 |
Starší
čísla |
|
|
 4/01,
5/01,
6/01,
7/01,
8/01,
9/01,
10/01,
11/01,
12/01,
13-14/01,
15-16/01,
17/01,
18/01,
19/01,
20/01,
21/01,
22/01,
23/01,
01/02,
02/02,
03/02,
04/02,
05/02,
06/02,
07/02,
08/02,
09/02,
10/02,
11/02,
12-13/02,
14-15/02,
16/02,
17/02,
18/02,
19/02,
20/02,
21/02,
22/02,
23/02,
24/02,
01/03,
02/03,
03/03,
04/03,
05/03,
06/03,
07/03,
08/03,
09/03,
10/03,
11/03,
12/03,
13/03,
14/03,
15/03,
16/03,
17/03,
18/03,
19/03,
20/03,
21/03,
22/03,
01/04,
02/04,
03/04,
04/04,
05/04,
06/04,
07/04,
08/04,
09/04,
10/04,
11/04,
12/04,
13/04,
14/04,
15/04,
16/04,
17/04,
18/04,
19/04 |
|
|
|
|
|
| Tepelné
čerpadlo - příjemné a hospodárné teplo pro Váš domov II |
 |
Zdroje tepla
pro tepelná čerpadla můžeme rozdělit do tří základních skupin podle média,
ze kterého odebíráme energii, a to: země, voda a vzduch.
Země
Výměníky mohou být v
provedení horizontální nebo vertikální.
Vertikální provedení
Vrty jsou hloubeny odbornou
vrtařskou firmou. Celkový topný výkon tepelného čerpadla je součet výkonu
z absorpce zemních výměníků a elektrického příkonu.
Dimenzování zemních
výměníků se odvíjí od požadované energie (tepelných ztrát), kterou budeme
potřebovat pro vytápěný objekt. Na každý 1 kW hrazených tepelných ztrát
je třeba počítat podle podloží s 15 až 20 m vrtu. Pokud je podloží tvořeno
jednolitou skálou nebo pohybující se vodou, je možno vzít údaj 15 m/kW.
Pokud je zde nesourodá hornina, málo provodněná, tak 20 i více m/kW.
Příklad: máme-li vyhřívaný
objekt s tepelnou ztrátou 11 kW a podloží je tvořeno zvodnělou skálou,
počítáme 11 x 15 = 165 m vrtu. Na tyto tepelné ztráty můžeme navrhnout
tepelné čerpadlo WE 060, které při teplotě 3-0°C má výkon 11 kW. Nebo tepelné
čerpadlo WE 036 v bivalentním zapojení, které má při těchto teplotách výkon
7 kW a je k němu přidán elektrokotel 4 kW. Velikost zemního vrtu je stejná
nebo o 10% menší (hradí energii, která je v obou případech téměř stejná,
viz graf využití bivalentního zdroje).
Celková délka vrtu je
tvořena v praxi jedním, dvěma, nebo třemi vrty paralelně propojenými. Délka
jednoho vrtu by neměla přesáhnout 100m. Průměr vrtu je 110 až 150 mm. Do
těchto vrtů, které jsou nevystrojené, se vloží dvojice "U" výměníků vytvořené
ze čtyř trubek tenkostěnného polyethylenu PE LD 25, nebo 32 PN 6. Tyto
trubky se vedou v nezámrzné hloubce k tepelnému čerpadlu.
Výhodou vertikálního
zdroje je jeho nenáročnost na velikost pozemku. Vrty se umísťují minimálně
5 m od sebe a lze je též umístit před zahájením stavby přímo na samotné
místo stavby. Další výhodou je větší energetický přínos vlivem odebírané
energie z větších hloubek. Nevýhodou tohoto řešení zdroje tepla pro TČ
je cena, která se pohybuje od 600 do 1200 Kč za 1 m vrtu.
Horizontální uložení
Tam, kde je k dispozici velký pozemek,
můžeme umístit jímací výměníky horizontálně do hloubky cca 2 m pod povrch.
Řešení umístění těchto výměníků je mnoho. V zásadě vždy musíme pokrýt výměníkem
určitou plochu, ze které poté odebíráme energii. Tato plocha je dána tepelnými
ztrátami objektu a vlastnostmi půdy. Na každý 1 kW tepelné ztráty potřebujeme
40 až 100 m2. U vlhké jílové půdy 40 až 50 m2 a u suchých písků až 100
m2. Také se jinak dá říci, že velikost potřebného pozemku je 3x větší než
vytápěná plocha.
Provedení horizontálních výměníků
Slinky: (slinky - název převzat od
zahraničního výrobce). Jedná se o plochou postupnou spirálu, vzniklou plošným
roztažením kola plastové hadice. Na každých 1,5 kW tepelných ztrát je potřeba
jeden zemní výměník v provedení slinka. Ta je vytvořena z kola trubky PE
LD 32 PN6, které je roztaženo do 20 m dlouhého, 1 m širokého, 2 m hlubokého
výkopu. Vzdálenost jednotlivých výkopů je minimálně 2 až 3 m od sebe. Vývody
z těchto slinek se vedou v nezámrzné hloubce k TČ v kotelně.
