1/82 Navrhování a bilancování tepelných čerpadel

Podobné dokumenty
1/91 Navrhování a bilancování tepelných čerpadel

1/77 Navrhování tepelných čerpadel

Cvičení 5 Bilancování provozu tepelných čerpadel

Tomáš Matuška Ústav techniky prostředí, Fakulta strojní RP2 Energetické systémy budov, UCEEB ČVUT v Praze 1/39

Technické normalizační informace TNI (revize 2014) solární soustavy TNI (nová 2014) tepelná čerpadla

EFEKTIVNÍ ENERGETICKÝ REGION DOLNÍ BAVORSKO

Technické systémy pro pasivní domy. Tomáš Matuška Energetické systémy budov, UCEEB Ústav techniky prostředí, Fakulta strojní ČVUT v Praze

TECHNICKÝ LIST 1) Výrobek: KLIMATIZACE BEZ VENKOVNÍ JEDNOTKY 2) Typ: IVAR.2.0 8HP IVAR HPIN IVAR HPIN IVAR.2.

Efektivní využití OZE v budovách. Tomáš Matuška RP2 Energetické systémy budov Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT v Praze

Projekční podklady Vybrané technické parametry

Zdroje tepla pro pasivní domy. Tomáš Matuška Energetické systémy budov, UCEEB Ústav techniky prostředí, Fakulta strojní ČVUT v Praze

TECHNICKÝ LIST 1) Výrobek: KLIMATIZACE BEZ VENKOVNÍ JEDNOTKY 2) Typ: IVAR.2.0 8HP IVAR HPIN IVAR HPIN IVAR.2.

1/66 Základy tepelných čerpadel

1/65 Základy tepelných čerpadel

Zdroje tepla pro vytápění

213/2001 ve znění 425/2004 VYHLÁŠKA. Ministerstva průmyslu a obchodu. ze dne 14. června 2001,

Energetický audit. Energetický audit

ANALÝZA SPOTŘEBY ENERGIE VÍCEZÓNOVÝCH KLIMATIZAČNÍCH SYSTÉMŮ

Zjednodušená měsíční bilance tepelné soustavy s tepelným čerpadlem BilanceTC 2017/v2

Technický list. Trubky z polypropylenu EKOPLASTIK PPR PN10 EKOPLASTIK PPR PN16 EKOPLASTIK EVO EKOPLASTIK PPR PN20 EKOPLASTIK FIBER BASALT CLIMA

Zdroje energie pro úsporné budovy. Tomáš Matuška Energetické systémy budov, UCEEB Ústav techniky prostředí, Fakulta strojní ČVUT v Praze

Zadavatel MSSS Vejprty, S. K. Neumanna 842, Vejprty

Výroba a užití elektrické energie

Nezávislost na dodavatelích tepla možnosti, příklady. Tomáš Matuška Ústav techniky prostředí Fakulta strojní, ČVUT v Praze

KOMBINACE TEPELNÝCH ČERPADEL A FOTOVOLTAICKÝCH SYSTÉMŮ

KOMBINACE FVSYSTÉMU A TEPELNÉHO ČERPADLA (PRO TÉMĚŘ NULOVOU BUDOVU)

( ) ( ) NÁVRH CHLADIČE VENKOVNÍHO VZDUCHU. Vladimír Zmrhal. ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav techniky prostředí Vladimir.Zmrhal@fs.cvut.

El. Administrativní budova Otín 286, Jindřichův Hradec. Zadavatel posudku: Pro Invest s.r.o. Kettnerova 2048/28, Praha 5 IČ:

Ekopoint s.r.o. 01/2011

Složkový model spotřeby tepelné energie v síti centralizovaného zásobování teplem

Investice do Vaší budoucnosti. Projekt je spolufinancován Evropskou Unií prostřednictvím Evropského fondu pro regionální rozvoj

4. Střední radiační teplota; poměr osálání,

Strojírenský zkušební ústav, s.p.

ZÁKLADY ELEKTRICKÝCH POHONŮ (EP) Určeno pro posluchače bakalářských studijních programů FS

Speciální aplikace FV systémů. Tomáš Matuška RP2 Energetické systémy budov Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT v Praze

Výpočty teplotní bilance a chlazení na výkonových spínacích prvcích

5. Využití elektroanalogie při analýze a modelování dynamických vlastností mechanických soustav

Uživatelský manuál. Řídicí jednotky Micrologic 2.0 a 5.0 Jističe nízkého napětí

Metodika zpracování finanční analýzy a Finanční udržitelnost projektů

Novinky v oblasti vytápění a přípravy teplé vody. Roman Vavřička. Teplá voda vs. Vytápění

KONFERENCE TZB 2012 Aqua-therm 2012

Úloha V.E... Vypař se!

