obsah Proč změnit zdroj vytápění Příkladová studie pro zateplený bytový dům Technologie tepelných čerpadel Vyhodnocení provozu tepelných čerpadel v bytových domech Regulační systém xcc Ukázky instalací O společnosti KUFI INT s.r.o.
Proč změnit zdroj vytápění Stálé zdražování energií vede vlastníky všech nemovitostí hledat cesty, jak snížit jejich energetickou náročnost. Vytápění a ohřev užitkové vody jsou energeticky velmi náročné a proto lze v obou případech dosáhnout výrazných úspor. Jedním z řešení je odpojení od CZT nebo lokální výtopny a zřízení malé výtopny s tepelnými čerpadly přímo v objektu. Řešení se splitovými jednotkami vzduch-voda Convert AW má navíc velmi malé prostorové nároky a spojením jednotek do kaskád je možné sestavit topný zdroj o výkonu až několik stovek kilowattů. MÁTE SPOTŘEBU TEPLA A JEHO CENU POD KONTROLOU? CHCETE BÝT NEZÁVISLÍ NA DODAVATELI TEPELNÉ ENERGIE? CHCETE PLATIT JEN ZA SPOTŘEBOVANOU ENERGII? Výhody Nezávislost na dodavatelích tepla Snížení ztrát rozvodů Optimalizace ekvitermního řízení Výrazná úspora nákladů Výdaje za tepelnou energii pod kontrolou Nabízíme Vytápění objektu Ohřev užitkové vody Rozpočet změny zdroje vytápění Ekonomickou rozvahu návratnosti investice Prezentaci projektu Projekční práce Podporu při zajištění financování Podporu při jednání se současným dodavatelem tepelné energie Podporu při jednání s dodavatelem elektrické energie Instalaci na klíč Garance Záruka 7 let Dálková správa Diagnostika Optimalizace nastavení při provozu Monitorování provozu Servis/dispečink ÚSPORY NÁKLADŮ NA VYTÁPĚNÍ A OHŘEV VODY AŽ 60 %
Příkladová studie pro zateplený bytový dům Pro správné dimenzování topného zdroje s tepelným čerpadlem je důležité stanovení bodu bivalence, venkovní teploty, při které bude docházet ke spínání bivalentního/záložní zdroje. Ze získaných dat z instalací tepelných čerpadel máme ověřené, že bod bivalence pro teploty -8 C až -10 C je pro většinu aplikací optimální. Je však možné s ohledem na topnou soustavu zvolit jiný bod bivalence a tomu přizpůsobit dimenzování tepelného čerpadla. TOPÍ OBA ZDROJE SOUČASNĚ TOPÍ POUZE TEPELNÉ ČERPADLO BOD BIVALENCE TEPELNÁ ZTRÁTA OBJEKTU VÝKON TEPELNÉHO ČERPADLA -15 C -10 C 0 C 20 C Stanovení bodu bivalence Vstupní údaje Oblast Středočeský kraj Počet bytových jednotek 18 Celková výměra bytů 1100 m 2 Počet podlaží 4 Počet obyvatel 60 Spotřeba energie na vytápění Spotřeba energie na ohřev vody Spotřeba teplé vody Cena tepla z CZT s DPH 15 % pro vytápění Cena tepla z CZT s DPH 15 % pro ohřev vody 400 GJ/rok 220 GJ/rok 880 m 3 /rok 680 Kč/GJ 680 Kč/GJ
Technické zhodnocení Tepelná ztráta ze spotřeby energie Spotřeba teplé vody ohřáté na max. 55 C Poznámka: použit výpočtový programu AC Heating-BD-1 zohledňující pro danou lokalitu venkovní výpočtovou teplotu pro stanovení tepelné ztráty, průměrnou teplotu v otopném období a délku topného období 52 kw 2592 litrů/den Návrh topného zdroje pro vytápění a ohřev vody Kaskáda tepelných čerpadel 3 Convert AW22-3P Výkon kaskády 69,3 kw (A2/W35) Předpokládaný bod bivalence -8,5 C Předpokládaný podíl tepelných čerpadel na celkové potřebě tepla na vytápění a ohřev vody 94 % Návrh topného zdroje jen pro ohřev