ŠTÍTKY ENERGETICKÉ ÚČINNOSTI KOMBINOVANÝCH SOUPRAV PRO VYTÁPĚNÍ A PŘÍPRAVU TEPLÉ VODY

Transkript

1 ŠTÍTKY ENERGETICKÉ ÚČINNOSTI KOMBINOVANÝCH SOUPRAV PRO VYTÁPĚNÍ A PŘÍPRAVU TEPLÉ VODY Ing. Jan Sedlář, UCEEB, ČVUT v Praze

2 ÚVOD CO JE ENERGETICKÝ ŠTÍTEK Grafický přehled základních údajů o daném zařízení o Výrobce o Model o Určení o Třída Energetický štítek výrobku Energetický štítek soupravy Obsahuje základní informace o produktu nebo soupravě UMOŽŇUJE SNADNOU ORIENTACI ZÁKAZNÍKA o Snadné porovnání výrobců o Porovnání TYPŮ ZAŘÍZENÍ mezi sobou Např. tepelná čerpadla x plynové kotle 2

3 ÚVOD LEGISLATIVNÍ DOKUMENTY OHŘÍVAČE VODY A VNITŘNÍCH PROSTOR Čtyři základní nařízení o Nařízení Komise 811/2013 o Nařízení Komise 812/2013 o Nařízení Komise 813/2013 o Nařízení Komise 814/2013 Zdroje pro vytápění, kombinované zdroje Příprava teplé vody Prováděcí dokumenty o Sdělení Komise 2014/C 207/02 o Sdělení Komise 2014/C 207/03 3

4 ÚVOD OSTATNÍ ZDROJE TEPLA ekodesign lokálních topidel na tuhá paliva Nařízení Komise (EU) 2015/1185 energetické štítky lokálních topidel Nařízení Komise (EU) 2015/1186 energetické štítky kotlů na tuhá paliva a souprav kotlů a ohřívačů, regulátorů a solárních zař. Nařízení komise 2015/1187 ekodesign lokálních topidel Nařízení Komise (EU) 2015/1188 ekodesign kotlů na tuhá paliva - Nařízení Komise (EU) 2015/1189 4

5 VYMEZENÍ POJMŮ 5

6 VYMEZENÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ ENERGETICKÝ ŠTÍTEK VÝROBKŮ Od výrobce (případně dodavatele) Označuje se jím produkt Lokální topidla plynová + el. Kotle na tuhá paliva od 1. dubna 2017 Ohřívač pro vytápění Ohřívač teplé vody 6

7 VYMEZENÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ ENERGETICKÝ ŠTÍTEK SOUPRAVY Od dodavatele většinou instalační firma Označuje se jím skupina produktů v systému vytápění a/nebo přípravy teplé vody Primární ohřívač Plynový kotel Tepelné čerpadlo Elektrokotel Kogenerační ohřívač Kotel na tuhá paliva Solární kolektor/zařízení Regulátor teploty Zásobník teplé vody nebo solární zásobník Přídavný ohřívač - Kotel - Tepelné čerpadlo 7

8 VYMEZENÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ OHŘÍVAČ VODY - DEFINICE připojen na samostatný přívod studené pitné nebo užitkové vody vyrábí a předává teplo pro dodávku teplé vody o požadované teplotě a v požadovaném množství a průtoku ve stanoveném časovém období je vybaven jedním nebo více zdroji tepla Není ohřívač teplé vody Ohřívač teplé vody Kvůli testování 8

9 VYMEZENÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ OHŘÍVAČ PRO VYTÁPĚNÍ Zkoušený dle norem pro zkoušení zdrojů tepla pro vytápění Ohřívač pro vytápění Ohřívač pro vytápění Ohřívač teplé vody Přestože připravuje i teplou vodu 9

10 VYMEZENÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ KOMBINOVANÝ OHŘÍVAČ má samostatný přívod studené vody Kombinovaný ohřívač 10

11 VYMEZENÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ SOLÁRNÍ OHŘÍVAČ Vždy zahrnuje solární kolektor Někdy obsahuje solární zásobník případně čerpadlo kolektorového okruhu Může být mít štítek výrobku i soupravy 11

12 VYMEZENÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ SOLÁRNÍ OHŘÍVAČ - VÝROBEK Dodávaný na trh jako jeden kus s identifikačním označením ( factory made product ) Obsahuje solární kolektor(y), solární zásobník, případně kolektorové čerpadlo Má vlastní výrobkový štítek pro přípravu teplé vody (pro vytápění se neuvažuje) Pomocný ohřívač je vždy elektrická patrona uvnitř zásobníku 12