TEPELNÁ ČERPADLA. Bořivoj Šourek Ústav techniky prostředí, Fakulta strojní ČVUT v Praze

Návod k výpočtovému nástroji pro hodnocení soustav s tepelnými čerpadly

2.2.2 Měrná tepelná kapacita

VÍCE-VÝMĚNÍKOVÁ TEPELNÁ ČERPADLA

Návod k obsluze. Vnitřní jednotka pro systém tepelných čerpadel vzduch-voda s příslušenstvím EKHBRD011ABV1 EKHBRD014ABV1 EKHBRD016ABV1

TEPELNÁ ČERPADLA ROTEX vzduch-voda

X 3U U U. Skutečné hodnoty zkratových parametrů v pojmenovaných veličinách pak jsou: Průběh zkratového proudu: SKS =

ENERGETICKÝ AUDIT. Realizace úspor energie Střední škola zemědělství a služeb, Město Albrechtice. Nemocniční 11, Město Albrechtice

Možnosti řešení solárních tepelných soustav

Skupinová obnova. Postup při skupinové obnově

Ohřev teplé vody pomocí technologie SANDEN AquaEco

Parametry ENS a ES energetické ukazatele (indikátory).

Alternativní zdroje v bytových domech

Studie proveditelnosti (Osnova)

STATICKÉ A DYNAMICKÉ VLASTNOSTI ZAŘÍZENÍ

Systémy země-voda a voda-voda HPBW / HPWW modely E a G

Technická zpráva návrh tepelného čerpadla pro RD ve Zdětíně

HODNOCENÍ ENERGETICKÝCH SYSTÉMŮ V BUDOVÁCH

Měření výkonnosti údržby prostřednictvím ukazatelů efektivnosti

Synchronizace tepelného čerpadla s fotovoltaikou. Ing. Petr Filip, Chytrý dům s.r.o.

MCS 3500 Modulární stropní reproduktorový systém

Energetické systémy pro budovy s vysokou mírou soběstačnosti

Laboratorní práce č. 1: Pozorování tepelné výměny

Hodnocení energetické náročnosti z pohledu primární energie - souvislosti s KVET

Požadavky tepelných čerpadel

ENERGETICKÝ AUDIT. listopad Dne:.

Numerická integrace. b a. sin 100 t dt

ceník tepelných čerpadel Vaillant Proč Vaillant? Tradice, kvalita, inovace, technická podpora.

1/68 Solární soustavy

Signálky V. Signálky V umožňují světelnou signalizaci jevu.

ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra Technických zařízení budov

Logatherm WPS C 35 C A ++ A + A B C D E F G. db kw kw /2013

Solární systémy pro rodinné a bytové domy a další aplikace 1/38

STEJNOSMĚRNÝ PROUD Práce a výkon TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

Ing. Jakub Kirchner EKONOMIKA PROVOZU TEPELNÝCH ČERPADEL A ZAJÍMAVÉ INSTALACE 2013

Protipožární obklad ocelových konstrukcí

Stýskala, L e k c e z e l e k t r o t e c h n i k y. Vítězslav Stýskala TÉMA 6. Oddíl 1-2. Sylabus k tématu

296/2015 Sb. VYHLÁKA

Seznam parametrů Vydání 04/03. sinamics SINAMICS G110

Logafix WPL pro venkovní instalaci

Předběžný návrh řešení systému vytápění pomocí: tepelného čerpadla Vaillant arotherm VWL (provedení vzduch/voda)

2.1.4 Výpočet tepla a zákon zachování energie (kalorimetrická rovnice)

1/61 Solární soustavy

Nabídka: tepelného čerpadla Vaillant geotherm VWL (provedení vzduch/voda)

Možnosti větrání tepelnými čerpadly v obytných budovách

PRAKTIKA z FOTOVOLTAIKY

ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE

PRONTO. PRFA.../A Regulátor fancoilů pro jednotlivé místnosti Příklady aplikací 1/98

Zásady hodnocení ekonomické efektivnosti energetických projektů

Pasivní tvarovací obvody RC

Solární energie. Vzduchová solární soustava

Ploché výrobky válcované za tepla z ocelí s vyšší mezí kluzu pro tváření za studena

MODERNÍ SYSTÉM. Inteligentní zařízení pro teplovzdušné vytápění a větrání s rekuperací tepla s tepelným čerpadlem vzduch-voda. Výstup.

Teorie obnovy. Obnova

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Měrné teplo je definováno jako množství tepla, kterým se teplota definované hmoty zvýší o 1 K

Systémy kovových trubek OBO

Transkript:

1/82 Navrhování a bilancování epelných čerpadel paramery epelného čerpadla provozní režimy, navrhování roční opný fakor TČ sezónní opný fakor sousav

Tepelné čerpadlo 2/82 Q k odběrová srana Q k P el Q v P el COP Q P k el Q v Q k P el zdrojová srana Q v Q k 1 1 COP Q v

Paramery epelného čerpadla 3/82 opný výkon Q k [kw] výkon odebíraný z kondenzáoru opný fakor COP [-] při jasně definovaných podmínkách v1 a k2 elekrický příkon P el [kw] výkon zdroje NPT Q v [kw] výkon přiváděný do výparníku

Provozní režimy epelných čerpadel 4/82

Provozní režimy epelných čerpadel 5/82 monovalenní provoz epelné čerpadlo je jediným vyápěcím zařízením nízkoeploní vyápění do eploy oopné vody 55 C paralelně bivalenní provoz pod eploou bivalence se připíná další zdroj, epelné čerpadlo pracuje i pod bodem bivalence. Nízkoeploní oopná sousava (velkoplošná oopná ělesa, podlahové vyápění) s eploou do 55 C

Provozní režimy epelných čerpadel 6/82 alernaivně bivalenní provoz při poklesu pod sanovenou eplou bivalence a vyápění zajišťuje jiný zdroj. Vhodné pro oopné sousavy s eploou oopné vody do 90 C čásečně paralelně bivalenní provoz pod eploou bivalence (od výkonu) se připíná další zdroj epla, a dále při nedosažení pořebné výsupní eploy oopné vody se čerpadlo vypíná.

Provozní režimy epelných čerpadel 7/82 monoenergeický provoz např. bivalenní provoz elekricky poháněného TČ s elekrokolem (časo inegrovaný do kompakního zařízení) eploy bivalence podle výkonu (dimenzování) podle eploy oopné vody výkon TČ je dosaečný oopné plochy navrženy na vysoké eploy, kerých TČ nedosáhne, zvlášě v exrémních zimních podmínkách

Teploa přívodní vody [ C] Bivalence podle eploy 8/82 100 90 80 70 60 90/70 C 75/55 C 60/45 C 55/40 C 45/35 C 35/30 C 50 40 30 20 10 0-15 -10-5 0 5 10 15 20 Venkovní eploa [ C]

Navrhování epelných čerpadel 9/82 návrh ypu epelného čerpadla dosupný zdroj NPT návrh opného = kondenzačního výkonu Q k (pro vyápění) epelná zráa objeku výkon pro přípravu eplé vody návrhová eploa oopné vody: eploní spád návrhová eploa zdroje NPT

Teploa bivalence podle výkonu 10/82 hea oupu Q k [kw], hea load Q l [kw] 30 25 20 15 10 5 epelné čerpadlo země-voda eploa bivalence oupu emperaure 35 C oupu emperaure 50 C hea load 0-12 -8-4 0 4 8 12 16 20 ambien emperaure e [ C]

Teploa bivalence podle výkonu 11/82 hea oupu Q k [kw], hea load Q l [kw] 30 25 20 15 10 5 epelné čerpadlo vzduch-voda eploa bivalence oupu emperaure 35 C oupu emperaure 50 C hea load 0-12 -8-4 0 4 8 12 16 20 ambien emperaure e [ C]

Grafické určení eploy bivalence 12/82 rodinný dům epelná zráa 15 kw pro návrhovou eplou -15 C epelné čerpadlo WPL18 oopná sousava 50/40 C

Teploa bivalence podle výkonu 13/82 rodinný dům 15 kw při e,n -12 C, i,n = 20 C

Návrh výkonu pokryí pořeby epla 14/82 oudoor emperaure e [ C] -12-10 -8-6 -4-2 0 2 4 6 8 10 12 80% 60% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 days 100% 75% 50% 25%

eplo dodané TČ / pořeba epla Návrh výkonu pokryí pořeby epla 15/82 1,0 0,9 a r 0,8 0,7 0,6 0,5 pro obyné budovy na základě pořeby epla na vyápění 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 výkon epelného čerpadla a / návrhová epelná zráa

