BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE DOMU MODERN TRENDS OF HEATING OF FAMILY HOUSE BAK BACHELOR'S THESIS AUTHOR SUPERVISOR Ph.D. BRNO 2014
ABSTRAKT V o. e. ABSTRACT methods for family house. It is focused on new technologies - especially heat pumps. In the second part there is a comparison of some methods of heating for a model house. Key words Heating, solid fuel, gas, heat pumps, solar energy. 4
B HOLUB, O. Ph.D.. 55 5
jsem vypracoval v Datum 6
D. za podporovala. 7
OBSAH ABSTRAKT... 4 ABSTRACT... 4... 6... 7 OBSAH... 8... 10 1... 11... 11 2... 13 2.1 Biomasa... 13... 14... 14... 15... 15 3 V... 17... 17... 18 4... 19... 19... 20... 21 vrt... 22... 22... 23... 25 5 V... 26 5.1 Fototermika... 27... 28... 29 6... 30... 30... 33 6.2 Alt... 34... 35 8
... 37... 38... 39... 40... 41... 42... 43 Z... 46... 47 SEZNAM O... 51... 53 SEZNAM P... 55 9
teplotu. Pokud v,,. P, z, dom. P a V 10
1 V n ro nost,, ale. V z. V, [1]: u n zkou energetickou a energie byla co Abychom mohli je polohou domu v, d, c. 1.1 = - P je, [3]. a) : lokalita,, v, s, p. b) : poloha objektu, prosklenost objektu, p, c jakou plochu (v v.,, 11
[3]. Pokud Z ur me zjistit, kolik tepla o 12
2 V Y ch dom v nese mnoho ved. J o. je v u. - komfort a samostatnost sy Spal upin a to Mezi iv je a spaln [4]. 2.1 Biomasa [4]. ane v energie, kter, Biomasu lze rozd V odpady, zbytky [5]. a) su, b) m (kejda), c) s. V se biomasa odpadu, kde zbytky. Z K biomasa iomasa, kte [5]. V -. Pro biomasu ve fo 13
Energii z m 2.2 p se o nebo kombinaci obou vou horninu. p. jako rostlinn a o v [6]. - a) h ergie a, b) h do- c), d) antracit.,. s ohledem na zne k m je v v eho oty v -,, vzhledem [7].. ]. 14
vznikla z [9]. [7]. Na Ostravsko- ]. 2.3 - m. Jsou Krbov a to n, krby, jsou schopn Obr. 4 1].. krb pomoci t sy za 15
v sti konstruova paliva. Proh kotle se ]. kotel Verner V45 [13]. Kotle na pelety [14]. u ( [15]) Manipulace s a pelety. Obr. 6 Pelety z 4]. 16
3 Vy s z m plynem m elmi ekologicky dou, od jeho cena m produktem V si lze vybrat z po a to na pak podle se teplota spalin pohybuje pod spaliny, k. U. Kotel je, jak je u [16, 17, 18]. dojde,. U litina. Obr. 7 [19]. 17
3.2 V vod plocha jsou spaliny ven. U, Pro., rozsahu 17, 18]. aku. [16, Obr. 8 20]. 18
4 pohon kompresoru. Ten k, a ou energii pro pracuje [21]., ve Obr. 9 22]. jsou, nebo. Obr. 10 T-s diagramu [23]. 19
1. v k epla energii ze zdroje tepla z z, 2. s p z tlaku dle Carnotova cyklu, 3. kondenzace h chladivo, 4. expanze t k, Obr. 11 24]. 4.2 V nehraje roli pro po t (cena v z z vrt, vzduch/voda, voda/voda studny, z, vzduch/vzduch, 20
4.,. V pad je to. P Slunce. ( ) je do kolektoru znovu k h. Trubky Kolek hloubky, kde je [25, 26]. : d, t 7], k. : cena z, d, n eb do budoucna, aby nezasahovaly. Obr. ]. 21
vrt sonda. Ta do. [25, 28]. : s, v, t, n. : p -, p vrtu. Obr. 13 - vrt [25]. zduch/voda v oblastech s vzhledem k [29]. : j, m, v, 22
: v 30], p [31], n. Obr. 14 Te [29]. 4.2.4 ho, a) - studny Ze studny vody [32, 33]. : n, s, s hloubce, n. : p, v, 23
p, v u. b) Obr. 15 T - studny [33]. studny.. pod hladinou. Pro [33]. Obr. 16 dlo voda/voda ]. 24
je z pracuj na e na podlaze [34, 35]. : j, d. : n, p, r, d. principu jako Obr. 17 Princip funkce tepe ]. 25
5. Tato ene syst m epublice, kde v Ne fotovoltaika. fototermika. na elektrickou a Obr. 18 36] Jednou z hodin,, zda svitu 26
Obr. 19 ]. 5.1 Fototermika. V, V mi jsou v Obr. ]. 27
5.1.1 kolektoru. Jsou v voda v [38]. brou m s nanesenou Pak je teplo Obr. 21 kolektor [39]. vodivosti. Obr. 22 [40]. 28
V, ch vedle sebe. slu je jejich a u je [38]. Obr. 23 41]. 29
6. P je tu K u,. V i je b zde bude bydlet, zda rodinu. V lu. O tak, abychom jeho ze. Obr. 24. Byl dostaven v roce 2004 Porotherm 44 PD, v roce 2010 klesly v zemi. V nach 30
