Vytápění a větrání nízkoenergetických a pasivních budov
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
1
V přednášce byly použity materiály Akad.arch. Aleše Brotánka, Ing. Arch. Josefa Smoly, Ing. Arch. Mojmíra Hudce a firemní materiály firmy ATREA s.r.o. 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
2
Sídlo v Jablonci nad Nisou
Dnešní moderní sídlo společnosti v Jablonci nad Nisou 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
3
Segmenty výrobního programu
14.6.2011
větrací jednotky s rekuperací tepla
rekuperační výměníky tepla „vzduch-vzduch“
větrání velkokuchyní
větrání a teplovzdušné vytápění rodinných domů a bytů
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
4
Výstavba 13 pasivních domů KOBEROVY
Ucelený soubor objektů přirozeně se začleňující do okolní krajiny a zástavby 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
5
Výstavba 13 pasivních domů KOBEROVY Konstrukce - dřevostavba
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
8
Výstavba 13 pasivních domů KOBEROVY
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
11
Výstavba 13 pasivních domů KOBEROVY
Kolaudace - červen až srpen 2007 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
13
Koberovy
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
14
Výstavba 13 pasivních domů KOBEROVY
Pestrost výstavby při tvarově shodném řešení budovy Ani jeden z domů nemá stejné provedení venkovního designu a nemá shodné vnitřní uspořádání místností
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
15
Úvod
Proč snižovat energetickou náročnost budov Proč stavět nízkoenergetické a pasivní domy ?
Má to vůbec smysl ? 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
16
1.
Ekologické hledisko
Copak se se Zemí stane, až se „rozsvítí“ i oblasti jako je :
Rusko Čína Afrika
Jižní Amerika Austrálie
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
17
1.
Ekologické hledisko
− Cca 20 % obyvatelstva spotřebuje 80 % energetických a 90 % surovinových zdrojů − V provozu budov se v současnosti spotřebovává cca 45-50 spotřeby energií − K další spotřebě energií dochází
% světové
• při výstavbě při výrobě použitých materiálů při dopravě materiálů na stavbu – mnohdy na velké vzdálenosti i mezi kontinenty (Doprava = druhý největší producent C02) při ukončení cyklu životnosti stavby její likvidací
− Vzhledem k tomu, že patříme mezi osoby patřící mezi oněch 20 % spotřebovávající populace světa, patří mezi naše povinnosti činit taková opatření, která snižují negativní důsledky této naší spotřebovávající činnosti − Každá kWhod spotřebované energie, ať formou tepelné nebo elektrické energie, se dá vyjádřit množstvím vyprodukovaného CO2 − Můžeme se přít pouze o to zda 1 kWhod = ø 5,75 kg CO2 , případně jaký vliv má množství vypouštěného CO2 do ovzduší na ekologickou stabilitu Země, tj. zda dochází ke globálnímu oteplování či zda nedochází. 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
18
1.
Ekologické hledisko
Vědci nám pouze ukazují, jak stoupá koncentrace CO2 v ovzduší za poslední roky. Závěr si musí udělat každý sám. 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
19
1.
Ekologické hledisko
Pohled na Zemi, kde se v současné době nejvíc spotřebovává energie :
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
20
1.
Ekologické hledisko
Současná architektura vytváří největší ekologickou stopu na Zemi !!! Jakákoliv úspora v oblasti provozu budov, a to nejen občanských, ale i průmyslových, je odpovědnou investicí nás, v této době, pro budoucí generace.
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
21
2. Hledisko – naše vlastní peněženka
Kolik vám to žere, sousede?
U aut, které si kupujeme na 5-10 let nás zajímají desetiny litru spotřeby
U domů, které stavíme na 100, 200 let nás nezajímají Watty spotřeby energií a mnohdy ani kW spotřeby energií 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
22
3. Hledisko – vznik nových předpisů
Směrnice evropského parlamentu a rady 2010/31/EU ze dne 19.května 2010 o energetické náročnosti budov
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
23
Celková spotřeba energií - srovnání norem a předpisů elektro energie na provoz domácnosti
h o d n o ta en erg ie v kW h /m 2a
400
elektro energie na provoz vzduchotechniky
350
ohřev teplé vody 300
topení
cca40 200-250
250 200
90 % 150 100
cca40 50
50
cca15 15
0 běžná výstavba v ČR do cca 1990
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
SNB 1980 (Švédsko)
WschVo 1984 (SRN)
WschVo 1995 (SRN)
Tepelná technika a technologie
Nízkoenergetický dům - obecně
Energeticky pasivní dům obecně 24
Co je třeba pro PASIVNÍ nebo NULOVÝ DŮM ?
PRINCIPY : 1. Architektonický návrh budovy nejen tvaru ale i začlenění do okolí, vnitřní dispozice místností, množství a velikosti oken a jejich stínění 2. Zateplení o síle – 280-400 mm standardní izolace (polystyrén, minerální
vlna, celulóza, konopí, len, ovčí vlna, dřevovlákniny nebo sláma, atd….) ……U obvodového pláště = 0,14-0,10 Wm-2K-1 3. Důsledné odstraňování tepelných mostů konstrukce 4. Kvalitní okna s trojsklem a přizatepleným rámem okna U celého okna = 0,710,86 Wm-2K-1 (opatrné zacházení s velikostí prosklených ploch, které i v nejvyšší kvalitě budou vždy zdrojem nejvyššího úniku tepla) 5. Kvalitní provedení těsné stavby (pokud má být větrání pod kontrolou je to nezbytné) prověřené Bloowerdoor testem těsnosti na hodnoty 0,6 h-1 6. Vysoce účinné větrání s rekuperací a zároveň s teplovzdušným vytápěním (nejlépe v jednom zařízení) 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
39
Tepelné ztráty objektů
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
41
Tepelná ochrana Příroda nás učí: celistvost a tloušťka izolační obálky zmenšuje tepelné ztráty.
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Zdroj:a IMPULS Programm Hessen Tepelná technika technologie
42
Výpočet tepelných ztrát objektu
Q = Qk + Qinf + Qvětr Q Qk
… celkové tepelné ztráty … ztráty stavebními konstrukcemi – stěny, podlahy, stropy, střechy, okna, dveře Qinf … ztráty infiltrací – netěsnosti oken a stavby Qvětr … ztráty větráním 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
43
Výpočet tepelných ztrát objektu
Qk … ztráty stavebními konstrukcemi – stěny, podlahy, stropy, střechy, okna, dveře
Qk = S . U . (ti – te)
[W]
S U ti te
[ m2 ] [ W / m2.K ] [ oC ] [ oC ]
14.6.2011
… plocha konstrukce … součinitel prostupu tepla … teplota v místnosti … teplota za konstrukcí
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
44
Tvar budovy, ostatní vlivy Jaký tvar budovy a parametry konstrukcí jsou pro EPD optimální? Záleží na okrajových podmínkách lokality-teplota, slunce, zastínění……..
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
45
Tvar budovy, ostatní vlivy
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
46
Tvar budovy
Tvarová kompaktnost – jeden z nejdůležitějších parametrů
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
GO SOL Tepelná Zdroj: technika a technologie
Autor: CPD 47
Regulace – vestavěná garáž garáž navrhovat mimo tepelnou obálku! (vzduchotěsnost, TM) v případě integrování – nutné tepelně oddělit všechny kce
! ? PŮDORYS PŘÍZEMÍ
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Zdroj: Josef Smola Tepelná technika a technologie
Autor: CPD 48
Pasivní solární zisky ČR : 850 – 1100 kWh/m2 /a
Rakousko : 1100 – 1800 kWh/m2 /a 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
49
Pasivní solární zisky
Pozor, někde slunce chybí!!
