TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ BUDOV

Transkript

1 Katedra prostředí staveb a TZB TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ BUDOV Přednášky pro bakalářské studium studijního oboru Příprava a realizace staveb Přednáška č. 9 Zpracoval: Ing. Zdeněk GALDA Nové výukové moduly vznikly za podpory projektu EU a státního rozpočtu ČR: Inovace a modernizace studijního oboru Prostředí staveb Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Číslo projektu: CZ.1.07/2.2.00/ Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 1 1

2 Solárn rní technika, zářenz ení,, druhy kolektorů,, možnosti využit ití Přednáška č.. 9 Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 2 2

3 Ročnědopadákolmo na 1 m 2 plochy kwh solárníenergie. Od dubna do října 75% energie a 25% energie v obdobíod října do dubna. Celkovádoba slunečního svitu v našich podmínkách se pohybuje v rozmezí h/rok. V horských oblastech dosahuje doba h za rok, v nížinných oblastech jižní Moravy 2000 h. Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 3 3

4 Celkové záření(globální) se skládáz přímo dopadajícího (přímého) a difuzníhozáření. Difuzní zářenívznikáodrazem slunečního světla na pevných i kapalných částicích rozptýlených v atmosféře (např. na mracích, prachových částicích, atd.) a tvoří až 50% z celkového množství slunečního záření. Přímé zářeníje uvažováno jako opak zářenídifuzního(tedy oproštěno od prostupů a odrazů). Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 4 4

5 Modré nebe Zamlžené nebe Mlhavý podzimní den Zamračený zimní den Celoroční průměr Záření [W/m 2 ] Difuzní podíl [%] 10 až Využití slunečního záření k výrobě tepla Pasivní solární soustavy Sluneční záření se mění na teplo pomocí stavebního řešení budovy, které vycházíz obdobných principůjako skleník. Aktivní solární soustavy Slunečnízářeníse přeměňuje na teplo pomocízařízenítzv. solárních kolektorů Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 5 5

6 Průměrné měsíční úhrny slunečního svitu Průměrný roční úhrn globálního záření Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 6 6

7 Pasivní solární soustavy Slunečnízářeníse měnína teplo pomocí stavebního řešení budovy, množství získanéenergie závisína poloze, druhu, architektonickém řešeníbudovy a použitých materiálech(trombeho stěna) Aktivní solární soustavy Slunečnízářeníse přeměňuje na teplo pomocízařízenítzv. solárních kolektorů. Teplo získané v kolektorech se využívá přímo k přitápění, k ohřevu vody nebo se může ukládat v akumulačních nádržích a využívat později (v noci, ve dnech se slabým slunečním svitem). Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 7 7

8 Kapalinové solární kolektory zachycujískleněnou plochou či trubicíslunečnízářenía přeměňujíje na tepelnou energii. Tato energie je pohlcována absorbérema odváděna teplonosnou kapalinou (voda, ekologicky nezávadné nemrznoucí kapaliny např. sloučeniny glykolu, solaren, atd.) Ta odvádíteplo do výměníku, kde je předáváno k ohřevu vody (TV) nebo topné vodě. Kolektory, které jsou vybavené selektivní absorpční vrstvou mají vyšší účinnost, protože dokáží zachytit i difuzní záření. Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 8 8

9 Vakuové solární kolektory zachycujívakuovanou skleněnou plochou či trubicíslunečnízářenía přeměňují je na tepelnou energii, která odpařuje teplonosnou kapalinu. Teplonosnákapalina přecházíjako pára do kondenzátoru, kde výměníku předá teplo topnévodě, TV, ochladíse a zkapalní(zkondenzuje) a vracíse zpět do kolektoru. Vakuum dobře snižuje ztráty a tím zvyšuje účinnost zařízenízejména v zimních měsících. Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 9 9

10 Koncentrační solární kolektory Jejich hlavní výhodou je znásobení energetického toku na co nejmenší absorbér, který mádíky svým rozměrům daleko menšíztráty a rychlejšíohřev náplněnežby měl běžný plochý absorbér. Tímto je dosaženo vyšších provozních teplot i v zimním obdobíči při značně proměnlivém počasí. Dajíse rozdělit na ty co koncentrují zářenívyužitím lomu světla (čočky) a na ty co ke koncentraci využívajíodraz (od tzv. koncentračních zrcadel či odražečů). Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky

11 Křivky účinnosti různých druhů solárních kolektorů Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky

12 Ohřev vody v bazénech Ohřev teplévody Solární vytápění přitápění Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky

13 Výhody využití solárních zařízení slunce je nevyčerpatelným zdrojem energie. výhodou využitíslunečníenergie jsou nízképrovoznínáklady (slunečníenergie je zdarma). vysokáživotnost zařízení15-20 let a jeho nenáročná obsluha. vyrobená energie ze slunečního záření může nahradit 20-50% potřeby tepla k vytápěnía 50-70% potřeby tepla k ohřevu vody v domácnosti. významným přínosem je i úspora fosilních paliv, jejichž spalováním znečišťujeme přírodu emisemi SO 2, CO 2, NO x, prachových částic. Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky

14 Nevýhody využití solárních zařízení slunečníenergii nelze využít jako samostatný zdroj tepla. Pro celoroční využití je nutný doplňkový zdroj energie - zemní plyn, elektrická energie, kapalná paliva, atd., který pokrývá zvýšenou potřebu v době, kdy je slunečního záření nedostatek. návratnost vložených finančních prostředkůje závislána cenovéúrovni používaného paliva před instalacísolárních kolektorů, na velikosti soustavy a způsobu využití(ohřev vody, přitápění, ohřev bazénů, technologie, atd.). při instalaci solárnísoustavy do stávajícího objektu je návratnost investic závislá na rozsahu úprav, které je nutné provést před instalací(zateplení, úprava topnésoustavy, změna doplňkového zdroje). Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky

15 Použité prameny Matuška, T.: Účinnost vakuových trubkových solárních kolektorů, Dostupné z: Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky