BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE
DOMU MODERN TRENDS OF HEATING OF FAMILY HOUSE
BAK BACHELOR'S THESIS
AUTHOR
Ph.D. SUPERVISOR
BRNO 2014
ABSTRAKT o . V
e.
ABSTRACT methods for family house. It is focused on new technologies - especially heat pumps. In the second part there is a comparison of some methods of heating for a model house. Key words Heating, solid fuel, gas, heat pumps, solar energy.
|4
B HOLUB, O. 55 Ph.D..
|5
jsem vypracoval v
Datum
|6
D. za podporovala.
|7
OBSAH ABSTRAKT .......................................................................................................................... 4 ABSTRACT........................................................................................................................... 4 ....................................................................................................................... 6 ..................................................................................................................... 7 OBSAH .................................................................................................................................. 8 .................................................................................................................................. 10 1
....................................................................................................................... 11 ............................................................................................................ 11
2
............................................................................................... 13 2.1 Biomasa ..................................................................................................................... 13 ................................................................................................................... 14 ........................................................................................................... 14 ............................................................................................................ 15 ................................................................................................... 15
3
V
................................................................................. 17 .................................................................................................... 17 ..................................................................................................... 18
4
........................................................................... 19 ......................................................................................... 19 ............................................................................................ 20 ................................................ 21 vrt ...................................................................... 22 ........................................................................... 22 ............................................................................... 23 ........................................................................ 25
5
V
................................................................................. 26
5.1 Fototermika ................................................................................................................ 27 ................................................................................... 28 ............................................................................. 29 6
............................................................................................................. 30 ............................................................................................ 30 ............................................................................................................ 33 6.2 Alt
................................................... 34 ....................................................................... 35 |8
............................................................................................. 37 ................................................................................... 38 ................................................................... 39 ........................................................................... 40 .............................................................................. 41 ............................................................................................ 42 ............................................................................................................ 43 Z
................................................................................................................................ 46 ..................................................................................... 47
SEZNAM O
......................................................................................................... 51 ......................................................... 53
SEZNAM P
.............................................................................................................. 55
|9
.P , z , , , teplotu. Pokud v dom a .P
V
| 10
1 V n ro nost
n zkou energetickou , u . V a energie byla co
, ale z
.V ,
polohou domu v
[1]:
,
d
,
c
.
Abychom mohli je 1.1
, =,
je
P
[3]. a)
: lokalita,
,
v
,
s
,
p
.
b)
: poloha objektu
, ,
prosklenost objektu, p , c (v v
jakou plochu . | 11
[3].
Pokud Z
zjistit, kolik tepla o ur me
| 12
2 V
Y ch dom v
nese mnoho ved
. J
o
. je v u
. -
komfort a
samostatnost sy upin a to Mezi iv je
a spaln
Spal [4]. ane v [4]. 2.1 Biomasa energie, kter
, V odpady, zbytky [5].
Biomasu lze rozd a) su
,
b) m
(kejda),
c) s V odpadu, kde
. se biomasa zbytky
.Z V
iomasa, kte [5]. K
biomasa -
. Pro
biomasu ve fo
| 13
Energii z
m -
2.2 p
se o vou horninu. p
nebo kombinaci obou
.
jako
rostlinn ov
a [6].
a) h
ergie a ,
b) h do, c)
,
d) antracit
.
. m je v s ohledem na zne v
eho
oty v
,
, vzhledem
k [7].
. ].
| 14
vznikla z [7]. Na Ostravsko[9].
].
2.3 -
m
Krbov
. Jsou
a to n ,
krby, jsou schopn
Obr. 4
1].
. krb pomoci
t
za sy
| 15
v
sti
konstruova
paliva. Proh kotle se ].
kotel Verner V45 [13].
Kotle na pelety u
[14]. [15])
(
Obr. 6 Pelety z
4].
Manipulace s a pelety.
| 16
3 Vy s
z
m plynem
dou m produktem
m elmi ekologicky , od jeho cena V si lze vybrat z
po pak podle a to na . U . Kotel je
se teplota spalin pohybuje pod spaliny, k
, jak je u dojde, litina. . U
[16, 17, 18].
Obr. 7
[19].
| 17
3.2 V
vod plocha jsou spaliny
ven. U
, , rozsahu Pro . aku. [16,
17, 18].
