jako trumfová karta v účinném řešení proti globálnímu oteplování

jako trumfová karta v účinném řešení proti globálnímu oteplování

Koki Watanabe 9. června 2010 Japonské středisko pro tepelná čerpadla a technologii ukládání tepelné energie

1. O nás

Obsah

2. Co je tepelné čerpadlo? 3. Trh & Činitelé ovlivňující trh

4. Geotermální tepelné čerpadlo 5. Vzduchotermální tepelné čerpadlo - Tepelné čerpadlo vzduch - voda - Tepelné čerpadlo vzduch - vzduch - Ohřívač vody na bázi tep. čerpadla (Eco Cute) 6. Zlepšení účinnosti 7. Enviromentální hodnocení 8. Registrovaná japonská tepelná čerpadla v rámci GIS 1

1. O nás

2

Japonské středisko pro tepelná čerpadla a technologii ukládání tepelné energie Založeno 1986  Prezident Hiroshi Komiyama （bývalý rektor Tokijské univerzity）  Náplň činnosti ・propagace, technická podpora, výzkum a vývoj systémů pro ukládání tepelné energie a tepelných čerpadel ・mezinárodní spolupráce v oblasti tepelných čerpadel a technologií ukládání tepelné energie 

3

Mezinárodní technologická konference

Workshop s Hanojskou technickou universitou ve Vietnamu (červen 2009)

4

Propagační aktivity v zahraničí

COP 15 (prosinec 2009)

5

2. Co je tepelné čerpadlo?

6

Co je tepelné čerpadlo?

Na základě definice IEA (Mezinárodní agentura pro energii)

“Tepelná čerpadla zahrnují širokou škálu výrobků, které převádějí teplo z okolního prostředí (voda, vzduch, půda, skalní podloží) na vyšší teplotní hladinu a uvolněné teplo využívají např. k vytápění. Tepelná čerpadla se mohou využívat i na opačné bázi, tj. jako ochlazovače okolního prostředí 7

V případě kotle

Kondenzační kotel

Teplo

Fosilní paliva

0.9 výstup

1.0 vstup

→Kolik tepla se ZÍSKÁ? 8

V případě tepelného čerpadla

Tepelné čerpadlo

3.0～6.0 Výstup Teplo 熱熱熱 1.0 Vstup

Zemní teplo

空気空気 Okolní Okolní teplo teplo の熱の熱 →Kolik tepla se PŘENESE? 9

Mechanismus výroby tepla Tepelné čerpadlo Kotel

0.9 Výstup

3.0～6.0 Výstup Teplo 熱熱熱

Teplo

1.0 Vstup Fosilní paliva

1.0 Input

→Kolik tepla se ZÍSKÁ?

空気空気 Okolní Okolní teplo teplo の熱の熱 →Kolik tepla se PŘENESE? 10

3. Trh & tržní mechanismy

11

Trh s tepelnými zařízeními se přeorientovává na tepelná čerpadla do té doby mimo enviromentální zájem +

Obrovský nárůst ve vysoce účinných tepelných zařízeních Nárůst Evropský trh +300% +250% -7% Tržní podíl • Tepelná čerpadla • Kodenzační kotle

1998 2% 10%

2005 7% 28%

• Ostatní kotle

88%

65%

Source: BRG Consult (Boilers) / BSRIA (Heat Pumps)

12

Trh s tepelnými zařízeními se přeorientovává na tepelná čerpadla do té doby mimo enviromentální zájem

Určující síla: Legislativa & Ceny energií Snížení cen za energii

Snížení emisí CO2

Plyn

Gas

Elektřina

Electricity

170

Cenový index

Vytápění obytných domů

Jiné

Zdroj: UNFCCC

100 1990

Zdroj: Eurostat

2006 13

Nejdůležitější směrnice EU pro snížení emisí CO2 z topení 1

Směrnice o energetické náročnosti budov 2002/91/EC

2

Směrnice o výkonnosti kotlů 92/42/EC

3

EU směrnice o energetické účinnosti koncových uživatelů 2006/32/EC

4

EU směrnice pro propagaci využívání energie z obnovitelných zdrojů 2009/28/EC 14

Jaké jsou dnešní vysoce účinné tepelné systémy? Kondenzační kotle + Účinnější oproti typickým kotlům + Relativně levná technologie

