Identifikátor materiálu: ICT 2 60 Registrační číslo projektu Název projektu Název příjemce podpory název materiálu (DUM) Anotace Autor Jazyk Očekávaný výstup Klíčová slova Druh učebního materiálu Druh interaktivity Cílová skupina Stupeň a typ vzdělávání Typická věková skupina Celková velikost; název souboru CZ.1.07/1.5.00/34.0796 Vzděláváme pro život SOU plynárenské Pardubice Mechanika - Termomechanika Tepelné čerpadlo vzduch/voda a aktivní rekuperace Tepelné čerpadlo, rekuperace Ing. Jan BRANDA Čeština Žák si osvojí znalost o tepelném čerpadlu vzduch/voda, dále se seznámí s termínem rekuperace tepelné čerpadlo, rekuperace Pracovní list, výklad Aktivita Žák střední vzdělání s výučním listem / střední vzdělání s maturitní zkouškou od 15 do 26 let / 1.; 2.; 3.; 4. ročník do 2000 kb; ICT-2-60.doc Prameny a literatura: Seminární práce žáka SOUp. http://www.uni-top.cz/cerpadla.html, http://www.nilan.cz/poradna/pasivni-a-aktivnirekuperace.htm Dílo smí být dále šířeno pod licencí CC BY-SA (www.creativecommons.cz). Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu. Všechna neocitovaná autorská díla jsou dílem autora. Všechny neocitované kliparty jsou součástí prostředků výukového sw MS Word. ICT-2-60 Termomechanika Tepelné čerpadlo vzduch/voda a aktivní rekuperace 1
Termomechanika Tepelné čerpadlo vzduch/voda a aktivní rekuperace Obecně platí: Tepelné čerpadlo je zařízení, které odebírá tepelnou energii vzduchu, vodě nebo zemi. A tuto energii předává dále, např. na vytápění objektu. První děj - Vypařování: Od vzduchu, vody nebo země, je odebíráno teplo chladivem v tepelném čerpadle a tím se odpařuje (mění skupenství na plynné). Druhý děj - Komprese: Kompresor tepelného čerpadla prudce stlačí o několik stupňů ohřáté plynné chladivo, kdy při vyšším tlaku stoupá teplota. http://www.uni-top.cz/cerpadla.html Třetí děj - Kondenzace: Zahřáté chladivo pomocí druhého výměníku předá své teplo vodě v OS, ochladí se a zkondenzuje. Radiátory toto teplo vyzáří do místnosti. Čtvrtý děj - Expanze: Průchodem přes expanzní ventil, kde se sníží tlak chladiva, putuje chladivo nazpátek k prvnímu výměníku, kde se opět ohřeje. ICT-2-60 Termomechanika Tepelné čerpadlo vzduch/voda a aktivní rekuperace 2
Tepelné čerpadlo ELAIR 10UT-V Využívá jako zdroj tepelné energie pro vytápění a ohřev vody vzduch. Odebíráním jeho tepelné energie se neničí životní prostředí ani příroda. Zásoba tepelné energie ve vzduchu je obrovská a energii lze odebírat i při teplotách pod bodem mrazu. Rozsah teplot pro provoz zařízení - 15 C až + 22 C Doporučený výkon OS: 8,5-12 kw pro nízkoteplotní vytápění, teplota topné vody do 50 C. Průtok vzduchu: 2400-3500 m 3 /hod Celková povolená tlaková ztráta připojeného vzduchového potrubí: max. 100 Pa / 2500 m3/hod Hluk: 58 db/1m Napájení: třífázové 3x 400V / 50 Hz Celkový příkon: max. 5600 W Rozměry zařízení: š/h/v: 1490 x 910 x 610 mm Hmotnost: 210 kg Jednotka není určena pro provoz ve venkovním prostředí ICT-2-60 Termomechanika Tepelné čerpadlo vzduch/voda a aktivní rekuperace 3