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
50
VLIV PASIVNÍCH SLUNEČNÍCH ZISKŮ NA SPOTŘEBU TEPLA NA VYTÁPĚNÍ – přelom roku 2005/2006
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
51
Neprůvzdušnost objektů
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
52
Vzduchotěsnost objektů Kvalitní provedení těsné stavby Pokud má být větrání řízené, (pod kontrolou) je nezbytné prověřit stavbu Blowerdoor testem těsnosti
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
54
Vzduchotěsnost - měření ČSN EN 13829 Tepelné chování budov – Stanovení průvzdušnosti budov – Tlaková metoda
V
[m3/h]
∆p [Pa]
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
55
Průvzdušnost objektu + účinnost rekuperace Infiltrace = 0
Qvětr Qinf=0
Účinnost rekuperace
Qvětr Tepelná ztráta odváděná vzduchem
Ušetřeno rekuperací
Qrek Qvětr
Q
Qk
Q Účinnost η = Qrek / Qvětr
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
56
Průvzdušnost objektu + účinnost rekuperace Infiltrace ≠ 0
Qvětr Qinf Qk
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Účinnost rekuperace
Ušetřeno rekuperací Qrek
Tepelná ztráta odváděná vzduchem
Qvětr + Qinf
Q
Q Účinnost η = Qrek / (Qvětr + Qinf)
Tepelná technika a technologie
58
Účinnost rekuperace VZT jednotky 90% účinnost rekuperace_zavětří
VLIV VZDUCHOTĚSNOSTI (n50) A UMÍSTĚNÍ OBJEKTU NA CELKOVÉ VYUŽITÍ ENERGIE Z ODPADNÍHO VZDUCHU
účinnost rekuperace_návětr. Q_dohřev_zavětří Q_dohřev_návětr.
14
100%
12
80%
10
70% 60%
8
50% 6
40% 30%
4
20% 2
10%
0
0% n50=0,6
14.6.2011
spotřeba energie na dohřev vzduchu při větrání (kWh/den)
celková provozní účinnost rekuperace (%)
90%
© Ing. Zdeněk Zikán
n50=0,88
n50=1
n50=1,5
n50=2,5
Tepelná technika a technologie
n50=3,5
n50=4
60
Tepelné ztráty
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
62
Shrnutí stavební části Díky dokonalým tepelně izolačním parametrům konstrukcí a oken je na minimum potlačena ztráta prostupem. Vzduchotěsný plášť budovy a těsnost rámů oken eliminuje ztrátu infiltrací.
Z hlediska stavby je problém vyřešen, maxima je dosaženo.
Co ale vnitřní mikroklima ? Dá se v tomto prostředí také žít ? 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
63
ZÁKLADNÍ VELIČINY, KTERÉ MUSÍ BÝT V INTERIÉRU OBJEKTU V ROVNOVÁZE : TEMPEROVÁNÍ OBJEKTU : − Požadavek na udržení interiérové teploty dle požadavku norem a uživatele - (vazba na tepelné ztráty domu)
RELATIVNÍ VLHKOST INTERIÉRU : (s důrazem na „topné“ období): − Doporučuje se udržet v rozsahu 40 – 50% (v zimním období)
ODÉROVÉ MIKROKLIMA V OBJEKTU : (obsah CO2; odvod škodlivin a výparů): − Přívodem čerstvého vzduchu udržení CO2 dle zvolené třídy mikroklima (např. 0,12 % - třída kvality „C“) 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
64
Tepelná pohoda Optimální rozpoložení člověka = vyrovnané hospodaření s teplem s prakticky konstantní teplotou těla (cca 37 ° Celsia) Výkon v %
Jenom tehdy se člověk cítí termicky dobře nejlepší výkonnostní rezervy s malou unavitelností. Tepelná pohoda není jen subjektivní veličina vnímání, nýbrž objektivní základní veličina pro tělesný a duševní výkon
Teplota v oC 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
65
Hodnocení a parametry vlhkostního stavu prostředí
emise emisestav. stav. materiálů materiálů
relativní relativní vlhkost vlhkost (%) (%)
alergické symptomy onemocnění dých. cest
optimální oblast spokojenosti množení prachových roztočů
bakterie/ viry plísně a houby
Závislost příčin vzniku zdravotních onemocnění na vlhkosti 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
66
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
67
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
68
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
69
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
70
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
71
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
72
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
73
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
74
Vlhkost a teplota vzduchu
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
75
Vlhkost a teplota vzduchu
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
76
Odérové mikroklima
Odérové látky : Plynné látky jsou produkovány obvykle člověkem a jeho činností nebo jsou uvolňovány ze stavebních konstrukcí či vybavení budovy Vnikají zvnějšku budovy – např. pach aut, kotelen Z vnitřního vybavení – uvolňování látek z nábytku, nátěrových hmot, cigaretový kouř Některé odéry jsou i toxické (cigaretový kouř, formaldehyd z nábytku apod.)