Tepelná čerpadla + Vysoce účinná + Žádná fosilní paliva

zeměvoda Účinnost COP

90-97% 0.90-0.97

Účinnost COP

3-10% Tepelná ztráta Plyn/ropa/ …

Teplo

Teplo

vodavoda

vzduchvoda

300-600% 3-6

66-83% Uvolněné teplo Elektřina 15

Typ

Geotermální tepelné čerpadlo

země - voda

voda - voda

Vzduchotermální tepelné čerpadlo

vzduch - voda

16

4. Geotermální tepelné čerpadlo

17

Geotermální tepelné čerpadlo

země - voda

voda - voda

18

Celkový součet instalovaných jednotek a objem GSHP (tepelné čerpadlo na bázi země voda) v EU

出展：Heat pumps barometer –Eurovserv’er- Oct 2009 19

Celkový součet instalovaných jednotek a objem GSHP (tepelné čerpadlo na bázi země voda) v EU

Kapacita （MW)

Počet

All rights reserved. HPTCJ

20

Tržní podíl energetických zdrojů v Evropě

100% 80% 60%

Water

Vzduch

40%

Země

20% 0% 2005

2006

2007

2008

Zdroj：EHPA OUTLOOK2009 21

5. Vzduchotermální tepelné čerpadlo

22

Typ

Geotermální tepelná čerpadla

země – voda

voda - voda

Vzduchotermální tepelná čerpadla

vzduch - voda

23

Vzduchotermální tepelná čerpadla vzduch - voda Horká voda v domácnosti Radiátor Bojler s horkou vodou

Dodávka teplé vody – vnitřní jednotka

Odběr tepelné energie ze vzduchu – vnější jednotka

Podlahové vytápění

24

Vzduchotermální tepelné čerpadlo

• Dostatečný tepelný výkon při venkovní teplotě -20℃ • Při venkovní teplotě -10℃ dosažena výhřevnost COP 3.3. 25

Rozsah výkonnosti tepelných čerpadel Ohřev

Ochlazování

venkovní teplota 25℃


-20℃

15℃ 25℃

50℃

Výstupní teplota teplé a studené vody na vnitřní jednotce

7℃

20℃

Teplota na výstupu u nádrže pro uskladnění tepla u domácností

Režim teplé vody


-20℃ 25℃

50℃

Typické teplotní rozmezí na výstupu u nádrže s teplou vodou 26

Rozsah výkonnosti tepelných čerpadel umožňuje libovolnou kombinaci s ostatními tepelnými zařízeními

Typický rozsah teplot vody na výstupu Standardní kotel Nízkoteplotní kotel Kondenzační kotel Tepelné čerpadlo

(℃)

Podlahové vytápění Větráky Nízkoteplotní radiátory

Vysokoteplotní radiátory 27

Srovnání tepelných systémů

Komín, výfuk Ventilace Plynové potrubí Palivová nádrž Údržba Bezpečnost Výhřevnost (COP)

Tepelná čerpadla na bázi vzduchu

Plynový kotel

Palivový kotel

      

      

       28

Ceny plynu & elektřiny v různých zemích COP

COP japonských tepelných čerpadel na bázi vzduchu

Cena plynu/ elektřiny (%) Minimální COP: for srovnání kotli electricnákladů systemelektrického to competesystému with gasoproti boilerplynovému on running costs

Source: Eurostat

29

Vzduchotermální tepelné čerpadlo – vzduch - vzduch Klimatizace  Klimatizační multisplitové jednotky (RAC) jsou v Japonsku nejběžnějšími zařízeními.  Jedna domácnost vlastní Roční spotřeba elektřiny(2.8kW Class) Chlazení (3.6 months) přibližně 2,4 RAC jednotky a（kWh）1600 Ohřev (5.5 months) ročně Japonsko vyváží cca 8 1400 1080 Vyšší výkon! 955 1200 mil. jednotek. 889 859 790

1000

 Spotřeba energie klesla z důvodu řady zlepšovacích návrhů

755

738

706

721

708

800 600 400 200

692

snížení o 40 % za posledních 10 412 let347 312

300

278

262

252

241

242

237

227

0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Model roku ※ Klimatizace pro ohřev a chlazení, 2.8 kW chladící kapacita, průměrná spotřeba ※ Roční spotřeba elektřiny se vypočítává na základě norem „Japonský chladírenský a 30 klimatizační průmysl (JRA4046)” Zdroj: JRAIA

Vzduchotermální tepelné čerpadlo vzduch- vzduch VRF systém okolní vzduch

venkovní jednotka

chladící potrubí

vnitřní jednotka

31

Vzduchotermální tepelné čerpadlo vzduch - vzduch VRF systém Výkon při nízkých teplotách Série Výkon

Rozsah výkonnosti

Hluk

32

Ohřívač vody na bázi tepelného čerpadla （Eco Cute）

33

Spotřeba energie v japonských domácnostech Chlazení 2%

Osvětlení

Ohřev vody 31%

atd.