kotelna s. Mimo to je v V podzim de se kuchyn, koupelna a toaleta. V roce 2012/2013 se v modelo, dle,. Je [42]. za rok je tedy:. K 150 l vody. a. Obr. 25 Kotel Viadrus a brojler na 150 l. bojlerem s nergie v. K hla m televize, z y,, dat disky. V pak lektrickou energii je - o,. V 31
Obr. 26. Kamna v, -li zdroj tepla nebo pro o litin S [43]. : m, r, za, s, k. : m, n,. Obr. 27 43]. 32
V 3. www.vytapeni.cz provedl velikost zhruba na [3]. Obr. 28 3]. ven po roce dle tabulky. J a.. P a 33
teplota - = 40. =. Z, pohybuje od, tepelno,, pro Pokud tedy [44]. K ( = ) plynu -., 6.2 kotel na hn K m a dob [45, 46, 47]. 34
Obr. 29 48]. : -, r, k, v,, p, m, m 8]. + cena DPH v republice 21 [49]. K., kdy pelety nakupujeme. Cenu pelet [50]. 35
: (1) kde: - - energie, - -. peletami: (2) kde: - - - cena pelet. Doba n kotle na pelete: (3) kde: - dob kotle na pelety, [ ] - - - Z (rov. 3) 13,41 let. 36
6.2.2 Da D o DPH je [51]. za tunu, [52]. Obr. 30 51]. : (4) kde: [kg] -, [J] -, [-] - [ ]- m: (5) kde: - [ ] - cen [kg] - 37
kotle : (6) kde: - dob 1,19 let (rov. 6). s - -. - je, ropanu D propanu.. Po K tomuto s [53]. Z je Nahradit jej pouze, tedy. Kotel je volen 5]. propanu: (7) kde: [kg] -, [J] -, [ ] - propan: (8) 38
kde: - [kg] - - kotle na propan: (9) kde: - propan, [ ] - cena kotle na propan, [ ] - - P energie. energie v. 9). volen Dakon Daline PTE 45, jeho cena je 32 51]. : [56]. Elektrokotel (10) kde: - [kwh] -, - elektrokotle: (11) 39
kde: - dob elektrokotle, [ ] - elektrokotle, - - R (rov. 11). Pokud by se zkombinoval elektrokotel s 6.2.5 vzduch/voda. -InnoTec typ LW je v -15/ je 2 100 hodin a doba 250-ti z m byl dla 39 369 kwh 12 235 kwh 1 169 kwh = za provozu 25 965 kwh. 25 o 350 779 s DPH [57]. voda: (12) 40
kde: - dob - po -, - N c 6.2.5 J je tedy cca. 14 let (rov. 12). Pokud vezmeme v Premium volil od firmy IVT typ IVT [58]. 42 000 kwh 12 018 kwh = 30 000. 29 982 kwh. 29 000 lace je 498 240 : DPH (Pozn.: (13) kde: - [ - -, - 41
je cca. 17,5 let (rov. 13). S DPH [55 z. 55]. tle: (14) kde: - - -, -. 6,71 let (rov. 14). 42
Tab. 1 0 58 530 0 plyn 78 650 46 824 6,71 Kotel na pelety 107 630 50 507 13,41 31 448 32 023 1,19 Propan 78 650 91 893-2,4 32 658 105 000-0,7 498 240 30 000 17,46 350 779 33 500 14,1 letech. Obr. 32 43
Z k men ( J ou v, ou variantou se n je u obou. Vlivem u Obr. 33 33 ) (obr. 34) kazuj na vy Pro modelovou situaci je do grafu za ]). V grafu je. Varianty, 44
neu. a 11., 14 letech Obr. 34 s. 45
Z V i byl stav na v k al - m kusov, komfort,. sys a priority, tou. Po et jsem MWh/rok 19 kw. hodnot jsem vypracoval rozbor 42 Z, I 46
[1] [online]. 2014 [cit. 2014-01- http://www.vytapeni-rodinnych-domu.cz/jaky-zpusob-vytapeni-domu-zvolit [2] [online]. 2014 [cit. 2014-05-23]. http://www.energetickyporadce.cz/cs/uspory-energie/tepelne-ztraty/ [3] - [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.vytapeni.cz/kalkulacky/tepelne-ztraty [4] CERM, 2013, 119 s. ISBN 978-80-214-4770-7. [5] EkoWATT [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.ekowatt.cz/cz/informace/obnovitelne-zdroje-energie/energie-biomasy [6] - - [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.geology.cz/aplikace/encyklopedie/term.pl?uhli [7] [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.okd.cz/cs/tezime-uhli/uhli-tradicni-zdroj-energie/typy-uhli [8] -TU Ostrava; Geologie, Studium, Mineralogie, Geology, Mineralogy [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://geologie.vsb.cz/loziska/suroviny/energsur/ hn%c4%9bd%c3%a9%20uhl%c3%ad.html [9] Wikipedie. [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://cs.wikipedia.org/wiki/%c4%8cern%c3%a9_uhl%c3%ad [10] [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.cdp.cz/cerne-uhli/ cerne-uhli-vyberovy-cerny-orech-pro-klasicke-kotle-25-50-mm/ [11] [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.eshop-simecek.cz/krbova-kamna-nordica-isotta/6044 [12] - TZB-info. - TZB-info [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://vytapeni.tzb-info.cz/ kotle-kamna-krby/9798-jak-vybirat-novy-kotel-na-pevna-paliva-1 [13] Biom :: biomasa, biopaliva, bioplyn, [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://biom.cz/cz/obrazek/zplynovaci-kotel-na-drevo-verner-v45 [14] Pelety z biomasy - Biom.cz. [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://biom.cz/cz/odborne-clanky/pelety-z-biomasy-drevene-rostlinne-kurove-pelety [15] - TZB-info. - TZB-info [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://oze.tzb-info.cz/biomasa/6263-naklady-na-vytapeni-drevnimi-peletami [16] - TZB-info. TZB-info - ov [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.tzb-info.cz/1163-plyn-ve-vytapeni-i [17] -portal.cz. pro pr [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.asb-portal.cz/tzb/vytapeni/nizkoteplotni-akondenzacni-kotle 47
[18] - TZB-info. TZB-info - [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.tzb-info.cz/868-kondenzacni-kotel-pro-kazdeho-i [19] VITOGAS 200- -Teplo.cz. -Teplo.cz [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.e-teplo.cz/ plynovy-stacionarni-kotel-viessmann-vitogas-200-f-18-kw-s-regulaci-kc3.html [20] [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.quantumas.cz/kondenzacni-kotle/# [21] [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.cerpadla-ivt.cz/cz/princip-tepelnych-cerpadel [22] - DIMPLEX. a - TERMO KOMFORT - DIMPLEX [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.dimplex.cz/tepelna-cerpadla/ [23] V 4198, Brno 2006 [24] TZBinfo, ISSN 1801 6. [25] -voda Energe [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.energetickyporadce.cz/cs/uspory-energie/vytapeni/tepelna-cerpadla/ zeme-voda/ [26] [online]. 2014 [cit. 2014-05-23]. http://www.cerpadla-ivt.cz/cz/tepelna-cerpadla-zeme-voda-plocha [27] - adla [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.mastertherm.cz/tepelna-cerpadla-zeme-voda [28] T [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.cerpadla-ivt.cz/cz/ jak-se-vrtal-nejhlubsi-vrt-pro-tepelne-cerpadlo-v-cr nejhlubsi-vrt-pro-tepelne-cerpadlo-v-cr [29] Vzduch- [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.energetickyporadce.cz/cs/uspory-energie/vytapeni/tepelna-cerpadla/ vzduch-voda/ [30] -vzduch a vzduch- - Digiroom. Digiroom - DigiZone.cz [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://digiroom.digizone.cz/ clanky/tepelna-cerpadla-vzduch-vzduch-a-vzduch-voda-jak-funguji-a-kam-se-hodi/ [31] [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.cerpadla-ivt.cz/cz/tepelna-cerpadla-vzduch-voda [32] [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.cerpadla-ivt.cz/cz/tepelna-cerpadla-voda-voda 48
[33] Voda- [online]. 2014 [cit. 2014-05- : http://www.energetickyporadce.cz/cs/uspory-energie/vytapeni/tepelna-cerpadla/ voda-voda/ [34] Vzduch- [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.energetickyporadce.cz/cs/uspory-energie/vytapeni/tepelna-cerpadla/ vzduch-vzduch/ [35] [online]. 2014 [cit. 2014-05-23]. http://www.cerpadla-ivt.cz/cz/tepelna-cerpadla-vzduch-vzduch [36] - TRUXA, Jan a kolektiv.. 2. vyd. Brno: ERA group spol. s r.o., 2004. 125 s. ISBN 80-86517-89-6. [37] epubliky ::.. Czech Hydrometeorological Institute's Home Page [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://old.chmi.cz/meteo/ok/atlas/ uvod.html?http://old.chmi.cz/meteo/ok/atlas/slunobla.html [38] [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.energetickyporadce.cz/cs/uspory-energie/ohrev-vody/solarni-kolektory/ [39] CNE Czech Nature Energy, a. s. - CNE Czech Nature Energy, a. s. - [online]. 