Obr. 8
20].
| 18
4 k
,a ou energii pro
pohon kompresoru. Ten , ve pracuje [21].
Obr. 9
22].
jsou
,
nebo .
Obr. 10
T-s diagramu [23].
| 19
1. v tepla z
k
epla energii ze zdroje
z ,
2. s
p z
3. kondenzace
tlaku dle Carnotova cyklu,
h
chladivo, 4. expanze
t ,
k
Obr. 11
24].
4.2 V pro
po
t (cena v
nehraje roli
z z
vrt,
vzduch/voda
,
voda/voda studny, z
,
vzduch/vzduch, | 20
P , .V
pad je to
.
4. Slunce . h. (
)
je do kolektoru znovu k
Trubky Kolek [25, 26].
hloubky
, kde je
: d
,
t
7],
k
. :
cena z
,
d
,
n
eb do budoucna, aby nezasahovaly
Obr.
.
]. | 21
vrt sonda. Ta do
.
[25, 28].
: s
,
v
,
t
,
n
. :
p
-
p
,
vrtu.
Obr. 13
- vrt [25].
zduch/voda v oblastech s
vzhledem k [29].
: j
,
m v
, , | 22
: v
30],
p
[31],
n
.
Obr. 14 Te
[29].
4.2.4
ho
,
a)
- studny
Ze studny
vody [32, 33]. : n
,
s
,
s
hloubce,
n
. :
p v
, , | 23
p
,
v
u.
Obr. 15 T
- studny [33].
b)
pod hladinou. Pro [33]. studny. .
Obr. 16
dlo voda/voda
].
| 24
je z pracuj na
principu jako
e na podlaze [34, 35]. : j
,
d
. :
n
,
p r
, ,
d
.
Obr. 17 Princip funkce tepe
].
| 25
5 . Tato ene
syst
m
epublice, kde v
Ne fototermika. na elektrickou a fotovoltaika.
Obr. 18
Jednou z hodin
,
36]
, zda
svitu
| 26
Obr. 19
].
5.1 Fototermika .
V ,
V mi jsou v
Obr.
]. | 27
5.1.1 kolektoru. Jsou v m s nanesenou Pak je teplo
brou voda v
[38].
Obr. 21
kolektor [39].
vodivosti.
Obr. 22
[40].
| 28
ch vedle sebe. V
,
slu
je jejich
a
u je
[38].
Obr. 23
41].
| 29
6 . P
je tu ,
u V
K .
i
je b zde bude bydlet, zda
rodinu . V
tak, abychom jeho ze lu. O
.
Obr. 24
Byl dostaven v roce 2004 2010 klesly v zemi. V
.
Porotherm 44 PD, v roce
nach | 30
kotelna s
. Mimo to je v
kuchyn , koupelna a toaleta. V podzim de se
V roce 2012/2013 se v modelo dle
, . Je
, [42].
za rok je tedy:
.K 150 l vody. a.
Obr. 25 Kotel Viadrus a brojler na 150 l.
nergie v ,
dat
. K hla televize, z y, disky. V pak lektrickou energii je
-
m
o ,
. V
bojlerem s | 31
Obr. 26
.
Kamna v zdroj tepla nebo pro o litin
,
-li S
[43]. : m
,
r
,
za
,
s
,
k
. :
m
,
n
, .
Obr. 27
43]. | 32
V
3
. provedl
www.vytapeni.cz
velikost zhruba na
[3].
Obr. 28
3].
ven po roce
dle tabulky . J
a .
.P
a
| 33
teplota = 40
. , pro , =
.
Z pohybuje od
, , tepelno [44]. K (
=
)
Pokud tedy plynu , . 6.2
kotel na hn
K m
a dob
[45, 46, 47].
| 34
Obr. 29
48].
: -
,
r
,
k
,
v
, ,
p
,
m
,
m
8]. + cena DPH v
republice 21
[49]. K .
, kdy pelety nakupujeme. Cenu pelet [50].
| 35
: (1)
kde:
-
energie
,
-
. peletami: (2)
kde:
Doba n
cena pelet. kotle na pelete: (3)
kde:
[
]
dob
kotle na pelety,
-
Z
(rov. 3)
13,41 let.
| 36
6.2.2 Da [51].
za tunu,
Obr. 30
Do DPH je [52].
51].