Další možností vytvoření
zemních výměníků je např. skrývkou celé potřebné plochy do hloubky 2 m
a rozložení hadic po ploše tak, aby vzdálenost mezi hadicemi byla přibližně
0,5 m. Jednotlivé hadice by neměly být delší než 200 m. Dále je možné hloubit
dlouhé výkopy o hloubce 150 až 200 cm, do kterých se vloží dvojice nebo
čtveřice trubek. Takový výměník se dimenzuje 20ti m výkopu na 1 kW tepelných
ztrát.
Výměníky je také možné
vložit do proudící vody řeky, nebo na dno rybníka nebo jezera. Výměníky
se navrhují ve stejné velikosti jako u zemních výměníků.
Horizontální provedení
výměníků má velkou výhodu v levnosti a v možnosti individuálního svépomocného
provedení.
Zemní výměník může být
též v provedení tzv. zemního vypařování. Zemní vrtací nebo výkopové práce
jsou stejné i stejného rozsahu pro daný výkon, nebo o 10 % menší. Do země
se nevkládá plastový výměník s rozvodem vody, ale speciální výměník z měděných
trubek obalených PE izolací, do kterých je přivedeno chladivo z TČ. Tento
výměník je přímo výparníkem.
Výhodou tohoto řešení
je větší účinnost převodu tepla a možnost pracovat s nižšími teplotami
(menší zemní výměník). Je zde ušetřen jeden převod tepla ve výměníku voda
- chladivo. Dále není třeba montovat vodní rozdělovač - sběrač, expanzní
nádobu, manometry, kulové ventily, oběhové čerpadlo, nemrznoucí směs, apod.
Nevýhodou je vyšší cena
měděného výměníku oproti plastovému.
Voda
Voda je nejlepší zdroj tepla pro
tepelná čerpadla. Řešení je jednoduché, levné a velmi účinné z hlediska
jak výstupního výkonu, tak z výsledného topného faktoru.
Toto řešení je vhodné
všude tam, kde je předpoklad stálé vydatnosti vody. Potřebné množství vody
je minimálně 0,5 l/sec na 10 kW topného výkonu tepelného čerpadla.
Zdrojem vody může být
stávající nebo nová studna. Je potřebné vždy provést čerpací zkoušku, při
které se odčerpává stále potřebné množství vody a měří se pokles hladiny.
Po ustálení poklesu se voda čerpá 1 až 2 týdny, čímž se ověří, že se jedná
o skutečnou dlouhodobou vydatnost tohoto zdroje.
Do této čerpací studny
se vloží vhodné ponorné čerpadlo s jištěním poklesu hladiny. Voda se pak
vede do TČ a odtud do vsakovací studny, jímky nebo vhodné vodoteče. Tyto
čerpací studny se mohou též umístit na břehu řeky nebo jezera, kde se voda
průsa-kem pročistí a přihřeje.
Při nedostatku potřebného
množství vody a při vhodném podloží je možné umístit na pozemku dva vrty
- jeden čerpací a druhý vsakovací - ve vzdálenosti 10 až 15 m od sebe.
Čerpaná voda se vrací zpátky do země, čímž se v zemi nemění hydropoměry
a voda se v podstatě "točí" a přihřívá.
Velkou výhodou otevřených
systémů je neustálý přísun stejně teplé vody kolem 10°C.
Vzduch
Jelikož vzduch jako
zdroj tepla je k dispozici prakticky vždy, je tento zdroj vhodný všude
tam, kde není k dispozici země nebo voda.
Tepelná čerpadla na
vzduch jsou dvojího provedení:
- Kompaktní jednotka, která je umístěna
uvnitř budovy v kotelně a venkovní vzduch se k ní přivádí potrubím.
- Tepelné čerpadlo s odděleným vzduchovým
výměníkem. Ten je umístěn vně budovy, kde je vzduch hnán přes výměník nízkootáčkovým
ventilátorem. K vnitřní jednotce jsou vedeny dvě měděné trubky s chladivem.
Tepelná čerpadla na
vzduch mají v průběhu topné sezóny průměrně dobrou účinnost. Je to způsobeno
tím, že se průměrná teplota vzduchu během topné sezóny pohybuje kolem 4°C,
což je podobná, nebo i lepší teplota než u zemních výměníků. Nevýhodou
vzduchových systémů je ovšem nutnost velkého bivalentního zdroje, který
musí hradit výkon ve velkých mrazech. Tepelná čerpadla na vzduch je nutné
při teplotách nižších než -10 až -15°C úplně vypnout a nahradit jiným zdrojem.
Výhodou těchto čerpadel
je snadná montáž v jakýchkoli podmínkách a celkem velká účinnost. Nevýhodou
je vyšší pořizovací cena samotného tepelného čerpadla, nutnost velkého
náhradního zdroje tepla a částečně hlučnost.
Zpracoval
Josef Lukašík |
|
| | Top|
Chcete
zareagovat | Zpět| |
| |
|
|
