STUDIE VYTÁPĚNÍ CPA DELFÍN Uherský Brod

STUDIE VYTÁPĚNÍ CPA DELFÍN Uherský Brod objednatel: CPA Delfín Uherský Brod zakázka číslo: 07/132 adresa: Uherský Brod objekt: CPA Delfín Uherský Brod zpracoval: ing. Karel Kodiš datum: 12.6. 2007

Obsah : IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE 3 1. ÚVOD 4 2. VSTUPNÍ ÚDAJE 4 3. STÁVAJÍCÍ STAV 7 4. ÚPRAVY ZAŘÍZENÍ 14 5. ROZBOR PROVOZNÍCH ÚDAJŮ 15 6. PROVOZNÍ NÁKLADY 18 7. INVESTIČNÍ NÁKLADY 19 8. ZÁVĚR DOPORUČENÝ POSTUP 20-2 -

IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE Objednatel CPA Delfín Adresa Slovácké náměstí 2377, 688 01 Uherský Brod IČ zástupce Mgr. Vlastimil Šmíd ředitel číslo účtu e-mail smid@delfinub.cz telefon 572 619 542, mobil: 603 454 086 místo stavby Uherský Brod Zhotovitel firma Hennlich Industrietechnik spol. s r.o v Odštěpný závod G-TERM adresa Českolipská 9, 412 01 Litoměřice IČ 14869446 DIČ 196-14869446 zapsaná obchodním rejstříku Krajského soudu v Ústí nad Labem, oddíl C, vložka č. 274 bankovní spojení HVB Bank Czech Republic a.s. 400 01 Ústí nad Labem číslo účtu 671 777 8001/2700 zástupce Ing. Vladimír Vách, vedoucí o.z. kontaktní osoba Ing. Karel Kodiš, technický ředitel o.z. e-mail KODIS@HENNLICH.CZ telefon +416 711 250 Obchodní oddělení fax +416 711 999 telefon +420 261 222 145 technické oddělení, projekce fax + 420 244 090 849-3 -

1. ÚVOD Studie stávající stavu vytápění Centra pohybových aktivit Delfín v Uherském Brodě byla zpracována na základě požadavku Energetické agentury Zlínského kraje. Provozní náklady celého zařízení neodpovídají projektovaným předpokladům, zařízení které mělo reprezentovat nejmodernější způsoby využívání tepelných energií působí spíše jako odstrašující případ. Celé zařízení původně dobře koncipované utrpělo realizací a následným vylepšováním. Studie má sloužit jako podklad pro rozhodování o nejvhodnějším postupu při úpravách topných zdrojů, jak z hlediska investičních, tak především z hlediska provozních nákladů, s konečným cílem dosažení projektovaných parametrů s minimálními investicemi. 2. VSTUPNÍ ÚDAJE Podkladem pro zpracování byly údaje poskytnuté provozovatelem zařízení a Energetickou agenturou Zlínského kraje, z nichž některé jsou přímo citovány v následujícím textu. Jedná se především o roční spotřeby tepla, elektrické energie a vody, grafy podílu jednotlivých zařízení na dodávce tepla apod. Tyto údaje byly doplněny kontrolou dostupné projektové dokumentace (schéma zapojení zdrojů tepla-centroprojekt Zlín, projekt pro stavební řízení), souhrnná technická zpráva zak. Č.32-1011-51-001, technická zpráva vytápění arch. Č. BF5/N/037). Studie CPA DELFIN Uherský Brod-Posouzení stávajícího stavu systému zásobování teplem z geotermálních vrtů, zpracovatel Qzp s.r.o., Brno, Ing. Luděk Urban, Bc Petr Červinka, Brno, listopad 2006. Vodní plochy teplota objem plocha C m³ m² plavecký bazén 26 437,5 312,5 rekreační bazén 30 306,3 255 dětský bazén 26 9 30 vířivka 35 3,5 4,37 Z dále uvedených údajů je patrný pokles podílu tepelných čerpadel z původních 50% na 42% celkové dodávky tepelné energie do objektu. Proti projektovým předpokladům 100% podílu TČ na dodávce tepla se jedná o výrazný rozdíl. Spotřeba el. energie 2005,cena 2,01 Kč/kWh vytápění-tč- topný faktor 3,5 kwh/rok Kč/rok podíl zdroje kwh GJ/rok Kč/GJ cena tepla Budova Delfín celkem 1 348 400 2 696 800 Spotřeba TČ(z toho) 227 338 454 676 50,53% 795683 2 864 158,73 454 676 Budova Delfín 1 121 062 2 242 124 Elektrokotelna 779 050 1 558 100 49,47% 779 050 2 805 555,56 1 558 100 ZS 427 418 854 836 Celkem 2 554 868 5 109 736 1 574 733 5 669 2 012 776-4 -

Spotřeba el. energie 2006,cena 2,20 Kč/kWh vytápění-tč- topný faktor 3,5 kwh/rok Kč/rok kwh GJ/rok Kč/GJ cena tepla Budova Delfín celkem 1 266 100 2 785 420 Spotřeba TČ(z toho) 177 560 390 632 42,96% 621460 2 237 174,60 390 632 Budova Delfín 1 088 540 2 394 788 Elektrokotelna 825 260 1 815 572 57,04% 825 260 2 971 611,11 1 815 572 ZS 424 251 933 352 Celkem 2 515 611 5 534 344 1 446 720 5 208 2 206 204 700 Cena za 1 GJ vyrobeného tepla v roce 2006 CPA Uherský Brod 600 500 Elektrokotelna Kč 400 GEO 1-3 300 200 TČ celkem 100 ZS 1-3 0 Leden Únor Březen Duben Květen Červen Červenec Srpen Září Říjen Listopad Prosinec Celkem TČ GEO 1-3 ZS 1-3 Elektrokotelna Grafy byly převzaty z podkladů Energetické agentury Zlínského kraje Pro posouzení celkového stavu primárních zdrojů energie byla zpracována Studie CPA DELFÍN Uherský Brod-Posouzení stávajícího stavu systému zásobování teplem z geotermálních vrtů. Zpracovatelé studie provedli měření dopravního množství všech čerpadel umístěných ve vrtech za různých provozních režimů. Výsledek studie je shrnut v závěru, jenž je přímo citován: - 5 -

Údaje o měření množství čerpané vody v jednotlivých vrtech. Prostý matematický součet 5,57 l/s V příloze č. 2, 3, 4 citované studie je uvedeno maximální průtočné množství při současném chodu čerpadel cca 5,6l/s. Pokud, v souladu se závěry studie, konstatujeme shodné dopravní množství ve skutečném i teoretickém případě, můžeme vyvodit, že úpravou zapojení primárního systému se dopravní množství zvýší o 5,3%. Rozhodující údaj o skutečné vydatnosti zdroje je v závěru zprávy pouze komentován: dle dat z MaR- sdělení pracovníků objednatele- nikdy nedošlo k vypnutí čerpadel vrtů z důvodů poklesu na minimální hladinu pro nedostatek vody. - 6 -

3. STÁVAJÍCÍ STAV Sluneční kolektory 50C 4,6 A) Stávající zapojení dle projektu ke st. povolení 5,7 Podzemní voda 55/45C GEO 1 1 1 15 Zimní stadion 55/45C 14 vířivka Odpadní voda ZS přívod bazén 2 2 2 55/45C 16 8 18 12 13 dětský bazén Rekreační bazén 3 10 OV 17 11 plavecký bazén Elektrokotle 90/70C 25 26a 26b 19 Zjednodušené schéma zapojení tepelného hospodářství je zpracováno podle Technologického schématu PS 02. Tepelná čerpadla (projekt pro stavební povolení). Toto zapojení doznalo některé změny např. napojení slunečních kolektorů. Tyto změny neovlivní výstupní informace studie. Podle předaných informací byly v posledním roce provozu několikrát měněny kompresory tepelných čerpadel. Ze zkušeností můžeme předpokládat, že nejčastější příčinou poruch kompresorů tepelných čerpadel je nízká vypařovací teplota vedoucí k nasátí kapalného chladiva a následně mechanickému poškození kompresoru. Tato závada je zapříčiněna nedostatečným výkonem primárního zdroje. - 7 -