2014 [cit. 2014-05-23] http://www.cne.cz/solarni-ohrev-vody/uvod-do-termickych-systemu/ [40] - EKOMPLEX - -kanalizace - plyn - [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.topeni-topenari.eu/topeni/ topidla-alternativni/solarni-vytapeni/kapalinove.php [41] A - Junkers. - Junkers [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.junkers.cz/pro_odborniky/cenik/regenerativni_energie/ nove_solarni_vakuove_kolektory_junkers/nove_solarni_vakuove_kolektory_junkers [42] 2014 Ceny energie [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.cenyenergie.cz/prepocet-spotreby-plynu-z-m3-na-kwh/ [43] - Kamna - [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://jotul.com/cz/vyrobky/kamna/f-3/ jotul-f-3-mf#technical-area [44] [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.rwe.cz/cs/media/ceny-zp-2014/ RWEE_cenik_ZP_A4_Standard_CB_010114.pdf?jis=20140430103614 [45] Wikipedie. [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://cs.wikipedia.org/wiki/v%c3%bdh%c5%99evnost [46] Wikipedie. [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://cs.wikipedia.org/wiki/n%c3%a1vratnost [47] [online]. 2014 [cit. 2014-05-23]. http://www.investia.cz/jak-na-vypocet-navratnosti-a-vynosnosti-investice [48] - VIADRUS.CZ. Viadrus - [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://viadrus.cz/automaticke-kotle/ automaticky-kotel-vulcanus-29-cz10.html [49] [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://primyprodej.viadrus.cz/pages/stranka_obj_vulcanus.html 49
[50] - TZB-info. TZB-info - budov [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.tzb-info.cz/ceny-paliv-a-energii/prehled-cen-pelet [51] DAKON - DAKON - [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.dakon.cz/user_data/cms/soubory/00057/ DAKON-cenik-kotlu-a-prislusenstvi-3-2014.pdf [52] - TZB-info. TZB-info - [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.tzb-info.cz/prehled-cen-uhli-a-koksu [53] - TZB-info. - TZB-info [online]. 2014 [cit. 2014-05-23]. http://vytapeni.tzb-info.cz/tabulky-a-vypocty/11-vyhrevnosti-paliv [54] P - TZB-info. - TZB-info [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://vytapeni.tzb-info.cz/ tabulky-a-vypocty/139-porovnani-nakladu-na-vytapeni-podle-druhu-paliva [55] - Vaillant. - Vaillant [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.vaillant.cz/kotel-litinovy-vk-atmovit-exclusiv-p242.html [56] E.ON - - E.ON - [online]. 2014 [cit. 2014-05- z: http://www.eon.cz/file/edee/cs/domacnosti/ produkty-a-ceny-elektriny/eon-cenik-elektrina-2014-domacnost-eon.pdf [57] pekty. Alpha-InnoTec [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.alpha-innotec.de/uploads/cenik_2013_jarni_akce_2014.pdf [58] IVT PremiumLine EQ - [online]. 2014 [cit. 2014-05-23]. http://www.cerpadla-ivt.cz/cz/ivt-premiumline-eq-zeme-voda [59] - - banka [online]. 2014 [cit. 2014-05- http://www.cnb.cz/cs/menova_politika/cilovani.html#c2 50
t ]. -11-8]. -13- ]. -14- kamna [11]. -14- Obr. 5 Zply Verner V45 [13]. -15- Obr. 6 Pelety z 4]. -15- ]. -16- Obr. ]. -17- Obr.. -18- Obr. 10 yklus v T-s diagramu [23]. -18-. -19-. -20- - vrt [25]. -21- Obr. 14 Tepe [29]. -22- Obr - studny [33]. -23-. -23-. -24-. -25-. -26-. -26-. -27-. -27-. -28- Obr. 24. -29- Obr. 25 Kotel Viadrus a brojler na 150 l. -30-51
. -31-43]. -31-3]. -32- Vulcanus [48]. -34- Obr. 30 Kot 51]. -36- Obr. 31-41- Obr. 32-42- Obr. 33-43- Obr. 34 Kumul -44-52
Zkratka Jednotka Popis z Symbol Jednotka Popis Spal Teplota na pelety Cena pelet 53
Cena propanu na propan energie 54
55