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
86
Odérové mikroklima
Obsah odérových látek určuje kvalitu vzduchu Zahrnuje subjektivní hodnocení (pachy) a objektivní hodnocení z hygienického hlediska (obsah některých škodlivých plynů nemusí být lidským čichem detekovány) Jako měřítko kvality vzduchu, kde jsou zdrojem odéru lidé, se nejčastěji používá koncentrace CO2 CO2 je sám bez vůně a zápachu, ale pokud dodržíme limitní hodnoty koncentrací pro CO2 (snadno měřitelné) pak z největší pravděpodobností máme vyřešeny všechny odérové látky, kde je zdrojem odéru člověk Pokud zdrojem odéru nebude člověk, nemusí být koncentrace CO2 vypovídající 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
87
PROBLÉMY VĚTRÁNÍ Velké větrání : − Vzrůstá spotřeba energií na větrání - ŠPATNĚ − V zimě se vysušuje prostor – relativní vlhkost je nízká - ŠPATNĚ - DOBŘE − Odéry, CO2 jsou nízké koncentrace
Malé větrání : − Spotřeba energií je nízká − Může vzrůstat relativní vlhkost − Odéry, CO2 jsou vysoké koncentrace
- DOBŘE - ŠPATNĚ - ŠPATNĚ
Je potřeba vyvážit větrání s produkcí škodlivin a zejména vlhkosti v budovách !!! 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
90
Jak větrat a vytápět
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
91
Jak vytápět a větrat Při stavbě budov je možné použít tyto varianty vytápění a větrání :
1/ Vytápění pomocí „klasické“ topné soustavy (radiátory, podlahové vytápění apod.) a větrání pomocí
otevírání oken - neřízené větrání 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
92
Větrání okny Koncentrace CO2 při nárazovém větrání okny Pátek
Sobota Větrání
Spánek - dítě
Nepřítomnost
Stará zástavba s větráním okny 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
93
Větrání okny Koncentrace CO2 při kontrolovaném větrání Středa
Úterý
Koncentrace CO2 v pasivním domě 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
94
Problémy s vnitřním prostředím
Zdroj : EkoWATT 2010 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
95
Problémy s vnitřním prostředím
70% času nad hranicí 1000 ppm
Zdroj : EkoWATT 2010 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
99
Větrání okny
14.6.2011
3.0
průměrná denní výměna vzduchu v ložnici
vyklápěcí okno (jedno v pokoji)
pohyblivá průměrní výměna ve výsledku 0,81 h-1
2.5
2.0
Výsledek: větrání okny je náhodný proces
1.5
1.0
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
31. Pros
30. List
31. Říjen
30. Září
31. Srp
31. Červ
30. Čer
31. Kvě
30. Dub
31. Břez
28. Úno
0.0
31. Led
0.5
31. Pros
Průměrná denní výměna vzduchu h
-1
Náhodné větrání okny
100
2 možnosti jak vytápět a větrat s rekuperací Při stavbě nízkoenergetických a pasivních budov je možné použít tyto varianty vytápění a větrání s rekuperací tepla :
2) Řízené větrání s rekuperací tepla v kombinaci s „klasickou“ topnou soustavou (radiátory, podlahové vytápění apod.) 3) Teplovzdušné vytápění a větrání s rekuperací tepla jako jedno společné zařízení 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
111
Větrání x ztráta tepla
Je možné větrat, aniž bychom teplo ztratili otevřeným oknem? Je možné toto teplo vrátit zpět do objektu?