: (4)
kde:
[kg]
-
[J]
-
[-]
-
[
, ,
]m: (5)
kde:
[
]
-
[kg]
-
cen
| 37
kotle
: (6)
kde:
-
dob
-
.
je 1,19 let (rov. 6). s , ropanu D
propanu.
s
. Po K tomuto [53].
Z je
Nahradit jej pouze . Kotel je volen 5].
, tedy propanu:
(7)
kde:
[kg]
-
[J]
[
]
, ,
propan: (8)
| 38
kde:
[kg]
kotle na propan: (9)
kde:
[ [
] ]
propan,
-
cena kotle na propan,
-
v. 9). energie P energie
. [56]. Elektrokotel
volen Dakon Daline PTE 45, jeho cena je 32
51]. : (10)
kde:
[kWh] -
,
elektrokotle: (11)
| 39
kde:
[
]
dob
elektrokotle,
-
elektrokotle,
R Pokud by se zkombinoval elektrokotel s
6.2.5
(rov. 11).
vzduch/voda .
je v
-InnoTec typ LW -15/ je 2 100 hodin a doba 250-ti
m byl z
dla 39 369 kWh 12 235 kWh 1 169 kWh provozu =
za 25 965 kWh
o
350 779
. 25 s DPH [57].
voda: (12)
| 40
kde:
-
dob
-
po
-
,
N c
je tedy cca. 14 let (rov. 12). Pokud vezmeme v
6.2.5 J volil od firmy IVT typ IVT Premium [58]. 42 000 kWh 12 018 kWh = 30 000 29 982 kWh . 29 000 lace je 498 240
DPH (Pozn.:
. : (13)
kde:
[
-
,
-
| 41
je cca. 17,5 let (rov. 13). S
DPH [55 z
.
55].
tle: (14)
kde:
-
,
-
. 6,71 let (rov. 14).
| 42
Tab. 1
0
58 530
0
78 650
46 824
6,71
107 630
50 507
13,41
31 448
32 023
1,19
78 650
91 893
-2,4
32 658
105 000
-0,7
498 240
30 000
17,46
350 779
33 500
14,1
plyn Kotel na pelety
Propan
letech.
Obr. 32
| 43
Z
k
men , ou variantou se n ( J
ou je u obou
v
. Vlivem u
Obr. 33 )
33
(obr. 34) na vy za
kazuj Pro modelovou situaci je do grafu ]). V grafu je
. Varianty ,
| 44
neu , a 11
14 letech
.
.
Obr. 34
s
. | 45
Z V
i byl stav na v
k
al
,
m kusov komfort, sys
. a priority,
tou. Po
et jsem 42
MWh/rok Z
19 kW.
hodnot jsem vypracoval rozbor ,
I
| 46
[1]
[online]. 2014 [cit. 2014-
01http://www.vytapeni-rodinnych-domu.cz/jaky-zpusob-vytapeni-domu-zvolit [2] [online]. 2014 [cit. 2014-05-23]. http://www.energetickyporadce.cz/cs/uspory-energie/tepelne-ztraty/ [3] [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.vytapeni.cz/kalkulacky/tepelne-ztraty [4] CERM, 2013, 119 s. ISBN 978-80-214-4770-7. [5] EkoWATT [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.ekowatt.cz/cz/informace/obnovitelne-zdroje-energie/energie-biomasy [6] [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.geology.cz/aplikace/encyklopedie/term.pl?uhli [7] [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.okd.cz/cs/tezime-uhli/uhli-tradicni-zdroj-energie/typy-uhli [8] -TU Ostrava; Geologie, Studium, Mineralogie, Geology, Mineralogy [online]. 2014 [cit. 2014-05http://geologie.vsb.cz/loziska/suroviny/energsur/ hn%C4%9Bd%C3%A9%20uhl%C3%AD.html [9] Wikipedie. [online]. 2014 [cit. 2014-05http://cs.wikipedia.org/wiki/%C4%8Cern%C3%A9_uhl%C3%AD [10] [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.cdp.cz/cerne-uhli/ cerne-uhli-vyberovy-cerny-orech-pro-klasicke-kotle-25-50-mm/ [11] [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.eshop-simecek.cz/krbova-kamna-nordica-isotta/6044 [12] - TZB-info. - TZB-info [online]. 2014 [cit. 2014-05http://vytapeni.tzb-info.cz/ kotle-kamna-krby/9798-jak-vybirat-novy-kotel-na-pevna-paliva-1 [13] Biom :: biomasa, biopaliva, bioplyn, [online]. 2014 [cit. 2014-05http://biom.cz/cz/obrazek/zplynovaci-kotel-na-drevo-verner-v45 [14] Pelety z biomasy Biom.cz. [online]. 2014 [cit. 2014-05http://biom.cz/cz/odborne-clanky/pelety-z-biomasy-drevene-rostlinne-kurove-pelety [15] - TZB-info. - TZB-info [online]. 2014 [cit. 2014-05http://oze.tzb-info.cz/biomasa/6263-naklady-na-vytapeni-drevnimi-peletami [16] - TZB-info. TZB-info ov [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.tzb-info.cz/1163-plyn-ve-vytapeni-i [17] -portal.cz. pro pr [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.asb-portal.cz/tzb/vytapeni/nizkoteplotni-akondenzacni-kotle
