ústredné vykurovanie
ústredné vykurovanie
ústredné vykurovanie
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 !