Vytápění a chlazení tepelnými čerpadly – volba vhodného systému
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
1
Energetická náročnost novostaveb Potřeba tepla v zimě
Potřeba chladu v létě
• 20 – 50 W/m2
• 30 – 60 W/m2
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
2
TČ v režimu vytápění Zdroj tepla
Otopná soustava
• Země - vrty - plošné kolektory • Vzduch • Voda
• Otopná tělesa (radiátory) dnes nejčastěji desková • Plošné systémy - podlahové - stěnové - stropní
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
3
Tepelná pohoda x Ekonomika • Na tepelné pohodě se podílí nejen teplota vzduchu, ale také střední teplota stěn • Plošné vytápění – předávání tepla okolním plochám, od nich se ohřívá vzduchu • Konvekční vytápění (radiátory) – ohřev vzduchu od něhož se následně ohřívají stěny
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
4
Tepelná pohoda x Ekonomika • Při plošném vytápění stačí k dosažení tepelné pohody teplota vzduchu o 2 – 3 °C nižší než při klasickém vytápění otopnými tělesy • Snížení vnitřní teploty vzduchu o 1 °C znamená snížení tepelné ztráty cca o 3 % • Plošné vytápění ušetří až 9 % energie na vytápění
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
5
Tepelná pohoda x Ekonomika
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
6
Tepelná pohoda x Ekonomika
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
7
Tepelná pohoda x Ekonomika • Snížením teploty v otopném systému z 50 °C na 35 °C zvýšíme topný faktor (COP) o cca 25%
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
8
Tepelná pohoda x Ekonomika • Tepelné čerpadlo s plošným systémem ušetří až 1/3 nákladů oproti kombinaci s otopnými tělesy
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
9
Podlahové vytápění
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
10
Stěnové vytápění
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
11
Stropní vytápění
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
12
Aktivace betonového jádra
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
13
Aktivace betonového jádra
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
14
Aktivace betonového jádra
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
15
Aktivace betonového jádra
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
16
Aktivace betonového jádra
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
17
Teplotní poměry - vytápění
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
18
Teplotní poměry - chlazení
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
19
Teplotní poměry Teplota Vnitřní Souč. přestupu povrchu (°C) teplota (°C) tepla (W/m2K)
Rozdíl teplot (K)
Měrný výkon (W/m2)
23 (strop)
20
6,4
3
19,2
23 (podlaha)
20
10,0
3
30,0
Celkový výkon:
49,2
Teplota Vnitřní Souč. přestupu povrchu (°C) teplota (°C) tepla (W/m2K)
Rozdíl teplot (K)
Měrný výkon (W/m2)
23 (strop)
22
6,0
1
6,0
23 (podlaha)
22
8,9
1
8,9
Celkový výkon:
14,9
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
20
Teplotní poměry chlazení
20.9.2013
vytápění
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
21
Zdroje tepla a chladu
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
22
Zdroje tepla a chladu
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
23
Pasivní chlazení Výhody:
Nevýhody:
• Pouze jedna soustava pro předávání tepla i chladu • Nízké náklady na úpravu strojovny pro chlazení • Odpadá problém s hlučností a s chladným prouděním • Nevysušuje vzduch • Při provozu chlazení neběží kompresor
• Nedocílí tak nízkých teplot jako aktivní chlazení • Zpravidla neodvede celou tepelnou zátěž • Potřeba velké přestupní plochy • Nutnost realizace vrtů
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
24
Pasivní chlazení Ekonomika: • Zlepšení celoročního COP => nižší náklady na vytápění • Provoz chlazení několikanásobně levnější oproti kompresorovému • Nižší investiční náklady – zvláště při aktivaci betonového jádra s energetickými piloty 20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
25
Aktivní chlazení pomocí TČ Vytápění:
Chlazení: 16 16
4
4
2
2
1
1
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
26
TČ + plošný systém = maximální úspora
20.9.2013
Ing. Zdeněk Smrž Tepelná čerpadla AIT www.topeni-chlazeni.cz
27