| 47
[18]
- TZB-info. TZB-info [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.tzb-info.cz/868-kondenzacni-kotel-pro-kazdeho-i [19] VITOGAS 200-Teplo.cz. -Teplo.cz [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.e-teplo.cz/ plynovy-stacionarni-kotel-viessmann-vitogas-200-f-18-kw-s-regulaci-kc3.html [20] [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.quantumas.cz/kondenzacni-kotle/# [21] [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.cerpadla-ivt.cz/cz/princip-tepelnych-cerpadel [22] - DIMPLEX. a - TERMO KOMFORT - DIMPLEX [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.dimplex.cz/tepelna-cerpadla/ [23] V 4198, Brno 2006 [24] TZBinfo, ISSN 1801 6. [25] -voda | Energe [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.energetickyporadce.cz/cs/uspory-energie/vytapeni/tepelna-cerpadla/ zeme-voda/ [26] [online]. 2014 [cit. 2014-05-23]. http://www.cerpadla-ivt.cz/cz/tepelna-cerpadla-zeme-voda-plocha [27] adla [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.mastertherm.cz/tepelna-cerpadla-zeme-voda [28] T [online]. 2014 [cit. 201405http://www.cerpadla-ivt.cz/cz/ jak-se-vrtal-nejhlubsi-vrt-pro-tepelne-cerpadlo-v-cr nejhlubsi-vrt-pro-tepelne-cerpadlo-v-cr [29] Vzduch[online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.energetickyporadce.cz/cs/uspory-energie/vytapeni/tepelna-cerpadla/ vzduch-voda/ [30] -vzduch a vzduch- Digiroom. Digiroom - DigiZone.cz [online]. 2014 [cit. 2014-05http://digiroom.digizone.cz/ clanky/tepelna-cerpadla-vzduch-vzduch-a-vzduch-voda-jak-funguji-a-kam-se-hodi/ [31] [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.cerpadla-ivt.cz/cz/tepelna-cerpadla-vzduch-voda [32] [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.cerpadla-ivt.cz/cz/tepelna-cerpadla-voda-voda
| 48
[33] Voda[online]. 2014 [cit. 2014-05: http://www.energetickyporadce.cz/cs/uspory-energie/vytapeni/tepelna-cerpadla/ voda-voda/ [34] Vzduch[online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.energetickyporadce.cz/cs/uspory-energie/vytapeni/tepelna-cerpadla/ vzduch-vzduch/ [35] [online]. 2014 [cit. 2014-05-23]. http://www.cerpadla-ivt.cz/cz/tepelna-cerpadla-vzduch-vzduch [36] - TRUXA, Jan a kolektiv. . 2. vyd. Brno: ERA group spol. s r.o., 2004. 125 s. ISBN 80-86517-89-6. [37] epubliky ::.. Czech Hydrometeorological Institute's Home Page [online]. 2014 [cit. 2014-05http://old.chmi.cz/meteo/ok/atlas/ uvod.html?http://old.chmi.cz/meteo/ok/atlas/slunobla.html [38] [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.energetickyporadce.cz/cs/uspory-energie/ohrev-vody/solarni-kolektory/ [39] CNE Czech Nature Energy, a. s. CNE Czech Nature Energy, a. s. [online]. 