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
112
Co je to rekuperace tepla? Znovuzískávání odpadního tepla, kdy odpadní teplý vzduch předává svou energii nasávanému čerstvému (obvykle chladnějšímu) vzduchu.
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
113
Co je to rekuperace tepla?
Způsoby ZZT Kapalinové okruhy
Lamelové výměníky s teplonosnou kapalinou
Tepelné trubice
Výměníky s chladivem bez pohonu
Tepelná čerpadla
Nucený oběh chladiva
Deskové rekuperátory
Přímá výměna tepla
Rotační rekuperátory
Akumulační hmota mění polohu, směr vzduchu je stálý
Přepínací rekuperátory
Akumulační hmota je ve stálé poloze, mění se směr proudu vzduchu
Rekuperační
Regenerační 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
114
Konec 1. části Děkuji Vám za pozornost
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
115
2. část
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
116
2 možnosti jak vytápět a větrat s rekuperací Při stavbě budov je možné použít tyto varianty vytápění a dokonalého větrání s rekuperací tepla :
2) Řízené větrání s rekuperací tepla v kombinaci s „klasickou“ topnou soustavou (radiátory, podlahové vytápění apod.) 3) Teplovzdušné vytápění a větrání s rekuperací tepla jako jedno společné zařízení 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
117
Ad 1) Řízené větrání s rekuperací Vytápění objektu zajišťuje samostatná otopná soustava!!! Řízené větrání s rekuperací tepla zajišťuje centrální VZT jednotka Přívod čerstvého vzduchu do obytných místností Odtah odpadního vzduchu z WC, koupelen, kuchyně
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
121
Schéma systému decentrálního větrání-var.1
Každý byt má svoji vlastní větrací jednotku (s rekuperací tepla) Topný systém centrální – problémy s rozúčtováním – centrální příprava ohřevu UT a TUV 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
124
Systémy větrání s rekuperací Rovnotlaké větrání s rekuperací tepla
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
129
Stávající větrací systémy Podtlakové větrání
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
130
Problémy s vnitřním prostředím
Tlaková ztráta potrubní sítě nad 100 Pa!
max. 10 Pa 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
131
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
132
Koncepce : větrání jednotlivých místnosti s rekuperací
Větrací jednotka s rekuperací pro větrání jednotlivé místnosti 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
135
Koncepce : větrání se střídavým provozem a regenerátory
Obdoba tzv. přepínacích rekuperátorů – viz přednáška Rekuperace Regenerační vložky 1
Regenerační vložky 2
Čerstvý vzduch
Odpadní vzduch
?
Odpadní vzduch
Čerstvý vzduch
(zóna čerstvého vzduchu) (?) 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
136
úvaha Proč ale u pasivního nebo nízkoenergetického domu realizovat dvě soustavy ? Vytápěcí soustavu a větrací soustavu ? Není možné zajistit vytápění a větrání objektu pomocí jednoho systému ? V mnohých státech bylo vytápění a větrání realizováno pomocí rovnotlakého větracího systému, ale hovoří se o problémech s nízkou interiérovou vlhkostí.
Kde je problém ? Je možné i jiné řešení ? 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
137
Ad 3/ Teplovzdušné vytápění a větrání s rekuperací tepla
Dvouzónový systém Systém je tvořen dvěma okruhy
1. cirkulačním okruhem 2. větracím okruhem
(s rekuperací odpadního tepla).
Oba okruhy jsou provozovány jednou centrální jednotkou Řízení ve vazbě na jednu centrální dvouzónovou VZT jednotku umožňuje provoz každého okruhu samostatně, popř. v kombinaci. Provozní režimy optimálně využívají vzduchotechnický systém dle celoročních požadavků uživatelů a také dle parametrů objektu ( režim topení bez větrání, při vaření, nočním předchlazení atd.). 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
138
Režimy provozu REŽIM č.3 – (cirkulační) – bez ohřevu.
