1 / 14

Obnovitelné zdroje energie

Obnovitelné zdroje energie. Tepelná čerpadla. Princip činnosti. Tepelné čerpadlo využívá energii okolního prostředí – odnímá teplo okolnímu prostředí a převádí ji na vyšší teplotní hladinu. Úspora energie je více než 60 % v porovnání s elektrickým vytápěním

yank
Download Presentation

Obnovitelné zdroje energie

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Obnovitelné zdroje energie Tepelná čerpadla

  2. Princip činnosti Tepelné čerpadlo využívá energii okolního prostředí – odnímá teplo okolnímu prostředí a převádí ji na vyšší teplotní hladinu. Úspora energie je více než 60 % v porovnání s elektrickým vytápěním Z pohledu ekologie dochází ke snížení spotřeby elektřiny a fosilních paliv a snížení emisí. Rozdělení tepelných čerpadel: * podle pohonu tepelného čerpadla - kompresorová - absorpční (nepoužívá se) * podle primárního zdroje tepla - z vody - ze země - ze vzduchu * podle teplonosné látky - voda – voda - voda – vzduch - vzduch – voda - vzduch – vzduch - země - voda

  3. Přehled použití vzduch – voda univerzální typ pro TUV a vytápění vzduch – vzduch doplňkový zdroj pro vytápění a klimatizaci (systém může pracovat v obou směrech) voda – voda využití odpadní vody a geotermální energie nemrznoucí kapalina – voda pro využití energie země (zemní kolektor nebo vrt) voda – vzduch teplovzdušné vytápěcí systémy Teplonosné látky freony z důvodu negativního vlivu na ŽP se již nepoužívají lehké freony neobsahují chlór propan a isobutan bezfreonové látky

  4. Princip činnosti kompresorového TČ * Teplo je odebráno z okolního prostředí pracovní látkou (voda, vzduch, solanka) a přeneseno do výparníku. * Ve výparníku je teplo odnímáno pracovní látce prostřednictvím chladiva, které se v důsledku ohřátí odpařuje. * Páry chladiva jsou odsávány a stlačovány v kompresoru. Tím se zvýší jejich tlak a teplota. * Páry jsou odváděny do kondenzátoru, kde předávají teplo ohřívané látce. Zároveň se ochladí a kondenzují. * Chladivo v kapalném stavu je odváděno expanzní ventil do výparníku a celý cyklus se opakuje

  5. Energetická bilance Tepelný výkon je dán součtem energie odebrané z okolního prostředí (vzduch, voda, země) a elektrické energie dodané na pohon kompresoru (při zanedbání ztrát). Topný faktor patří mezi základní ukazatele pro hodnocení efektivnosti TČ kde QTČ je topný výkon TČ PTČ elektrický příkon potřebný k provozu TČ Topný faktor * udává, kolikrát je větší získaný výkon (získaná energie) proti vynaloženému výkonu (vynaložené elektrické energii) * není konstantní a závisí na rozdílu teplot na vstupní a výstupní straně TČ. * pohybuje se v rozmezí (2,5 – 5)

  6. Topný faktor (TF) Velikost topného faktoru je rozhodující pro efektivitu TČ Jak lze ovlivnit jeho velikost: * zvážit primární zdroj energie. Systémy vzduch – voda jsou sice nejlevnější, ale v zimě mají nízký TF * maximální teplota na sekundární straně TČ je zhruba 55oC (z fyzikálního principu). Pro klasický topný systém je požadovaná teploty vyšší, a proto musí být speciální projekt. * je výhodnější v objektu volit otopný systém s co nenižší teplotou (podlahové a stěnové vytápění má teplotu asi 30oC) * je třeba určit, zda je samotné TČ dostatečným zdrojem tepla (většinou nikoliv) a zvolit případně vhodnou kombinaci s jiným zdrojem.

  7. Vliv teploty – TČ vzduch - voda

  8. TČ vzduch - voda * Zdrojem může být venkovní nebo odpadní (teplý) vzduch * Nejsou zapotřebí zemní práce * Při poklesu venkovní teploty klesá topný faktor, ale roste potřeba tepla do objektu. * Vhodná kombinace s dalším vytápěcím zařízením – bivalentní provoz * Při nižších venkovních teplotách (asi pod 7oC) plocha výparníku namrzá, systém musí mít odtávání.

  9. TČ voda - voda * Zdrojem může být odpadní voda (čistička OV (20 – 25)oC) povrchová voda (řeka (20 – 25)oC ) podpovrchová voda (studny (8 – 12)oC) hlubinné vrty (10 – 13)oC * Při využívání vody z toků je třeba brát ohled na legislativu * Hlubinné vrty jsou technicky výhodné, ale nákladné. S rostoucí hloubkou roste teplota vody, ale zároveň i cena. Vrt musí mít dostatečné množství vody

  10. TČ země - voda * Zdrojem mohou být horizontální kolektory hlubinné vrty * Horizontální kolektory - obsahují nemrznoucí směs (solanka), mají hloubku (1,2 – 1,5) m, vzdálenost kolektorů od sebe 0,8 m, potřebná pokrytá plocha je asi trojnásobek plochy vytápěného objektu. Důležité je složení půdy a obsah vlhkosti. * Hlubinné vrty - hloubka vrtu je (100 – 150) m * Mají malou závislost na počasí * Zemní práce jsou nákladné a systém zdražují

  11. PQ 1 0,5 -15 tv 0 +20 Bivalentní provoz TČ pro vytápění bivalentní bod tepelné čerpadlo A Přídavný zdroj – elektrický přímotop (za splnění podmínek výhodná sazba) B C PQ - požadovaný tepelný výkon objektu tv - venkovní teplota A + B + C - spotřeba tepla objektu A - přídavný zdroj tepla B + C - teplo dodané tepelný čerpadlem

  12. Příklady využití TČ pro vytápění a s akumulačním zásobníkem

  13. Zhodnocení TČ * Důležitou podmínkou pro efektivitu TČ je ekvitermní regulace (teplota vody do otopného systému je regulována podle vnější teploty). * Při pořízení TČ je třeba řešit komplexní systém, včetně tepelné izolace budovy. * Zejména v letních měsících není TČ plně využito. Vyplatí se použít TČ pro ohřev vody v bazénu. * Návratnost TČ je do (8 – 10) let * TČ se nedimenzuje z ekonomických důvodů na plný požadavek tepla pro dům, ale jen na (60 – 80)%. Zbytek pokryje jiný zdroj. * Je výhodné získat sazbu pro tepelná čerpadla D56 (pro nové instalace), která zajišťuje 22 hodin nízkou sazbu. Musí být ale splněny předepsané podmínky.

More Related