachle teplovzdušné<br />

alebo teplovodné + kotol na fosílne palivo alebo<br />

elektrokotol.


Geotermálna energia<br />

Nositeľom je termálna voda alebo suché horniny.<br />

Podzemnú vodu považujeme za termálnu, ak jej teplota<br />

na povrchu je vyššia než 15 °C. (značná časť<br />

geotermálnych zdrojov s teplotou nižšou ako 40-50 °C<br />

patrí do triedy nízkoteplotných obnoviteľných zdrojov,<br />

ktoré sa využívajú nepriamo pomocou tepelného<br />

čerpadla).<br />

Ak nositeľom geotermálnej energie sú suché horniny,<br />

možno ju získať technológiou Hot-Dry-Rock - založená<br />

na jej odvádzaní sekundárnym nositeľom<br />

geotermálneho tepla (sekundárna geotermálna voda).<br />

Následne ju možno využiť bežnými spôsobmi.


Geotermálna energia<br />

Geotermálnu energiu s teplotou nositeľa nad 50-60 °C<br />

možno využiť v závislosti na vlastnostiach konkrétnej vykurovacej<br />

sústavy priamo prostredníctvom výmenníka tepla, ako je to<br />

znázornené na obr.<br />

Pre intenzifikáciu využívania geotermálneho zdroja môže byť<br />

vhodne aplikované tepelné čerpadlo


Netradičné a obnoviteľné zdroje<br />

VYSOKOTEPLOTNÉ<br />

Do tejto triedy možno zaradiť :<br />

- - všetky druhy obnoviteľného paliva a spaľovateľný tuhý<br />

odpad<br />

- - odpadové plyny z technologických procesov<br />

- - geotermálne a odpadné teplo pri teplotách nad cca 100<br />

°C.


Netradičné a obnoviteľné zdroje<br />

VYSOKOTEPLOTNÉ - Biomasa<br />

Biomasa je slnečná energia chemicky viazaná prostredníctvom<br />

fotosyntézy v rastlinách. Uvoľnenie tejto energie spaľovaním a jej<br />

následné využívanie realizuje len prírodzený kolobeh kyslíka<br />

a a oxidu uhličitého, nepodporuje skleníkový efekt.<br />

Skúsenosti z niektorých krajín EÚ (napr. Rakúsko, Dánsko,<br />

Fínsko, Švédsko) dokazujú, že biomasa môže byť plnohodnotnou<br />

náhradou fosílneho paliva, a to nielen pri lokálnom vykurovaní ale aj<br />

v sústavách CZT so zdrojom s kombinovanou výrobou elektriny<br />

a tepla.<br />

Biomasa - najdôležitejší a najperspektívnejší zdroj obnoviteľnej<br />

energie pre Slovensko, ktoré je na fosílne energetické zdroje<br />

mimoriadne chudobné.


Biomasa<br />

Výhody:<br />

- trvalý a neustále sa obnovujúci zdroj energie.<br />

- za podmienky pestovania na udržateľnej báze nedochádza<br />

k nárastu koncentrácie CO 2 v atmosfére.<br />

- Redukuje emisie oxidu siričitého a iných škodlivín.<br />

- dostupnejšia v širšej miere.<br />

- stabilný domáci zdroj energie, ktorý znižuje spotrebu a tým aj<br />

náklady na dovoz fosílnych palív.<br />

- Náklady na energiu a príslušnú prevádzku zostanú v regióne.<br />

- Získavanie energie z biomasy vytvára nové pracovné<br />

príležitosti hlavne pre obyvateľstvo na vidieku, kde je to najviac<br />

potrebné.


Biomasa<br />

Priame spaľovanie biomasy je najstaršou známou termochemickou<br />

technológiou jej energetického zhodnocovania. Uplatňujú sa dva<br />

modely:<br />

•Decentralizovaná výroba tepla<br />

- kozub,<br />

- kachľová pec,<br />

- kozubové teplovzdušné kachle,<br />

- kozubové teplovodné kachle,<br />

- kotle <strong>ústredné</strong>ho vykurovania,<br />

- sporáky na drevo.<br />

• Centralizovaná výroba tepla (kúreniská so spodným<br />

odhorievaním, roštové kúreniská, fluidné spaľovanie, tlejúce<br />

kúrenisko).


Bionafta, bioplyn<br />

Bionafta - Hodnotné kvapalné obnoviteľné palivo,<br />

dá sa vyrábať napr. z repky olejnej. Tá sa ale používa ako<br />

alternatívna pohonná hmota v motorových vozidlách. Z hľadiska<br />

vykurovania nemá význam.<br />

Bioplyn - Hodnotné, ale porovnaní so zemným plynom menej<br />

hodnotné obnoviteľné plynné palivo, možno ho získať:<br />

- splyňovaním biomasy (drevný plyn),<br />

- anaeróbnym a aeróbnym spracovaním exkrementov,<br />

- zo skládok tuhého komunálneho odpadu (skládkový plyn),<br />

- z čističiek odpadových vôd (kalový plyn).<br />

Tieto plynné palivá možno využiť ako zemný plyn tak pri monovýrobe<br />

tepla v kotloch ako aj pri kombinovanej výrobe elektriny a tepla<br />

v kogeneračných zdrojoch.


Odpadové plyny z technologických<br />

procesov<br />

Vedľajším produktom niektorých technologických<br />

procesov hlavne v hutníctve sú horľavé plyny (napr.<br />

vysokopecný plyn, koksárenský plyn a pod.).<br />

Tieto sa používajú ako náhrada zemného plynu (ku<br />

ktorému sa zvykne primiešavať - zmesný plyn) pri výrobe<br />

tepla pre <strong>vykurovanie</strong> bežným spôsobom, ale ich význam<br />

sa spravidla obmedzuje len na priestory príslušného<br />

priemyselného objektu.


Geotermálne a odpadové teplo<br />

Ak je geotermálne alebo odpadové teplo k dispozícii<br />

pri teplote nositeľa nad 100 °C možno ho využiť<br />

v sústavách CZT spravidla v kombinácii s teplom<br />

pochádzajúcim zo spaľovania fosílneho paliva alebo<br />

biomasy. Priame využívanie takých zdrojov pomocou<br />

výmenníkov je možné kombinovať rovnako ako v prípade<br />

strednoteplotných zdrojov s nepriamym využívaním<br />

prostredníctvom tepelného čerpadla. Tým sa dá výrazne<br />

zvýšiť miera využitia príslušného zdroja tepla.<br />

Ekonomický prínos toho však musí vyvážiť investičné<br />

náklady na tepelné čerpadlo, ktoré sú spravidla pomerne<br />

vysoké.


ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ !

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!