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
140
Režimy provozu – zimní režim REŽIM č.3 – (cirkulační) – s ohřevem.
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
141
Režimy provozu – zimní režim REŽIM č.1 – (větrací).
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
143
Režimy provozu – zimní režim REŽIM č.2 – cirkulační + větrací
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
145
Režimy provozu – letní režim REŽIM č.4 – podtlakové větrání (odsávání WC, kuchyně, koupelen)
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
147
Zemní výměník tepla – 1. generace V letním období se vzduch procházející zemním výměníkem tepla (plastová trubka uložená v zemi) ochlazuje od okolní zeminy – možno použít pro ochlazování interiéru (částečná náhrada strojní klimatizace) Schéma ZVT SÁNÍ PŘES TVAROVKU VE STĚNĚ Při venkovní teplotě 2-20°C (přechodové období)
tvarovka s klapkami a servopohonem SÁNÍ PŘES ZEMNÍ VÝMĚNÍK TEPLA Při venkovní teplotě > 20°C (letní chlazení) Při venkovní teplotě < 2 °C (zimní předehřev) šachtu usadit min. 80 mm nad terén (tuto výšku upravit dle sněhových podmínek)
V zimním období se přiváděný vzduch průchodem trubkou od okolní zeminy ohřívá – energetický přínos 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
148
Režimy provozu – letní režim REŽIM č.5 – přetlakové větrání (možnost využití pro noční předchlazení, ve spojení se zemním výměníkem tepla i pro chlazení interiéru)
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
150
Režimy provozu – zimní režim se zem. výměníkem REŽIM č.2 – cirkulační + větrací + ZVT
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
152
Zemní výměník tepla – cirkulační – 2.generace Další variantou provedení zemního výměníku je tzv. cirkulační provedení – ZVTc. Díky dvoutrubkovému provedení stačí cca ½ výkopů jako u předchozí varianty ZVT. Díky tomu, že se pro letní chlazení může využít pouze interiérový vzduch, dochází i k menší kondenzaci uvnitř ZVTc.
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
153
Režimy provozu REŽIM č.5a – cirkulační chlazení ve vazbě na cirkulační zemní výměník
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
155
Režimy provozu REŽIM č.5a+větrání – cirkulační chlazení ve vazbě na cirkulační zemní výměník vč. režimu větrání (sepnuto na základě externího signálu např. z WC)
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
157
Zemní výměník s nemrznoucí kapalinou – 3.generace Všechny provozní režimy stejné jako u vzduchového ZVT-c: předehřev v zimním období; předchlazení v letním – přímé; cirkulační chlazení
Žádná kondenzace v zemních trasách, kondenzát z výměníku odtéká do kanalizace!!! 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
158
Zemní výměník s nemrznoucí kapalinou Zimní období – cirkulace + větrání s předehřevem
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
160
Zemní výměník s nemrznoucí kapalinou Letní období – cirkulace s chlazením, bez větrání
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
161
Zemní výměník s nemrznoucí kapalinou Letní období – cirkulace s chlazením, s větráním
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
162
Zemní výměník s nemrznoucí kapalinou – 3.generace
REALIZACE – FAST Kollektor (www.gerotop.cz)
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
163
Přívod vzduchu do obytných místností Do obytných místností je vzduch přiváděn plochým rozvodem v tl. izolace podlah, ukončených podlahovou vyústkou – nejlépe u ochlazovaných stěn. (U NED domů podmínka; u EPD možno přívod realizovat i ze stropu ventily – záleží na posouzení odborného projektanta)
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
164
Příklady rozvodů do obytných místností
Paprskovité rozvody k jednotlivým vyústkám 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
165
Příklady rozvodů do obytných místností
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
166
Příklady rozvodů do obytných místností
Nasávání teplého cirkulačního vzduchu nad krbovými kamny 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
167
Příklady rozvodů do obytných místností Odsávání z kuchyně – větrací vzduch
Cirkulační digestoř
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
168
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
169
ZDROJE V PD (zdroje tepelné energie)
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
171
Zdroje energie
Neobnovitelné : Uhlí, plyn – zemní plyn, koksárenský plyn, propan-butan, LTO, elektřina
Obnovitelné : Dřevo, biopaliva (sláma, rostlinná paliva), bioplyny, energie ze slunce – elektřina-FV, teplá voda-fototermika, energie z větru, tepelná energie ze vzduchu, energie ze země
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
172
Zdroje energie Zařízení pro převod ze zdrojů na topný systém
Kotle – výroba topné vody, výroby teplé vody (TUV), výroba páry, ohřev vzduchu
Tepelná čerpadla – výroba topné vody, výroba teplé vody (TUV), ohřev vzduchu
Výměníky tepla a systémy předávání tepla mezi různými kapalinami či systémy
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
173
Napojení na zdroje tepla Pro zajištění temperování objektu potřebuje jednotka DUPLEX R_ zdroj tepla Tepelné čerpadlo
IZT
Plynový kotel
Elektrický kotel
Elektrický ohřívač do potrubí 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
184
IZT – Integrovaný zásobník tepla
IZT 615 / 915 - základní ohřev – solární články - základní ohřev – krbová vložka dřevokotel, libovolný kotel - možnost připojení tepelných čerpadel - pomocný ohřev – elektrospirály
Příprava topné vody a ohřev TUV v jednom zařízení. 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
185
IZT – Integrovaný zásobník tepla
IZT 615 / 915 model 2006 - Výhody koncepce akumulační náplně (= topná voda systému objektu) a vnořeného výměníku pro průtočný ohřev teplé užitkové vody - vyloučení vzniku bakterií LEGIONELLY (není nutné pravidelně zahřívat zásobník na vysoké teploty) - odstranění usazování agresivních kalů – delší životnost - díky stratifikátoru dokonalejší rozvrstvení teplot po výšce zásobníku – maximálně možné využití výkonu solárního systému 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
186
IZT – Integrovaný zásobník tepla – příklady zapojení
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
187
Vliv chování uživatelů
Spec. Energy consumption for heating (measured)
Velmi šetrně se chovající majitelé NED objektu mohou dosáhnout takové spotřeby energie, jako „nešetrní“ majitelé EPD. Dvě rozdílné rodiny v typově stejném domě nebudou mít shodné spotřeby energií.
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Building Stock Low Energy Houses Passive Houses
BESTAND
NEH
Passivhäuser
Tepelná technika a technologie
189
Ceny za vytápění - úspory Pasivní
Spotřeba energie
kWhod/m2.a
Velikost domu
m2
Spotřeba za rok
kWhod
Cena tepelné energie
Kč/kWhod
Cena energie na vytápění za rok
Kč/kWhod
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
10
15
Nízko energetický
Úsporný
50
80
100
150
200
250
19 500
26 000
32 500
58 500
78 000
97 500
130 1 300
1 950
6 500
10 400
13 000
3,00 3 900
5 850
19 500
31 200
39 000
Tepelná technika a technologie
190
Jaké prostředí vytváří stát v oblasti nízkoenergetických a pasivních staveb?
Bez rozvoje potenciálu úspor ztrácí na významu i rozvoj OZE. 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
191
O co by mělo jít
KONCEPCE PASIVNÍHO DOMU ZAPADÁ DO TRVALE UDRŽITELNÉHO ROZVOJE, PROTOŽE UMÍ SNÍŽIT SPOTŘEBU NEOBNOVITELNÝCH ZDROJŮ NA MINIMUM A TUTO MINIMÁLNÍ SPOTŘEBU NENÍ TĚŽKÉ POKRÝT Z OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ = ZE SLUNCE 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
192
Děkuji Vám za pozornost
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
193
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
194
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
195
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
196
14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
197
Prezentaci připravili : Ing. Zdeněk Zikán +420 608 644 660 více informací
www.atrea.cz www.atrea.sk www.atrea.hu 14.6.2011
© Ing. Zdeněk Zikán
Tepelná technika a technologie
198