13 VYMEZENÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ SOUPRAVA SE SOLÁRNÍM ZAŘÍZENÍM Na míru postavená souprava kro konkrétní instalaci Neprodává se pod zvláštním označením jako celek Obsahuje vždy kolektor a primární ohřívač se svým samostatným výrobkovým štítkem Ohřívač má vlastní energetický štítek výrobku Ohřívač pro vytápění Solární kolektor(y) Zásobník Regulátor teploty 13

14 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV OBECNĚ Energetické štítkování souprav rozlišuje soupravy Pro vytápění vnitřních prostor Pro ohřev teplé vody Kombinované Souprava pro ohřev teplé vody Vždy obsahuje primární ohřívač (má vlastní štítek výrobku) a solární zařízení Souprava pro vytápění Obsahuje ohřívač nebo kombinovaný ohřívač pro vytápění, regulátor teploty a/nebo solární zařízení 14

15 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV OBECNĚ Pokud ohřívač pro vytápění obsahuje integrovaný regulátor teploty, jedná se o soupravu Tepelná čerpadla, plynové kotle Pokud je dodávána do již existující soustavy pouze některá komponenta, nejedná se o dodávku soupravy a nevzniká povinnost přípravy energetického štítku soupravy Za vypracování štítku soupravy má zodpovědnost dodavatel zařízení Většinou instalační firma 15

16 SOUPRAVY PRO OHŘEV VODY 16

17 PŘÍKLADY SOUPRAV Ohřívač vody se solárním zařízením pro předehřev vody Ohřívač vody Ohřívač vody se solárním zařízením pro přípravu teplé vody v kombinovaném zásobníku Ohřívač vody 17

18 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV VÝPOČTY ENERGETICKÉ EFEKTIVITY SOUPRAV PRO PŘÍPRAVU TEPLÉ VODY Souprava pro přípravu teplé vody obsahuje vždy primární ohřívač a solární zařízení Postup výpočtu stanoven v informačním listu soupravy obecně a je jednotný pro všechny typy ohřívačů vody Samostatně musí být vypočítány relevantní hodnoty označené římskými čísly I až III Grafická podoba informačního štítku není předepsána Neexistují generátory Lze vytvořit tabulka v excelu s výsledky informačního listu 18

19 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV STANOVENÍ HODNOT I AŽ III I = energetická účinnost ohřívače vody hodnota se určí z informačního listu ohřívače II = (220 Q ref )/Q nonsol III = (Q aux 2.5)/(220 Q ref ) Faktory přínosu solárního zařízení Q ref denní referenční potřeba energie, součet užitečného energetického obsahu odběrů vody při konkrétním zátěžovém profilu [kwh/den] Odběrový profil M L XL XXL Q ref [kwh] 5,845 11,655 19,07 24,53 Q nonsol Q aux roční nesolární tepelný přínos [kwh/rok]; roční spotřeba pomocné elektrické energie [kwh/rok] Určeny metodami SOLICS nebo SOLCAL 19

20 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV METODA SOLCAL Pro určení Q nonsol a Q aux byl vytvořen nástroj v MS Excel a bude ke stažení na stránkách Informační list solárního zařízení Metoda SOLCAL, v souladu s Nařízením komise 812/2013 a Sdělením Komise 2014/C 207/03 Solární zařízení Výrobce: ČVUT Typ: Příklad 1 Solární kolektor Plocha apertury solárních kolektorů A k 4.0 m 2 Účinnost při nulových tepelných ztrátách h Lineární součinitel tepelné ztráty kolektoru a W/m 2 K Kvadratický součinitel tepelné ztráty kolektoru a W/m 2 K 2 Modifikátor úhlu dopadu IAM (pro 50 ) 0.94 Solární zásobník Jmenovitý objem zásobníku V nom Objem zásobníku ohřívaný záložním zdrojem V bu Statická ztráta solárního zásobníku S Umístění solárního zásobníku Ostatní Příkon čerpadla solárního okruhu P sol,pump Pohotovostní příkon solárního ohřívače P sol,standby 250 l 100 l 80 W 22 W 2 W Odběrový profil Referenční denní odběr tepla Q ref Roční potřeba tepla Výsledky Nesolární tepelný přínos Q nonsol - průměrná oblast Nesolární tepelný přínos Q nonsol - chladnější oblast Nesolární tepelný přínos Q nonsol - teplejší oblast kwh/den 1523 kwh/rok 885 kwh/rok 1102 kwh/rok 680 kwh/rok Spotřeba pomocné elektrické energie Q aux 62 kwh/rok 20