43% Vytápění

24% Zdroj: 2008 EDMC Statistická příručka o Energii a ekonomice v Japonsku 34

Eco cute Okolní vzduch

Studený vzduch s nižší teplotou

Vnější jednotka

Nádrž

Voda z kohoutku

 vzduchotermální tepelné čerpadlo  ohřeje vodu až na 90℃  chladivo CO2 Tepelné čerpadlo

 prodej zahájen v r.2001 nádrž 35

Prodejnost Eco Cute v Japonsku million units

2,5

2,25

2,0 1,74 1,5 1,24

1,0

0,83

0,48

0,5 0,04

0,12

0,25

0,0

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009 FY 36

6. Zlepšení účinnosti

37

Zlepšení účinnosti Uvedení Top Runner programu ＣＯＰ

RAC

COP pro ・ pokojové klimatizace (vzduch vzduch) ⇒ 2x Ohřívač vody

・ Ohřívač vody na bázi tepelného čerpadla ⇒ 1.5 x

Program Top Runner 38

Zlepšení účinnosti Srovnávací test tepelných čerpadel (chlazení) COP 8

6.2

6

4

2

3.8

4.5

2.2

Zdroj: 4. zpráva IPCC 6.4.4.3 klimatizační zařízení a chladiče na bázi komprese par Klimatizační zařízení pro domy, byty a malé komerční stavby mají nominální COP (chladicí výkon dělený ventilátorem a výkonem kompresoru, přímo měřené účinnosti) v rozmezí 2,2 až 3,8 v Severní Americe a Evropě, v závislosti na provozních podmínkách. Efektivnější mini-split systémy jsou k dispozici v Japonsku, v rozmezí 4,5 až 6,2 COP na 2,8 kW chladícího výkonu jednotek.

0 Severní Amerika / Japonsko EU 39

Zlepšení účinnosti

Jednotlivá zlepšení

 Kontrola chodu měničem  Výkonný kompresor

 Účinná výměna tepla  Tepelný cyklus

40

7. Enviromentální hodnocení

41

Průměrný sezónní faktor výkonnosti systémů tepelných čerpadel Nové

Renovované

Tep. čerp. vzduch - voda

3.5

3.0

Tep. čerp. země - voda

4.0 4.5

3.5 4.0

Tep. čerp. voda - voda

Zdroj：EHPA “Akční plán tepelných čerpadel v Evropě 2008”

Srovnání ročních hodnot emisí v EU Spalovací kotel （kg/rok）

Průměr 25 zemí v EU

5,800

Emise skleníkových plynů z el. energie (kg/kWh)

0.406

Tepelné čerpadlo vzduch voda （kg/rok）

1,822

Tepelné čerpadlo země - voda （kg/rok）

Tepelné čerpadlo voda - voda （kg/rok）

1,594

1,417

Source：Zdroj：EHPA “Akční plán tepelných čerpadel v Evropě 2008” 42

Srovnání ročních hodnot emisí v České republice Spalovací kotel （kg/rok）

Česká republika

Emise skleníkových plynů z el. energie (kg/kWh)

5,800

Palivový kotel Oil

Tepelné čerpadlo vzduch voda （kg/rok）

3,141

0.70

Tepelné čerpadlo země - voda （kg/rok）

Tepelné čerpadlo voda - voda （kg/rok）

2,748

2,443

boiler 46%

▲

to water Tep. čer.Air vzduch - vodaHP

53%

▲

Ground to- water Tep.čer. země voda HP

58%

▲

to- water Tep.Water čer. voda voda HP 0

1000

2000

3000

4000

5000

6000 kg/year 43

OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE & TEPELNÁ ČERPADLA

Nová směrnice EU přijatá Radou v dubnu 2009 na

Podporu obnovitelných zdrojů energie(OZE) definovanou jako

Vzduchotermální, hydrotermální a geotermální energie kterou využívají

Tepelná čerpadla =

Obnovitelné zdroje energie

= enormně přispívají při dosahování cílů v oblasti obnovitelné energie ze

“20% do r. 2020.”