vody Tepelné čerpadlo Convert AW22-3P Výkon 23,1 kw (A2/W35) Roční potřeba tepla pro ohřátí 2592 litrů vody denně Předpokládaný podíl tepelného čerpadel na celkové potřebě tepla na ohřev vody při započítání sanitace bojlerů elektrickou energií Bivalentní/záložní zdroje pro vytápění 64,8 MWh/rok 95 % Elektrokotel Plynový kotel Výkon 45 kw 45 kw Účinnost 95 % 90 % Možno použít také CZT, pokud dojde k dohodě s provozovatelem CZT. Ekonomické hodnocení VYTÁPĚNÍ Elektrická energie spotřebovaná na vytápění tepelným čerpadlem Cena vytápění pouze tepelným čerpadlem 33,5 MWh/rok* 80 000 Kč/rok Bivalentní/záložní zdroj pro vytápění Elektrokotel Plynový kotel Tepelná energie dodaná bivalentním/záložním zdrojem 6,3 MWh/rok 6,3 MWh/rok Cena vytápění bivalentním/záložním zdrojem 15 000 Kč/rok 10 600 Kč/rok Minimální hodnota hlavního jističe pro topný zdroj 3 115 A 3 50 A Poplatek za rezervovaný elektrický příkon 20 800 Kč/rok 9 200 Kč/rok Celková cena vytápění tepelným čerpadlem 115800 Kč/rok 99800 Kč/rok Cena vytápění z CZT 272000 Kč/rok Úspora na vytápění 156200 Kč/rok 172200 Kč/rok Úspora na vytápění na 1 m 2 bytové plochy 142 Kč 156 Kč
OHŘEV VODY Bivalentní/záložní zdroj pro ohřev vody Elektrická energie potřebná pro ohřev vody tepelným čerpadlem Cena ohřevu vody tepelným čerpadlem Bivalentní/záložní zdroj pro ohřev vody Tepelná energie dodaná bivalentním/záložním zdrojem Cena ohřevu vody bivalentním/záložním zdrojem Celková cena ohřevu vody tepelným čerpadlem Cena ohřevu vody z CZT Úspora ohřevu vody Úspora ohřevu 1 m 3 vody Elektrická topná tyč 24,6 MWh/rok** 58800 Kč/rok Elektrická topná tyč 3,2 MWh/rok 7700 Kč/rok 66500 Kč/rok 149600 Kč/rok 83100 Kč/rok 94 Kč Celková úspora oproti CZT 239300 Kč/rok 255300 Kč/rok 57 % 60 % Předpokládaná velikost investice 1700000 Kč 1900000 Kč *Průměrný roční topný faktor (COP) je uvažován pro vytápění 2,8 **Průměrný roční topný faktor (COP) je uvažován pro ohřev vody 2,5 Poznámka: Při výpočtu je uvažována úspora 10 % přechodem na nízkoteplotní systém a optimalizací ekvitermní křivky. Ceny jsou včetně DPH 15 % a platí za uvedených předpokladů. Cena elektrické energie a plynu je použita od České energie a.s. dle ceníku platného v I. Q roku 2013. Návratnost investice Poznámka: uvažována eskalace cen energií 4 %, za posledních 10 let byla eskalace cen energií vyšší než 6 %
Meziroční nárůst cen energie podle lokality (zdroj: Energostat) Technologie tepelných čerpadel Tepelná čerpadla Convert AW jsou splitová s plynulou regulací výkonu. Skládají se z venkovní a vnitřní jednotky. Regulaci výkonu umožňuje frekvenční měnič (invertor) Jednotlivé modely je možné řadit do kaskád a tak sestavit zdroj o velikosti až několika set kilowatů. Pro instalace na bytových domech používáme venkovní jednotky Toshiba v třífázovém provedení. Venkovní jednotky je možné instalovat na zem vedle domu, nebo na střechu. Při umístění na střechu jsou jednotky připevněny na speciální konstrukce eliminující vibrace. Vnitřní jednotky a zásobníky vody se instalují do technické místnosti společně s ostatní technologií topného zdroje. Obvykle se pro tento účel využívají prostory mandlovny, nebo sušárny. Potřebná plocha je cca 15 20 m 2.
Propojovací vedení mezi venkovními a vnitřními jednotkami je vedeno v chráničce a dle dispozic je možné jej vést výkopem, po fasádě domu, nebo šachtou uvnitř domu. Schéma zapojení topného zdroje Venkovní jednotky PROPOJOVACÍ VEDENÍ CHLADIVO R-410A Vnitřní jednotky, bivalentní/záložní zdroj, zásobníky vody VNITŘNÍ JEDNOTKA ELEKTRO KOTEL VNITŘNÍ JEDNOTKA VNITŘNÍ JEDNOTKA ŘÍDICÍ SYSTÉM xcc TEPLÁ VODA CIRKULAČNÍ ČERPADLO TV PŘÍVOD STUDENÉ VODY Z VODOVODNÍHO ŘADU VÝSTUP TOPNÉ VODY DO TOPNÉHO SYSTÉMU VYROVNÁVACÍ NÁDRŽ ZPÁTEČKA Z TOPNÉHO SYSTÉMU ZÁSOBNÍKY PRO VÝROBU TEPLÉ UŽITKOVÉ VODY Pro ohřev vody využíváme obvykle kombinované zásobníky o objemu 800 nebo 1000 litrů. Zásobníky jsou vždy doplněny o cirkulační čerpadlo, zajišťující plynulou dodávku teplé vody do jednotlivých bytů. Sanitace zásobníků je prováděna pomocí integrované patrony, nebo bivalentním/záložním zdrojem.
Vyhodnocení provozu tepelných čerpadel v bytových domech BD Jirkov, Pod Přivaděčem 1303 a 1304 - bytový dům je zateplen - 24 bytových jednotek - celková výměra bytů cca 1300 m 2-2 vchody, 4 nadzemní podlaží - počet obyvatel 60 - tepelná ztráta 63 kw - denní spotřeba teplé vody cca 1,8 m 3 - instalovaný topný zdroj kaskáda tepelných čerpadel 5 Convert AW16, výkon 82 kw - bivalentní/záložní zdroj 2 EK 36 kw - zásobník vody 2 ACV Jumbo 1000 - instalace červenec/srpen 2011 - celková výše investice cca 1.600.000,- Kč s DPH 10 %* *cena zahrnuje instalaci technologie včetně projekčních prací a dopojení na stávající rozvody Údaj odečtený z hlavního elektroměru [kwh] Měsíc Datum odečtu Nízký tarif Vysoký tarif Údaj odečtený z elektroměru pro tepelné čerpadlo [kwh] Údaj odečtený z elektroměru pro eletrokotel [kwh] Údaj odečtený z kalorimetru pro vytápění [GJ] Údaj odečtený z kalorimetru pro TV [GJ] březen 31.3.2012 47282 3071 48829 1341 282,6 94,3 Měsíční spotřeba el. energie - hlavní elměr [kwh] Měsíční spotřeba tepla - kalorimetr vytápění [GJ] Měsíční spotřeba tepla - kalorimetr TV [GJ] duben 1.5.2012 52474 3346 54278 1341 313,3 109,2 5467 30,7 14,9 květen 2.5.2012 54611 3505 56582 1341 318,6 123,5 2296 5,3 14,3 červen 30.6.2012 56006 3650 58122 1341 319,1 134,9 1540 0,5 11,4 červenec 1.8.2012 57396 3705 59595 1341 319,1 147,2 1445 0 12,3 srpen 1.9.2012 58792 3765 61068 1341 319,1 158,9 1456 0 11,7 září 1.10.2012 60816 3869 63200 1341 324,3 171,5 2128 5,2 12,6 říjen 31.10.2012 65569 4156 68225 1341 355,3 184,6 5040 31 13,1 listopad 30.11.2012 71815 4602 74890 1344 397,1 197,2 6692 41,8 12,6 prosinec 31.12.2012 82190 5556 86167 1344 455,1 213,7 11329 58 16,5 leden 31.1.2013 92706 6487 97061 1848 514,6 231 11447 59,5 17,3 únor 28.2.2013 101978 7293 107082 1857 569,1 245,1 10078 54,5 14,1 březen 31.3.2013 111358 7964 117072 1875 623,4 261,5 10051 54,3 16,4 Celkem za top. období 64,1 MWh 4,9 MWh 68,2 MWh 0,5 MWh 340,8 GJ 167,2 GJ 68,9 MWh 340,8 GJ 167,2 GJ
Dodané teplo topným zdrojem celkem Dodané teplo topným zdrojem na vytápění Dodané teplo topným zdrojem na ohřev vody Platby za elektrickou energii* * Cena zahrnuje poplatek za rezervovaný příkon 508,0 GJ 141,0 MWh 340,8 GJ 167,2 GJ 1.4.2012-31.12.2012 1.1.2013-31.3.2013 106856 Kč s DPH 20 % 88337 Kč s DPH 21 % Cena za elektrickou energii zahrnující vytápění a ohřev vody v období 31.3.2012-31.3.2013 195 193 Kč s DPH Cena za vytápění a ohřev vody z CZT v období 1.1.2010-31.12.2010 303 333 Kč s DPH 10 % Předpokládaná cena za vytápění a ohřev užitkové vody z CZT v období 31.3.2012-31.3.2013* 332 332 Kč s DPH * Cena tepla včetně DPH v uvedeném topném období byla 529,- Kč a 550,- Kč (zdroj ERÚ) Celková úspora za období 2010 Předpokládaná úspora za období 2012/2013 108 140 Kč = 36 % 137 139 Kč = 41 % Poznámka: Uvedená hodnoty spotřeb elektrické energie vychází z vyúčtování dodavatele elektrické energie a z naměřených hodnot energií provozovatelem topného zdroje. Do ceny GJ tepla je započtena spotřeba elektrické energie hlavního oběhového čerpadla otopné soustavy a spotřeba ostatní technologie kotelny. Pro vyčíslení úspor byly použity ceny silové elektřiny od dodavatele Česká energie a.s.