21 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV INFORMAČNÍ LIST SOUPRAVY PRO OHŘEV VODY Postup výpočtů informačního listu je stanoven v Nařízení komise 812/2013 Nástroj pro vytváření informačních listů bude v nejbližší době ke stažení na stránkách Energetická účinnost ohřívače vody % Deklarovaný zátěžový profil L Solární přínos ( %) = % Energetická účinnost ohřevu vody za průměrných klimatických podmínek % Třída energetické účinnost ohřevu vody soupravy za průměrných klimatických podmínek A+ Zátěžový profil M: G < 27 %, F 27 %, E 30 %, D 33 %, C 36 %, B 39 %, A 65 %, A+ 100 %, A %, A % Zátěžový profil L: G < 27 %, F 27 %, E 30 %, D 34 %, C 37 %, B 50 %, A 75 %, A+ 115 %, A %, A % Zátěžový profil XL: G < 27 %, F 27 %, E 30 %, D 35 %, C 38 %, B 55 %, A 80 %, A+ 123 %, A %, A % Zátěžový profil XXL: G < 28 %, F 28 %, E 32 %, D 36 %, C 40 %, B 60 %, A 85 %, A+ 131 %, A %, A % Energetická účinnost při ohřevu vody za chladnějších a teplejších klimatických podmínek 3 2 Chladnější: x 30.3 = % 3 2 Teplejší: x 30.3 = % 21

22 SOUPRAVY PRO VYTÁPĚNÍ VNITŘNÍCH PROSTOR 22

23 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV PŘÍKLADY SOUPRAV Ohřívač Souprava ohřívače pro vytápění a regulátoru teploty I když je souprava vybavena zásobníkem vody (běžné u tepelných čerpadel) není součástí soupravy Regulátor teploty je součástí soupravy i když je nedílnou součástí ohřívače, proto jsou ohřívače prodávány se dvěma štítky, a to štítkem soupravy pro vytápění a výrobku (ohřívače) Souprava ohřívače pro vytápění, regulátoru teploty a přídavného ohř. Ohřívač Zásobník teplé vody není součástí soupravy, protože primární ohřívač je štítkován a zkoušen pouze pro vytápění Souprava ohřívače pro vytápění, regulátoru teploty a solárního zařízení Málo častá kombinace, kdy je solární zařízení použito pouze pro vytápění Ohřívač 23

24 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV VÝPOČTY ENERGETICKÉ ÚČINNOSTI SOUPRAV PRO VYTÁPĚNÍ Postup výpočtu stanoven v informačním listu soupravy individuálně podle typu primárního zdroje Tepelné čerpadlo Kogenerační ohřívač Kotel plynový, elektro, atd. Samostatně musí být vypočítány relevantní hodnoty označené římskými čísly I až IV případně I až VI Grafická podoba informačního štítku není předepsána Neexistují generátory Lze vytvořit tabulka v excelu s výsledky informačního listu 24

25 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV TYPY INFORMAČNÍCH LISTŮ SOUPRAV PRO VYTÁPĚNÍ Nízkoteplotní tepelná čerpadla Tepelná čerpadla 25

26 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV TYPY INFORMAČNÍCH LISTŮ SOUPRAV PRO VYTÁPĚNÍ Kogenerační ohřívače Kotle 26

27 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV STANOVENÍ HODNOT I AŽ VI I II sezónní energetická účinnost vytápění preferovaného ohřívače, zjistí se z výrobkového štítku ohřívače faktor pro porovnání tepelného výkonu preferovaného ohřívače P rated a přídavných ohřívačů soupravy P sup III = 294/(11 P rated ); IV = 115/(11 P rated ); Počítá se pouze pro tepelná čerpadla V VI rozdíl mezi sezónní energetickou účinností vytápění tepelným čerpadlem v mírných a chladnějších klimatických podmínkách vyjádřený v %, zjistí se z výrobkového štítku tepelného čerpadla rozdíl mezi sezónní energetickou účinností vytápění tepelným čerpadlem v teplejších a průměrných klimatických podmínkách vyjádřený v %, zjistí se z výrobkového štítku tepelného čerpadla P rated P sup jmenovitý topný výkon preferovaného zdroje tepla (tepelného čerpadla) [kw]; jmenovitý topný výkon přídavného ohřívače [kw] 27

28 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV Hodnota faktoru II se určí lineární interpolací hodnot z tab. Pro tepelné čerpadla: P rated P rated + P sup jmenovitý topný výkon preferovaného zdroje tepla [kw] jmenovitý topný výkon přídavného ohřívače [kw] Pro ostatní typy ohřívačů pro vytápění: P sup P rated + P sup Korekce II na přídavný ohřívač P sub /(P rated +P sup ) Pro tepelná čerpadla nebo P rated /(P rated +P sup ) Bez zásobníku Se zásobníkem Ostatní ohřívače Bez Se zásobníku zásobníkem 0 1,00 1,00 0,00 0,00 0,1 0,70 0,63 0,30 0,37 0,2 0,45 0,30 0,55 0,7 0,3 0,25 0,15 0,75 0,85 0,4 0,15 0,06 0,85 0,94 0,5 0,05 0,02 0,95 0,98 0,6 0,02 0,00 0,98 1,00 > 0,7 0,00 0,00 1,00 1,00 28