Výhody energetické Kompresorové tepelné čerpadlo poháněné elektřinou šetří průměrně až o polovinu spotřebu elektřiny, oproti běžným el. zdrojům tepla. Výhody ekologické Nízká energetická náročnost a využití přírodní energie snižuje zátěž na životní prostředí. Oproti běžným způsobům vytápění neprodukuje škodlivé látky. Bezpečný provoz Při provozu tepelného čerpadla nehrozí nebezpečí výbuchu či vznícení nebo otrava oxidem uhelnatým. Používají se chladiva typu R407c a R404c, které jsou o mnoho méně škodlivá než freon. ICT-2-60 Termomechanika Tepelné čerpadlo vzduch/voda a aktivní rekuperace 4
Obecně platí: (Pasivní rekuperace) Rekuperací rozumíme zpětné získávání tepla při větrání, kdy odváděný vzduch z místnosti předává energii vzduchu, který je do místnosti přiváděn.. (Aktivní rekuperace) rekuperace využívá principu tepelného čerpadla. Vracet do místnosti tak může vzduch o vyšší teplotě, než je teplota vzduchu odsávaného z objektu. Pasivní rekuperace Aktivní rekuperace http://www.nilan.cz/poradna/pasivni-a-aktivni-rekuperace.htm REKUPERAČNÍ JEDNOTKA ELAIR 2,5 AC/VM Dokonale odstraňuje z místností znečištěný vzduch a zbavuje jej (prachových částic, vlhkosti, radonu, cigaretového kouře, bakterií) a dodává do místností čistý vzduch. Za pomoci tepelného čerpadla odebírá z odpadního vzduchu tepelnou energii a používá ji k ohřátí dodávaného čistého vzduchu. Nebo odebírá teplo z přiváděného čerstvého vzduchu a teplo předává odpadnímu vzduchu. Funkce jednotky: větrání, rekuperace, chlazení ICT-2-60 Termomechanika Tepelné čerpadlo vzduch/voda a aktivní rekuperace 5
Hodnocení tepelného čerpadla Tepelné čerpadlo vzduch - voda zvládne české zimy bez větších problémů a pomoc doplňkového zdroje využije většinou jen několik nejchladnějších dní v roce. Samozřejmě se může stát, že nastane chladná zima a teplo bivalentního zdroje bude využito více. S přihlédnutím k nižším pořizovacím nákladům oproti jiným typům tepelných čerpadel je tepelné čerpadlo vzduch - voda velmi úsporným zdrojem vytápění a zároveň dobrou investicí do budoucna. Kalkulace úspory energií Realizace pro starší rodinný dům: Stávající vytápění: Elektrokotel - přímotop, příkon 18 kw, sazba Přímotop Spotřeba na vytápění: 25MWh/rok (odhad dle typického objektu) Výpočet: (ceny bez DPH) ICT-2-60 Termomechanika Tepelné čerpadlo vzduch/voda a aktivní rekuperace 6
1. Cena za distribuci měsíční plat za 384,- / měs. 4.608,- Kč jistič 3x32A VT 245,- / MWh 0,- Kč NT 33,- / MWh 825,- Kč Ostatní služby 570,- / MWh 14.250,- Kč 2. Cena za silovou elektřinu: měsíční plat 50,- / měs. 600,- Kč VT 1.809,-/MWh 0,- Kč NT 1.541,-/ MWh 38.525,- Kč Původní náklady na vytápění: 58.808,- Kč bez DPH, 70.570,- Kč s DPH Nové vytápění: ELAIR 10 UT-V + stávající přímotop elektrokotel, sazba Tepelné čerpadlo Spotřeba na vytápění: 5 MWh přímotop Celkem Výpočet: (ceny bez DPH) 1. Cena za distribuci 8 MWh TČ 13 MWh / rok měsíční plat za jistič 3x32A 384,- / měs. 4.608,- Kč VT 245,- / MWh 0,- Kč NT 33,- / MWh 429,- Kč Ostatní služby 570,- / MWh 7.410,- Kč 2. Cena za silovou elektřinu: měsíční plat 50,- / měs. 600,- Kč VT 1.613,-/MWh 0,- Kč NT 1.541,-/ MWh 20.033,- Kč Celkem: 33.080,- Kč bez DPH, 39.696,- Kč s DPH Roční úspora: 30.874,- Kč ICT-2-60 Termomechanika Tepelné čerpadlo vzduch/voda a aktivní rekuperace 7