BD Kostelec nad Černými lesy, Dr. Trippé 1053 - bytový dům je zateplen - 11/2007 zateplení střechy a stěn objektu - 9/2010 zateplení suterénu - 8/2012 instalace tepelného čerpadla - 9-12/2012 výměna ventilů, hlavic a částečně radiátorů, hydraulické vyvážení - 7 bytových jednotek - celková výměra bytů cca 440 m 2-1 vchody, 3 nadzemní podlaží - počet obyvatel 17 - tepelná ztráta 22 kw - denní spotřeba teplé vody cca 0,9 m 3 - instalovaný topný zdroj kaskáda tepelných čerpadel 2 Convert AW19-3P, výkon 40 kw - bivalentní/záložní zdroj 1 EK 18 kw - zásobník vody 1 ROLF 600 - instalace srpen 2012 - celková výše investice cca 900.000,- Kč s DPH 14 %* *cena zahrnuje instalaci technologie včetně projekčních prací a dopojení na stávající rozvody Dodané teplo topným zdrojem 164,5 GJ 45,7 MWh Dodané teplo topným zdrojem na vytápění 121,0 GJ Dodané teplo topným zdrojem na ohřev vody 43,5 GJ Platby za elektrickou energii* 29.8.2012-9.4.2013 55868 Kč s DPH 21 % *Cena zahrnuje poplatek za rezervovaný příkon Cena za elektrickou energii zahrnující vytápění a ohřev vody v období 29.8.2012-9.4.2013 55 868 Kč s DPH Cena za vytápění a ohřev vody z CZT v období 1.9.2011-31.3.2012 195 782 Kč s DPH 14 %* *Uvažováno s cenou tepla v roce 2012, nezahrnuje navýšení, ke kterým došlo do současné doby Celková úspora 139 914 Kč = 71 % Poznámka: Uvedené hodnoty spotřeb elektrické energie vychází z vyúčtování dodavatele elektrické energie a z naměřených hodnot energií provozovatelem topného zdroje. Do ceny GJ tepla je započtena spotřeba elektrické energie hlavního oběhového čerpadla otopné soustavy a spotřeba ostatní technologie kotelny. Cena tepla z CZT v roce 2012 na vytápění byla 906 Kč/GJ, spotřeba v uvedeném období byla 140 GJ. Cena tepla z CZT v roce 2012 na ohřev užitkové vody byla 775 Kč/GJ a spotřeba byla 110 GJ.
