04.01.2013 Views

ústredné vykurovanie

ústredné vykurovanie

ústredné vykurovanie

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

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!