44

Možnost snížit CO2 o 130 miliónů tun’ -10% roční produkce CO2 v Japonsku milióny tun CO2

Ventilace (ohřev), vysoušení

pro prům. využití Ohřev vody pro komerční využití

Cca 130 mil. tun CO2

Klimatizace pro komerční využití Ohřev vody pro bydlení Vytápění pro bydlení

Emise CO2 se stávajícími systémy (aktuální výsledky z roku 2002)

Emise CO2 v případě velkoplošného rozšíření tepelných čerpadel v komerční a průmyslové zóně 45

8. Registrovaná japonská tepelná čerpadla v rámci GIS

46

Hitachi SVT code

Název

Kód výrobku

SVT3419

Tepelné čerpadlo vzduch - voda

Hitachi Aqua Free

SVT4366

Tepelné čerpadlo vzduch - voda

Yutaki

Venkovní jednotka

Vnitřní jednotka

URL : www.abklimatizace.cz

47

Daikin SVT code

Název

Kód výrobku

SVT1093

Tepelné čerpadlo vzduch - voda Altherma

ERHQ008+EKHBH008

SVT1103


ERHQ008+EKHBX008

SVT1302


ERHQ014AW1+EKHBH016

SVT1309


ERHQ016AW1+EKHBH016

SVT1312


ERHQ016AW1+EKHBX016

SVT1381


ERHQ011+EKHBH016

SVT1415


ERHQ011+EKHBX016

SVT1424


ERHQ014+EKHBH016

SVT1430


ERHQ014+EKHBX016

SVT1431


ERHQ016+EKHBH016

SVT1083


ERHQ007+EKHBX008

SVT1305


ERHQ014AW1+EKHBX016

SVT1432


ERHQ016+EKHBX016

SVT524


ERHQ006+EKHBX008

SVT501


ERHQ006+EKHBH008

SVT1099


ERHQ011AW1+EKHBH016

SVT1242


ERHQ011AW1+EKHBX016

SVT1072


ERHQ007+EKHBH008

URL : www.daikin.cz

Venkovní jednotka

Nádrž na horkou

Vnitřní jednotka

48

Sanyo SVT code

Název

Kód výrobku

SVT2304

tepelné čerpadlo vzduch-voda s ekolog.chladivem CO2

SHP-C45DEN

SVT3835

tepelné čerpadlo vzduch-voda s ekolog.chladivem CO2

SHP-C90GDN

Venkovní jednotka

Vnitřní jednotka+ nádrž na horkou vodu

URL : www.ciur.cz

49

Fujitsu SVT code

Název

Kód výrobku

SVT1780

Tepelné čerpadlo vzduch-voda

WSYA050LA

SVT1887


WSYA060LA

SVT1892


WSYA155LA

SVT1889


WSYA080LA

SVT1890


WSYA095LA

SVT1891


WSYA128LA

Vnitřní jednotka

Venkovní jednotka

Venkovní jednotka

Tepelný výměník zlepšuje výhřevnost

Cyklus ohřevu chladivo

Horká voda výparník

kompresor

URL : www.impromat.cz

čerpadlo

Vnitřní jednotka 50

Toshiba SVT code

Název

Kód výrobku

SVT7750

ESTIA tepelné čerpadlo TOSHIBA

HWS 1402

SVT6399


HWS-802H-E

SVT7747


HWS 1102

SVT5085

Tepelné čerpadlo Toshiba ESTIA

HWS-802H-E

SVT5210


HWS 802

SVT5211


HWS 1102

SVT5212


HWS 1402

SVT5828


HWS-1102H-E

SVT5829


HWS-1402H-E

URL : www.klimatizace-toshiba.cz : www.air-matyas.cz : www.klima-classic.cz

① Venkovní jednotka ② Vnitřní jednotka ③ Nádrž na horkou vodu

51

Mitsubishi SVT code

Název

Kód výrobku

SVT5285

Tepelné čerpadlo vzduch-voda Zubadan Inverter

PUHZ-HRP100YHA

SVT5293

Tepelné čerpadlo vzduch-voda Zubadan Inverter

PUHZ-HRP125YHA

venkovní jednotka (monoblok) URL : www.csmtrade.cz

52

ANO tepelným čerpadlům! Nadešel čas , aby tepelná čerpadla ukázala své skutečné možnosti na mezinárodní scéně jako trumf v opatření proti globálnímu oteplování. ANO! Tepelným čerpadlům pro realizaci nízkouhlíkové společnosti.

All rights reserved. HPTCJ

53

jako trumfová karta v účinném řešení proti globálnímu oteplování

Recommend Documents