BD Kostelec nad Černými lesy, Dr. Trippé 1053 Celková spotřeba tepla na vytápění a ohřev vody a průměrná teplota během topné sezóny (data zaznamenaná provozovatelem topného zdroje)
Regulační systém xcc Regulační systém xcascade Control byl vyvinut pro řízení kaskády tepelných čerpadel vzduchvoda. Následně došlo k její rozšíření o verzi pro rodinné domy a verzi pro jiné topné zdroje (plynový kotel, elektrokotel). S úspěchem je také využívána pro řízení kaskád tepelných čerpadel země-voda. Řídí celý topný systém, který má na jedné straně zdroje tepla a na straně druhé spotřebiče tepla. Základem je ekvitermní řízení. Je velmi přesný, rozšiřitelný a má komfortní ovládání. Výrazně zefektivňuje provoz celé topné soustavy, a to až v řádu desítek procent. Nastavení ekvitermní křivky Regulační systém xcc je velmi variabilní. Umožňuje snadné nastavení regulace jednotlivých prvků topné soustavy. Tato flexibilita přináší výraznou úsporu při realizaci i provozu. Ovládání je možné pěti způsoby. Na panelu řídicí jednotky, prostorovým přístrojem, barevným dotykovým displejem a po připojení k internetu počítačem, mobilním zařízením (telefon, tablet ). Poslední dvě možnosti jsou nejčastěji využívány u bytových domů. Připojení k internetu přináší i další výhody, jako je dálková správa, diagnostika a dispečink. Uživatel má tak vše vždy pod kontrolou. Po připojení na náš dispečink periodicky sledujeme provozní parametry, které případně optimalizujeme. Parametry kaskády tepelných čerpadel
U bytových domů se obvykle řídí jeden přímý topný okruh a ohřev vody včetně sanitace zásobníku vody. Výrazného zefektivnění provozu je možné dosáhnout vhodným využitím útlumů a to jak na topení, tak i na ohřev vody. Data o spotřebách Regulační systém xcc umí řídit i zařízení, která přímo nesouvisí s topením. Příkladem je řízení cirkulace teplé vody. Cirkulační čerpadlo je spínáno v nastavených intervalech, které zohledňují spotřebu teplé vody v domě, odběrové špičky. Eliminují se tím ztráty vznikající stálou cirkulací při zachování požadavku na stálou dodávku teplé vody do každého odběrného místa v domě. Regulace xcc je vhodná i pro topné soustavy, které nevyhovují nízkoteplotnímu spádu 55/45 C. Při požadavku na teplotu topné vody vyšší než 55 C topný zdroj automaticky přejde do alternativního režimu. Dojde k řízenému odstavení tepelného čerpadla a provozu pouze bivalentního/záložního zdroje, který topnou vodu ohřeje na požadovanou teplotu. Není proto nutné instalovat drahá a neúčinná vysokoteplotní tepelná čerpadla. Modul regulace xcc
Ukázky instalací Bytový dům Na Vyhaslém, Kladno Kaskáda 2 Convert AW28-3P - Tepelná ztráta 69 kw 6 nadzemních podlaží 17 bytových jednotek 40 obyvatel Celková vytápěná plocha cca 1000 m2 Denní spotřeba užitkové vody cca 0,9 m3 Bytový dům Pod Přivaděčem, Jirkov Kaskáda 5 Convert AW16 - Tepelná ztráta 63 kw 4 nadzemní podlaží 24 bytových jednotek 60 obyvatel Celková vytápěná plocha 1300 m2 Denní spotřeba užitkové vody cca 1,8 m3
Ubytovna v Janovicích nad Úhlavou Kaskáda 4 Convert AW28-3P - Tepelná ztráta 138 kw 5 nadzemní podlaží 28 bytových jednotek 50 obyvatel Celková vytápěná plocha 1100 m2 Denní spotřeba užitkové vody cca 3,5 m3 Bytový dům Plzenecká, Plzeň Kaskáda 2 Convert AW22-3P - Tepelná ztráta 28 kw 3 nadzemní podlaží 9 bytových jednotek 2 obyvatel Celková vytápěná plocha 300 m2 Denní spotřeba užitkové vody cca 0,8 m3
Společnost KUFI INT s.r.o. dodavatel tepelných čerpadel AC Heating Společnost KUFI INT s.r.o. byla založena v roce 2006. Sídlo společnosti je v Plzni, Nepomucká 246/114. Odchodní zastoupení a technické oddělení je v Plzni, Slovanská alej 28. V současné době probíhá výstavba sídla společnosti v Letkově, u Plzně. V Irsku prodáváme úspěšně tepelná čerpadla s našim partnerem Heat Angels & Co Ltd, 3 Westgate Business park, Dungarvan, Co. Waterford. Společnost se zabývá výrobou a instalacemi tepelných čerpadel, vývojem regulačních systémů a regulací zdrojů tepelné energie. V Plzni pracuje kolektiv 20 pracovníků, v Irsku kolektiv 8 pracovníků. Společnost spolupracuje s významnými výrobci a dodavateli komponentů v oblasti tepelné a regulační techniky (Toshiba, SWEP, Wilo, Grundfos, TECO) a také s projektanty vytápění a regulace. V České republice patří společnost dle studie BSRIA - Heat pumps Czech Republic World renewables 2012 - mezi největší 3 dodavatele tepelných čerpadel vzduchvoda.
ZÁRUKA 7 LET Františky Stránecké 165/8 709 00 Ostrava Mariánské Hory telefon: 596 133 701 fax: 596 133 559 infolinka: 800 11 66 55 email: omlux@omlux.cz OMLUX, spol. s r.o. Práva na změny vyhrazena. Podklady nenahrazují technickou dokumentaci zařízení. V 4.2012 www.omlux.cz