Navrhování epelných čerpadel 16/82 návrh zdroje epla (výkon nezávislý na venkovních podmínkách) 50 % epelné zráy objeku - pokryí 85 % pořeby epla 60 % epelné zráy objeku - pokryí 93 % pořeby epla 70 % epelné zráy objeku - pokryí 97 % pořeby epla voda-voda

Navrhování epelných čerpadel 17/82 návrh zdroje epla (výkon závislý na venkovních podmínkách) 50 % epelné zráy objeku - pokryí 75 % pořeby epla 60 % epelné zráy objeku - pokryí 85 % pořeby epla 70 % epelné zráy objeku - pokryí 92 % pořeby epla vzduch-voda

Navrhování epelných čerpadel 18/82 monovalenní (100 %) x bivalenní provoz (např. 70 %) monovalenní provoz země-voda: pro pokryí pořeby epla o 3 % vyšší (97 % na 100 %) je nuné: zvýši výkon TČ na cca 140 % příp. zvýši ve sejném poměru zdroj NPT na 140 % (hloubka vrů) monovalenní provoz vzduch-voda vysoké výkony v lením období, výměník v zásobníku TV nepředá výkon monovalenní řešení je ekonomicky méně efekivní zvýšení invesice není vyváženo malým navýšením úspory energie

Regulace výkonu 19/82 běžná epelná čerpadla sar-sop režim cyklování = snížení živonosi kompresoru zamezení cyklování poddimenzování akumulace epla návrh akumuláoru pro minimální dobu chodu epelného čerpadla epelná čerpadla s regulací výkonu inverer - frekvenční měnič digial scroll vliv na úsporu: řádově procena (!)

20/82 Efekivia provozu roční opný fakor epelného čerpadla SCOP výpočení posup pro SCOP účinnos a šíkování epelných čerpadel

Sezónní opný fakor 21/82 příprava eplé vody vyápění SPF Q vy,v COP COP Q E TČ TČ SPF Q E vy, v celk E TC E pom E dod QE el,celk

Tepelná čerpadla - požadavky 22/82 značka kvaliy EHPA minimální COP při zkoušce podle EN 14511 v uznané laboraoři země-voda B0/W35 COP > 4.3 voda-voda W10/W35 COP > 5.1 vzduch-voda A2/W35 COP > 3.1 deklarace hladiny akusického výkonu dokumenace: projekční, servisní a provozní manuály v mísním jazyce servisní síť, reakce na sížnos do 24 h 2 roky záruka, náhradní díly 10 le na skladě

Opimální opný fakor 23/82 úspora energie není přímo úměrná opnému fakoru! Q u Q TC E TC Q TC Q TC COP Q TC 1 1 COP úspora energie narůsá pomalu (hyperbola) 2násobný opný fakor 2násobná úspora = 1,25násobná úspora zvyšování opného fakoru nad 3,0 nemá velký přínos v úspoře nezáleží zda země-voda nebo vzduch-voda čím horší výchozí opný fakor, ím věší dopad má jeho zvýšení analogie se zaeplením domu zásadní pro úsporu je spolehlivé epelné čerpadlo

Reálný (průměrný) opný fakor 24/82 údaj výrobce pro výrobek x reálný roční opný fakor sysému opný fakor se mění v závislosi na podmínkách proměnlivá eploa NZT (vzduch, povrchová voda) přibližně konsanní eploa NZT (sudniční voda, země) proměnlivá eploa oopné vody (ekviermní regulace) příkon čerpadel pro dopravu eplonosných láek příprava eplé vody ohřev na 55 C, významně sníží celoroční opný fakor, zvlášě u objeků s nízkoeploním vyápěním (NED) bivalenní zdroj epla (elekrická vložka), zráy akumuláoru

Reálný (průměrný) opný fakor 25/82 průměrný opný fakor: 2,5 až 3,0 voda-voda (neuvedena) až 3,5 (minimum insalací)

Minimální opný fakor TČ 26/82 minimální roční opný fakor SCOP epelného čerpadla pro nahrazení primárního paliva epelné zařízení: přeměna primárního paliva s účinnosí h k (např. plynový koel) Q p1 Q h d k epelné čerpadlo: přeměna primárního paliva na elekrickou energii s účinnosí h e přeměna elekrické energie (mechanická práce) na eplo z epelného čerpadla (využií obnovielné čási z prosředí) s opným fakorem SCOP Q P Q e d p2 he SCOP 1 h e

Minimální opný fakor TČ 27/82 minimální opný fakor epelného čerpadla pro nahrazení primárního paliva (včeně zrá akumulace) Q Q p2 p1 h SCOP k h e plynový koel h k = 0.76 (provozní účinnos dle TNI 73 0331), účinnos elekrárny (0.35) + zráy v rozvodech h e = 0.30 minimální sezónní opný fakor SCOP > 2,5 plynový kondenzační koel h k = 0.93 (provozní účinnos dle TNI 73 0331), účinnos produkce el. energie h e = 0.30 minimální sezónní opný fakor SCOP > 3.1 uspoří epelná čerpadla primární energii? jsou obnovielnými zdroji epla? není lepší spalova fosilní paliva a produkova přímo eplo?