2014 [cit. 2014-05-23] http://www.cne.cz/solarni-ohrev-vody/uvod-do-termickych-systemu/ [40] EKOMPLEX -kanalizace - plyn [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.topeni-topenari.eu/topeni/ topidla-alternativni/solarni-vytapeni/kapalinove.php [41] A - Junkers. Junkers [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.junkers.cz/pro_odborniky/cenik/regenerativni_energie/ nove_solarni_vakuove_kolektory_junkers/nove_solarni_vakuove_kolektory_junkers [42] 2014 | Ceny energie [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.cenyenergie.cz/prepocet-spotreby-plynu-z-m3-na-kwh/ [43] - Kamna [online]. 2014 [cit. 2014-05http://jotul.com/cz/vyrobky/kamna/f-3/ jotul-f-3-mf#technical-area [44] [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.rwe.cz/cs/media/ceny-zp-2014/ RWEE_cenik_ZP_A4_Standard_CB_010114.pdf?jis=20140430103614 [45] Wikipedie. [online]. 2014 [cit. 2014-05http://cs.wikipedia.org/wiki/V%C3%BDh%C5%99evnost [46] Wikipedie. [online]. 2014 [cit. 2014-05http://cs.wikipedia.org/wiki/N%C3%A1vratnost [47] [online]. 2014 [cit. 2014-05-23]. http://www.investia.cz/jak-na-vypocet-navratnosti-a-vynosnosti-investice [48] - VIADRUS.CZ. Viadrus [online]. 2014 [cit. 2014-05http://viadrus.cz/automaticke-kotle/ automaticky-kotel-vulcanus-29-cz10.html [49] [online]. 2014 [cit. 2014-05http://primyprodej.viadrus.cz/pages/stranka_obj_vulcanus.html
| 49
[50]
[51]
[52]
[53] [54]
[55]
[56]
[57] [58]
[59]
- TZB-info. TZB-info budov [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.tzb-info.cz/ceny-paliv-a-energii/prehled-cen-pelet DAKON DAKON [online]. 2014 [cit. 201405http://www.dakon.cz/user_data/cms/soubory/00057/ DAKON-cenik-kotlu-a-prislusenstvi-3-2014.pdf - TZB-info. TZB-info [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.tzb-info.cz/prehled-cen-uhli-a-koksu - TZB-info. - TZB-info [online]. 2014 [cit. 2014-05-23]. http://vytapeni.tzb-info.cz/tabulky-a-vypocty/11-vyhrevnosti-paliv P - TZB-info. - TZB-info [online]. 2014 [cit. 2014-05http://vytapeni.tzb-info.cz/ tabulky-a-vypocty/139-porovnani-nakladu-na-vytapeni-podle-druhu-paliva - Vaillant. - Vaillant [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.vaillant.cz/kotel-litinovy-vk-atmovit-exclusiv-p242.html E.ON E.ON [online]. 2014 [cit. 2014-05z: http://www.eon.cz/file/edee/cs/domacnosti/ produkty-a-ceny-elektriny/eon-cenik-elektrina-2014-domacnost-eon.pdf pekty. Alpha-InnoTec [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.alpha-innotec.de/uploads/Cenik_2013_jarni_akce_2014.pdf IVT PremiumLine EQ [online]. 2014 [cit. 2014-05-23]. http://www.cerpadla-ivt.cz/cz/ivt-premiumline-eq-zeme-voda banka [online]. 2014 [cit. 2014-05http://www.cnb.cz/cs/menova_politika/cilovani.html#c2
| 50
t
].
-11-
8].
-13-
].
-14-
Obr. 5 Zply Obr. 6 Pelety z
kamna [11].
-14-
Verner V45 [13].
-15-
4].
-15].
Obr.
-16-
].
Obr.
-17-
.
Obr. 10
-18-
yklus v T-s diagramu [23].
-18-
. .
-20-
- vrt [25].
-21-
[29].
-22-
Obr. 14 Tepe Obr
-19-
- studny [33].
-23.
-23.
-24.
. .
-26-26-
.
-27.
-27.
Obr. 24
-25-
.
Obr. 25 Kotel Viadrus a brojler na 150 l.
-28-29-30| 51
.
-31-
43].
-313].
Vulcanus [48]. Obr. 30 Kot
51].
-32-34-36-
Obr. 31
-41-
Obr. 32
-42-
Obr. 33
-43-
Obr. 34 Kumul
-44-
| 52
Zkratka
Jednotka
Popis
z
Symbol
Jednotka
Popis Spal
Teplota
na pelety
Cena pelet
| 53
Cena propanu na propan
energie
| 54
| 55