29 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV INFORMAČNÍ LIST Sezónní energetická účinnost vytápění tepelného čerpadla 1 I % Regulátor teploty (z informačního listu regulátoru teploty) + 2 % Třída: I = 1 %, II = 2 %, III = 1,5 %, IV = 2 %, V = 3 %, VI = 4 %, VII = 3,5 %, VIII = 5 % Přídavný ohřívač (z informačního listu přídavného ohřívače) ( - I) x II = - 3 % Sezónní energetická účinnost vytápění (v %) Solární přínos (z informačního listu solárního zařízení) (III + IV ) 0,45 ( /100) = + 4 % Plocha kolektoru (v m 2 ) Objem nádrže (v m 3 ) Účinnost kolektoru (v %) Klasifikace nádrže: A+ = 0.95, A = 0.91, B = 0.86, C = 0.83, D-G = 0.81 Sezónní energetická účinnost vytápění soupravy za průměrných klimatických podmínek 5 % Třída sezónní energetické účinnosti vytápění soupravy za průměrných klimatických podmínek G < 30 %, F 30 %, D 36 %, C 75 %, B 82 %, A 90 %, A+ 98 %, A %, A % Sezónní energetická účinnost vytápění soupravy za chladnějších a teplejších klimatických podmínek 5 5 Chladnější: - V = % + VI = % 29

30 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV Třída regulátoru teploty Třída Typ Korekce Třída I jednostupňový prostorový termostat 1 % Třída II ekvitermní regulátor pro použití s modulačními ohřívači 2 % Třída III ekvitermní regulátor pro použití s ohřívači bez možnosti modulace výkonu 1.5 % Třída IV prostorový termostat typu TPI pro použití s ohřívači bez možnosti modulace výkonu 2 % Třída V modulační prostorový termostat pro použití s modulačními ohřívači 3 % Třída VI ekvitermní regulátor s prostorovým senzorem pro použití s modulačními ohřívači 4 % Třída VII ekvitermní regulátor s prostorovým senzorem pro použití s ohřívači bez možnosti modulace výkonu Třída VIII prostorový regulátor teploty s několika senzory pro použití s modulačními ohřívači 5 % Účinnost solárního kolektoru tm ta t m ta h col h a 0 1 G a 3.5 % 2 G 2 η 0 účinnost při nulovém rozdílu teplot [-] a 1 lineární součinitel tepelné ztráty kolektoru [W/m 2.K] a 2 kvadratický součinitel tepelné ztráty kolektoru [W/m 2 K 2 ] t m t a střední teplota teplonosné kapaliny [ C] teplota okolního prostředí [ C] G sluneční ozáření [W/m 2 ] Pro výpočet se použije: t m t a = 40 K G = 1000 W/m 2 30

31 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV ENERGETICKÁ TŘÍDA Sezónní energetická účinnost Energetická třída soupravy Nízkoteplotní tepelná čerpadla (pouze pro vytápění) Ostatní zdroje tepla, vč. běžných tepelných čerpadel A % 150 % A % 125 % A+ 123 % 98 % A 115 % 90 % B 107 % 82 % C 100 % 75 % D 61 % 36 % E 59 % 34 % F 55 % 30 % G 55 % 30 % 31

32 KOMBINOVANÉ SOUPRAVY 32

33 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV KOMBINOVANÉ SOUPRAVY Jsou kombinací předchozích souprav Počítá se u nich informační list jak pro vytápění, tak pro přípravu teplé vody POZOR, je nutné rozlišovat mezi soupravou KOMBINOVANOU a KOMBINACÍ několika souprav Kombinovaná souprava Ohřívač má samostatný přívod vody Solární kolektor je použit pouze pro přípravu teplé vody bude pouze součástí výpočtu informačního listu soupravy pro vytápění Souprava pro vytápění = Preferovaný ohřívač + regulátor teploty Souprava pro přípravu teplé vody = ohřívač vody + solární zařízení 33

34 ŠTÍTKOVÁNÍ SOUPRAV KOMBINACE SOUPRAV Souprava pro přípravu teplé vody = solární kolektor + solární zásobník (elektrický topný boiler) + čerpadlo kolektorového okruhu Souprava pro vytápění = tepelné čerpadlo + regulátor teploty 34

35 Děkuji za pozornost. 35