Roční opný fakor epelného čerpadla? 28/82 zjednodušeně podle TNI 73 0331 definuje průměrné účinnosi zdrojů a echnických sysémů pro hodnocení energeické náročnosi budov podle vyhlášky 78/2013 Sb. pomocný dokumen, nezávazný sanovení ročního provozního SCOP z hodnoy jmenovié při A2/W35 B0/W35 W10/W35 pro vyápění SCOP H,rok = f H,COP * COP N pro přípravu eplé vody SCOP W,rok = f W,COP * COP N na základě skuečné předpokládané eploní úrovně

Činiele pro sanovení ročního COP 29/82 Návrhová výsupní eploa oopné vody [ C] Vzduch-voda Země-voda Voda-voda f H,COP (-) 35 1,02 1,07 1,00 45 0,93 0,94 0,89 55 0,83 0,81 0,76 Požadovaná eploa eplé vody [ C] Vzduch-voda Země-voda Voda-voda f W,COP (-) 40 0,94 0,86 0,80 50 0,77 0,66 0,61 60 0,60 0,45 0,42

Sandardní sezónní opný fakor SCOP 30/82 podrobný výpoče v souladu s ČSN EN 14 825 sezónní opný fakor (samoného) epelného čerpadla SCOP výpoče pro sezónu na základě podrobných údajů ze zkoušky EN 14511 pro dosaečný poče kombinací v1 / k2 pro sandardní klimaické podmínky (čenos venkovních eplo) pro sandardní odběr epla ve sandardní oopné sousavě (na základě definované epelné zráy) podklad pro šíkování epelných čerpadel podle směrnice o Ecodesignu

Sezónní účinnos zdrojů epla 31/82 pro zdroje epla na vyápění sezónní energeická účinnos zdroje pro vyápění h s kole, epelná čerpadla srovnání z pohledu primární energie pro epelná čerpadla je sezónní energeická účinnos definována jako h s SCOP PEF PEF fakor primární energie pro elekřinu PEF = 2.5

Požadavek na účinnos (EC 813/2013) 32/82 minimání sezónní energeická účinnos zdroje pro vyápění h s od 26.9.2015 h s 100 % (vysokoeploní sousavy nad 35 C) h s 115 % (nízkoeploní sousavy do 35 C) od 26.9.2017 h s 110 % (vysokoeploní sousavy nad 35 C) h s 125 % (nízkoeploní sousavy do 35 C)

Šíky pro TČ od 26. 9. 2015 33/82

Šíky pro TČ od 26. 9. 2019 34/82

Význam SCOP 35/82 SCOP a účinnos h s je vzažena pouze k epelnému čerpadlu za sandardních podmínek (klima, odběr, oopná sousava) slouží pro porovnání epelných čerpadel v režimu celoročního provozu umožňuje vybra epelné čerpadlo přímo podle návrhového výkonu epelné čerpadlo insalované v konkréním mísě (klima) do konkréní budovy (odběr epla) s konkréní oopnou sousavou (eploní úroveň odběru) a konkréním provedeným nízkopoenciálním zdrojem epla (eploní úroveň zdroje) bude vykazova jiný SCOP

36/82 Bilancování provozu epelných čerpadel sezónní opný fakor SPF sousavy s TČ bilancování inervalová meoda vliv provozních podmínek v dané insalaci

Sezónní opný fakor sysému 37/82 příprava eplé vody vyápění SPF Q vy,v SPF Q E vy, v celk E TC E pom E dod QE el,celk

Požadavek na SPF 38/82 EU směrnice 2009/28/EC o podpoře využií energie z obnovielných zdrojů sousavu s epelným čerpadlem lze považova za OZE pokud SPF 1 1,15 h e průměr EU h e = 40 % SPF > 2,875 ČR: h e = 30 % 1) SPF > 3,83 nařízení EU h e = 45.5 % SPF > 2,5 (2013/114/EC) 1) Czech Republic Energy Efficiency Repor, ABB repor, January, 2011

