Návrh alternativního zdroje energie pro ohřev TUV v RD Vypracoval: Jiří Špála Kruh: 5 Rok: 2006/07 Popis: Jedná se o rodinný domek, který se nachází v obci Krhanice, která leží 12km od Benešova u Prahy. Domek je postaven na kopci, odklon střechy od jižní strany je 20 stupňů směrem na západ. Sklon střechy je 45 stupňů, jako krytina jsou použity střešní tašky. Střecha je po celý den nezastíněna. Což jsou vyhovující podmínky pro instalování slunečních kolektorů. Tento rodinný domek obývá šest lidí, takže bude potřeba ohřívat alespoň 400 litrů TUV. Přírodní podmínky: Místo umístění budovy: obec Krhanice Nadmořská výška (m): 270 Střední venkovní teplota za otopné období dle 50-letého průměru klimatických údajů (°C): 4,1 Počet topných dnů za otopné období dle 50-letého průměru klimatických údajů: 250 Výpočtová venkovní teplota (°C): -15 celková doba slunečního svitu v ČR 1400-1700h/rok maximum dopadající sol.energie v létě na plochu 1000 W/m2 maximum dopadlé sol.energie v létě na plochu 8kWh/m2.den maximum dopadlé sol.energie v zimě na plochu 3kWh/m2.den maximum dopadlé sol.energie v přechodných obdobích 5kWh/m2.den
Návrh a výpočty solárního systému: Stávající vytápění a ohřev TUV je v tomto domku realizováno pomocí plynového kotle DAKON DUA 28 BK v kombinaci s kotlem DAKON DOR 24 na tuhá paliva. Solární systém bude kombinován se stávajícím, ale bude využíván jen pro ohřev TUV. Plynový kotel má integrovaný zasobník na 60 litrů TUV, takže je pro solární systém možné použít jednovalentní zásobník TUV, který bude předřazen plynovému kotli. Solární zásobník vody je pak jako předehřev TUV.
Technické údaje plynového kotle DAKON DUA 28 BK: Jmenovitý výkon: 28kW Minimální výkon: 12kW Účinnost: 89-93% Třída NOx: 2 CO: 6-12ppm Přípojka TUV: G 1/2 Spotřeba ZP: 1,4-2,9m3/h Rozsah regulace TUV: 30-65°C Počet kolektorů: Budou použity solární kolektory Ekostart Therma II od firmy EKOSOLARIS. Výpočty jsou prováděny na základě firemního softwaru této firmy. Odklon od jižní orientace (°):o := 20⋅ deg Sklon kolektorů (°): s := 45⋅ deg Provoz: celoroèní v := 400 Vstupní teplota vody (°C): TUV:
t1 := 10 Požadovaná teplota vody (°C): t2 := 55 Tepelná ztráta zásobníku a rozvodů (%): z := 5 ∆t (°C): t := t2 − t1
t = 45 z Denní potřeba energie TUV (kWh): e := v⋅ 0.001163⋅ t⋅ 1 + 100 e = 21.981 =22 e Počet kolektorů - Therma I:k1 := ⋅ ( 2 − 0.5) ⋅ [ 1 + ( 1 − cos ( o) ) ] 5 k1 = 6.992 =7 kusů 1.5 Počet kolektorů - Therma II: k2 := k1⋅ 2 k2 = 5.244 =5 kusů
Objednávka: 5 ks. Solární kolektor EKOSTAR THERMA II 1 ks. Mikroprocesorová elektronická regulace 1 ks. Zásobník 400 litrů + potřebný instalační materiál
Technické údaje solárního kolektoru EKOSTAR THERMA II: výška / šířka / tloušťka: 2065x1110x100 mm hmotnost: cca 45 kg vodní obsah: 1,3 litru doporučený pracovní přetlak: 0 – 400 kPa maximální povolený přetlak: 6 bar (600 kPa) maximální klidová teplota: 180 °C účinnost (při Ic= 800 W/m2): 86 % tlaková ztráta při průtoku 70 l/hod: 1,0 kPa (voda/glykol 33%) specifický objemový průtok: 70-120 l/hm2 připojovací rozměr: 18 mm absorptivita: a = 0,95 emisivita: e = 0,08 a/e: 9,2 absorpční plocha (černý krystal): 2,03 m2 maximální provoz.teplota topného média: 110 °C Schéma:
Ekonomické zhodnocení projektu: V nákladech není zahrnuta montáž solárního systému, propojovací potrubí s izolací a napojení na stávající ohřev vody. n := 87270 Na pořízení solárního systému je možno využít státní podpory. Po podání žádosti a vyřízení nezbytných dokumentů je možno na solární systém pro ohřev TUV získat podporu ve výši 50 000Kč. Pořizovací náklady v (Kč):
Pořizovací náklady po odečtení státní podpory v (Kč):
p := n − 50000 p = 3.727 × 10
4
Úspora na ohřev TUV za rok v (%): u := 74 Současné náklady na ohřev TUV v (Kč/rok):s := 0.87⋅ 8023.1 s = 6.98 × 10 Úspora na ohřev TUV v (Kč/rok): c := s⋅ u⋅ 0.01 c = 5.165 × 10 Návratnost pořizovacích nákladů:
v :=
3
3
p c
v = 7.215 let Závěr: Vzhledem k životnosti tohoto solárního systému, minimálně 30 let, je návratnost pořizovacích nákladů, zhruba 7,5 let, rozumná. Ale musíme si uvědomit, že v našich podmínkách je tato návratnost značně závislá na již zmiňované státní podpoře. Do budoucna se dá předpokládat ještě rychlejší návratnost vzhledem k rostoucím cenám neobnovitelných zdrojů energie a snad s růstem státní podpory. Solární systém se zdá být celkem rozumným alternativním zdrojem energie, ale v našich podmínkách bohužel ne 100%. V budoucnu se u tohoto rodinného domku počítá se stavbou bazénu, takže přebitečná energie vzniklá v období od jara do podzimu se využije na ohřev vody v bazénu. Informační zdroje: 1. www.ekosolaris.cz 2. www.energyweb.cz 3. www.chmu.cz 4. www.pre.cz 5. www.solarobchod.cz 6. plarmy.org/cad 7. prospekty firmy DAKON
ží 12km od Benešova je 20 stupňů směrem ní tašky. Střecha je po slunečních kolektorů. spoň 400 litrů TUV.
cí plynového kotle
o solární systém možné u kotli. Solární zásobník
odání žádosti a vyřízení získat podporu ve výši
e návratnost pořizovacích ch podmínkách je tato
k rostoucím cenám rní systém se zdá být mínkách bohužel ne 100%.