ČSN EN 15450 příloha C (informaivní) 39/82

Sudie Fraunhofer ISE 40/82 měření na reálných insalacích, vyhodnocení SPF rodinné domy různé sáří, poměr vyápění / eplá voda, klimaické oblasi, roky hps://wp-monior.ise.fraunhofer.de Typ budov Poče insalací Realizace HP in Exising Buildings sávající 80 2006-2009 HP Efficiency novosavby 100 2005-2010 HP Monior novosavby 90 2009-2013

TČ vzduch-voda 41/82

TČ země-voda 42/82

Bilancování provozu TČ 43/82 účel bilancování provozní opný fakor samoného epelného čerpadla SCOP sezónní opný fakor sousavy s epelným čerpadlem SPF skuečná spořeba el. energie epelným čerpadlem skuečná spořeba energie dodakovým zdrojem epla jednoduchý výpočový posup jednoduchý výpoče s použiím abulkového procesoru (Excel) sandardizované klimaické paramery (křivka rvání eplo pro danou lokaliu, hisogram eplo)

Bilancování provozu TČ 44/82 nelze použí měsíční meodu (!) průměrné měsíční eploy zřídka pod eploou bivalence Praha České Budějovice Hradec Králové Brno I -1,5-2 -2,1-2 II 0-0,9-1 -0,6 III 3,2 3 2,7 3,7 IV 8,8 7,4 7,4 8,7 V 13,6 12,7 12,8 14,1 VI 17,3 15,7 15,6 16,9 VII 19,2 17,5 17,4 18,8 VIII 18,6 16,6 16,8 17,8 IX 14,9 12,9 13,5 14 X 9,4 7,7 8,3 8,7 XI 3,2 2,8 3,1 3,6 XII -0,2-0,4-0,4-0,2 Q [kw] 12 10 8 6 4 2 0-12 -8-4 0 4 8 12 16 20 24 e [ C]

Je pořeba použí deailní výpoče 45/82 různý výkon epelného čerpadla v různých obdobích roku zima nedosaečný výkon podzim přebyečný výkon

Je pořeba použí deailní výpoče 46/82 různý COP epelného čerpadla v různých obdobích roku zima nízký COP podzim vysoký COP

Výpočová meoda 47/82 meoda eploních inervalů, inervalová meoda, (bin mehod) normalizovaná v ČSN EN 15316-4-2, velice deailní použií hisogramu venkovních eplo pro oopnou sezónu nebo pro celý rok rozlišení inervalů 1 K každý eploní inerval je charakerizován: horní eploou dolní eploou venkovního vzduchu sřední eploou vzduchu j rváním (hodiny) j

Výpočová meoda 48/82 TNI 73 0351 - zjednodušení inervalová meoda využií čenosi eplo pro oopné období, celý rok, jednolivé měsíce, údaje v souladu s TNI 73 0331 nejčasější aplikace: prioria přípravy TV, epelná čerpadla bilancována v provozu na plný výkon v kombinaci se zásobníkem nezohledňuje blokaci ve vysokém arifu přehledná meoda 15 sran vyjasnění podsay meody jiné (přirozené) značení veličin

Roční eploní hisogram pro Prahu 49/82 oopná sezóna léo

Roční eploní hisogram pro Prahu 50/82 8760 h

Roční eploní hisogram pro Prahu 51/82

Měsíční eploní hisogramy 52/82 100 90 leden červenec 80 70 60 50 40 30 20 10 0-17.5-15.5-13.5-11.5-9.5-7.5-5.5-3.5-1.5 0.5 2.5 4.5 6.5 8.5 10.5 12.5 14.5 16.5 18.5 20.5 22.5 24.5 26.5 28.5 30.5

Energeická bilance 53/82 pro každý eploní inerval se sanoví (pro sřední eplou e,j ) pořeba epla budovy podmínky provozu epelného čerpadla ( v1, k2 ) výkon a COP epelného čerpadla dosupná energie Q TC,dis z TČ energie dodaná Q TC,dod z TČ pro kryí pořeby epla budovy pořeba elekřiny E TC pro TČ pořeba dodakového epla Q ZZ ze záložního zdroje (elekřina E ZZ ) provozní doba TC epelného čerpadla pořeba pomocné elekřiny E pom (čerpadla)

Pořeba epla 54/82 pořeba epla na vyápění rozdělení do inervalů zjednodušená meoda založená na hodinosupních DH j v eploním inervalu předpoklad: celková pořeba epla na vyápění Q VYT ~ DH v daném období Q VYT, j Q VYT DH DH j Q VYT i j e, j DH j j Q VYT f VYT

Pořeba epla 55/82 pořeba epla na přípravu TV rozdělení do inervalů na základě rvání inervalů - poču hodin H j v inervalu celková pořeba epla na TV Q TV ~ H v roce (= 8760 h) Q TV, j Q TV H H j Q TV j H j H j Q TV f TV

Rozpoče pořeby epla do inervalů 56/82

Paramery epelného čerpadla 57/82 opný výkon Q k [kw] výkon odebíraný z kondenzáoru opný fakor COP [-] při jasně definovaných podmínkách v1 a k2 elekrický příkon P el [kw]

58/82 Paramery epelného čerpadla charakerisiky výkon Q TČ = f ( v1, k2 ) opný fakor COP = f ( v1, k2 ) využií lineárních nebo kvadraických inerpolací a exrapolací charakerisik (bodů) pro jiné provozní podmínky 2 1 2 2 2 1 2 1 k v k v k v TČ F E D C B A Q 2 1 2 2 2 1 2 1 k v k v k v f e d c b a COP

Teploa NPT zdroje 59/82 eploa zdroje NPT = eploa na vsupu do výparníku v1 vzduch-voda: v1 = e voda-voda: v1 = 10 C země-voda. v1 = f ( e ) 5 4 3 EN 15316-4-2: v v1 [ C] C; 1 1 max 0 C; min(0,15 e 1,5 4,5 2 C) 0-1 -10 0 10 20 30 e [ C]

Teploa zdroje NPT (země) 60/82 měření na vru FS, ČVUT v Praze venkovní výparník Říjen Lisopad Prosinec Leden Únor Březen Duben Kvěen zdroj: R. Krainer

Teploa zdroje NPT (země) 61/82 aproximace sřední hodnoy zdroj: R. Krainer

Oopná sousava eploa vody 62/82 eploa oopné vody = f ( e ) ekviermní eploa přívodní oopné vody w1 k2 = w1 +D w návrhový eploní spád oopné vody w1,n / w2,n výpočová venkovní eploa e,n výpočová vniřní eploa i,n = průměrná vniřní eploa i výpoče eploy oopné vody z rovnice pro výkon oopného ělesa Q Q z z, N D D N n Q Q z i z, N i, N e e, N m m N

63/82 Ekviermní eploa oopné vody N e N i e i N N w N w w w Q Q,, 2, 1, 2 1 N w N w N w w c Q c Q 2, 1, 2 1 m N m N e N i e i N w N w w w,, 2, 1, 2 1

64/82 Ekviermní eploa oopné vody N e N i e i n N i N w N w i w w n N N z z Q Q,,, 2, 1, 2 1, 2 2 D D n N e N i e i N i N w N w i w w 1,,, 2, 1, 2 1 2 2 n N e N i e i N i N w N w i w w 1,,, 2, 1, 2 1 2 2 2 n... eploní exponen n = 1,3 oopná ělesa n = 1,1 podlahové vyápění

Ekviermní eploa oopné vody 65/82 60 eploa oopné vody [ C] 55 50 45 40 35 30 eploa přívodní vody w1 eploa vrané vody w2 +13 C konec oopného období 25 20-12 -8-4 0 4 8 12 16 20 venkovní eploa e [ C]

Výpočové vzahy pro inervaly 66/82 energie dosupná z TČ [kwh] Q TC, dis,j TC,j j energie dodaná z TČ pro kryí pořeby [kwh] Q TC, dod,j min( QTC,dis ; QVYT,TV ) j pořeba elekřiny pro TČ [kwh] E TC,j Q TC,dod,j COP j energie dodaná záložním zdrojem pořeba elekrokole [kwh] E ZZ, j Q VYT,TV,j Q TC,dod,j

Výpočové vzahy pro inervaly 67/82 doba chodu TČ TC,j Q TC,dod,j TC,j pořeba pomocné energie (čerpadla, venily, regulace, ad.) E pom, j P pom TC,j

Celoroční hodnoy 68/82 dodaná energie z TČ Q TC,dod j Q TC, dod, j pořeba elekřiny pro TČ E TC j E TC, j pořeba elekřiny pro záložní zdroj E ZZ j E ZZ, j pořeba pomocné elekřiny E pom j E pom, j doba chodu TČ TC TC,j j

Celoroční hodnoy 69/82 sezónní opný fakor SPF E Q TC TC,dod E ZZ Q ZZ E pom

Kombinace vyápění a přípravy TV 70/82 prioria přípravy eplé vody - výpoče nejdřív pro přípravu eplé vody pořeba epla Q TV,j eplo dodané z TČ v režimu eplé vody Q TC,dod,TV,j k2 = TV +D TV výpoče doby chodu v režimu TV TC,dod,TV,j TC,TV,j Q TC,TV,j zbývající doba dosupná pro TČ v režimu vyápění TC,VYT, dis,j j TC,TV,j eplo dosupné (k dispozici) pro režim vyápění Q TC, VYT,dis,j TC,VYT,dis,j TC,VYT,j

Celoroční výsledky příklad 71/82 SPF HW = 2,60 SPF SH = 4,61 SPF = 4,17

Běžný dům 72/82 vyápění 160 m 2 epelná zráa 10 kw (-12 C) pořeba epla na vyápění 21 500 kwh/rok (135 kwh/m 2.rok), TMY Praha oopná sousava 50/40 C 35/30 C eplá voda 4 osoby, 45 l/os.den, epelné zráy 15 % eploa eplé vody 55 C, eploa sudené vody 15 C pořeba epla na ohřev vody 3 500 kwh/rok (14 % z celkové pořeby)

Běžný dům 73/82 4500 4000 3500 3000 eplá voda vyápění kwh 2500 2000 1500 1000 500 0 leden únor březen duben kvěen červen červenec srpen září říjen lisopad prosinec

Tepelné čerpadlo vzduch-voda 74/82 výkon 8,1 kw a COP = 3,4 při A2/W35 5 4 3 SPF 2 1 0 50/40 35/30 SPF TV 2.50 2.50 SPF VYT 2.84 3.31 SPF sys 2.79 3.17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tepelné čerpadlo země-voda 75/82 výkon 9,9 kw a COP = 4,5 při B0/W35 5 4 3 SPF 2 1 0 50/40 35/30 SPF TV 2.30 2.30 SPF VYT 3.61 4.62 SPF sys 3.35 4.05 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Běžný dům 76/82 požadavky na SPF lze splni velká pořeba epla na vyápění oproi přípravě eplé vody nízkoeploní oopná sousava vysoké pokryí pořeby epla epelným čerpadlem (snaha o monovalenní řešení) správně navržený nízkopoenciální zdroj epla běžná koncepce řešení epelných čerpadel

Pasivní dům 77/82 vyápění 160 m 2 epelná zráa 2,7 kw (-12 C) pořeba epla na vyápění 3 200 kwh/rok (20 kwh/m 2.rok), TMY Praha oopná sousava 35/25 C eplá voda 4 osoby, 45 l/os.den, epelné zráy 15 % eploa eplé vody 55 C, eploa sudené vody 15 C pořeba epla na ohřev vody 3 500 kwh/rok (52 % z celkové pořeby)

Pasivní dům 78/82 1400 1200 1000 eplá voda vyápění kwh 800 600 400 200 0 leden únor březen duben kvěen červen červenec srpen září říjen lisopad prosinec

Tepelné čerpadlo vzduch-voda 79/82 výkon 6,7 kw a COP = 3,2 při A2/W35 500 3,5 400 3,0 kwh 300 doplňkový zdroj pomocná energie příprava TV 2,5 SPF 200 vyápění 2,0 SPF 100 SPF VYT = 2,94 1,5 0 SPF TV = 2,40 1,0 leden únor březen duben kvěen červen SPF = 2,63 červenec srpen září říjen lisopad prosinec

Tepelné čerpadlo země-voda 80/82 výkon 5,8 kw a COP = 4,3 při B0/W35 500 3,5 400 300 doplňkový zdroj pomocná energie příprava TV vyápění SPF 3,0 2,5 kwh SPF 200 2,0 100 SPF VYT = 4,15 1,5 0 SPF TV = 2,12 1,0 leden únor březen duben kvěen červen SPF = 2,76 červenec srpen září říjen lisopad prosinec

Pasivní dům 81/82 požadavky na SPF nelze splni i přes nízkoeploní oopnou sousavu monovalenní řešení správně navržený nízkopoenciální zdroj epla avšak při běžné koncepci řešení epelných čerpadel velké pořebě epla na přípravu eplé vody oproi vyápění kvůli vysoké eploě plynový koel + solární sousava = o 20 až 30 % nižší pořeba primární energie

Kudy dál v pasivních domech? 82/82 snížení požadavku eploy eplé vody na 45 C snížení epelného komforu hygienické požadavky koncepce epelných čerpadel pro efekivnější ohřev vody epelná čerpadla s dochlazovačem chladiva pro předehřev sudené vody kaskádový ohřev eplé vody, dva zásobníky v sérii, sraifikovaný ohřev