3.1 Primární zdroje 3.1.1 Podzemní voda Základním primárním zdrojem pro tepelná čerpadla měla být podle projektové dokumentace podzemní voda o vydatnosti 10l/s, při ochlazení o 5 C tomu odpovídá chladicí výkon 209 kw, při provozních podmínkách (výstupní teplota 55 C, a c hladivu R 407 C je topný faktor max. 3,5) tzn. topný výkon může být cca 300 kw. Skutečné, měřením ověřené množství vody je 5,7 l/s, skutečný chladicí výkon je 118 kw, dosažitelný topný výkon při shodných provozních podmínkách je 166 kw. Tento výkon přibližně odpovídá výkonovému rozdělení tepelných čerpadel GEO. Není ověřena skutečná vydatnost vrtů, není zjištěn důvod proč vsakovací vrty neplní svou funkci. Studie konstatovala dopravní množství jednotlivých ponorných čerpadel, není zdůvodněn rozdíl mezi jednotlivými čerpadly. 3.1.2 Odpadní teplo ze zimního stadionu Projektová dokumentace předpokládala celkový topný výkon 320 kw, což odpovídá 3x109 kw instalovaných zařízení. Zadaný teplotní spád je 21/15 C, potřebný chladicí výkon 210 kw. Problémem zůstává provozní doba zdroje, a skutečná možnost využití této energie. I při provozu jednoho chladicího kompresoru je množství odpadního tepla vyšší než je schopno zařízení ZS v této době odebrat. Příspěvek jednotlivých TČ a elektrokotelny k výrobě tepla v CPA v roce 2006 900,0 800,0 700,0 600,0 500,0 GJ 400,0 Elektrokotelna 300,0 200,0 ZS 3 GEO 2 100,0 GEO 3 ZS 2 GEO 1 ZS 1 0,0 Leden Únor Březen Duben Květen Červen Červenec Srpen Září Říjen Listopad Prosinec GEO1 GEO2 GEO3 ZS 1 ZS 2 ZS 3 elektrototelna Graf byl převzat z podkladů Energetické agentury Zlínského kraje Z grafu je patrný podíl tepelných čerpadel na roční dodávce tepla. Celkové dodané teplo z tohoto zdroje dle PD mělo být 560 MWh/rok. - 8 -

Dosažitelné údaje o chladicím zařízení zimního stadionu. V objektu jsou instalovány dva chladicí kompresory Starý typ: 4 VN 150 A ČKD Praha, Q0 316kW, Pe 88kW, Pm 100 kw, n = 985/min Nový typ: GEA Grasso (NL) typ Grasso 412, Q0 311kW, Pe 78,6k W, Pm 110 kw, n = 1000/min. Bilance odpadního tepla chladicí zařízení zimní stadion dodávka chladu 19.7-7.4.2007 (6480 hod) Qo Pe Pm Qk odp. teplo hod kw kw kw kw MWh kompresor K1 958 316 88 100 404 387 032 kompresor K2 starý porucha 01/2007 1297 316 88 100 404 523 988 kompresor K2 nový 580 311 79 110 390 225 968 teoreticky využitelná energie 2835 401 1 136 988 skutečně využitelná energie 1701 současnost provozu kompresorů 0,6 210 357 210 0,8 210 Reálně využitelná je tepelná energie pouze za chodu chladicích kompresorů a v součtu chladicích výkonů TČ ZS tj 210 kw. Provozní hodiny tepelných čerpadel jsou vypočteny z jmenovité spotřeby el. energie v pracovním bodě 10/50 GEO 1 - příkon 34 kw, topný faktor 3,5 ZS - příkon 38 kw, topný faktor 3,5 Spotřeba elektřiny a provozní hodiny TČ v roce 2005 Příkon 34 kw příkon 38 kw GEO1 GEO2 GEO3 ZS1 ZS2 ZS3 Celkem TČ 2005 kwh hod kwh hod kwh hod kwh hod kwh Hod kwh hod kwh hod Leden 4 008 118 5 574 164 5 514 162 4 456 117 3 840 101 0 0 23 392 662 Únor 1 732 51 1 864 55 1 550 46 3 216 85 2 632 69 0 0 10 994 305 Březen 5 384 158 6 852 202 8 412 247 6 482 171 4 290 113 0 0 31 420 891 Duben 7 952 234 7 790 229 4 088 120 1 530 40 1 996 53 0 0 23 356 676 Květen 9 966 293 2 686 79 7 058 208 0 0 0 0 0 0 19 710 580 Červen 8 436 248 1 212 36 2 374 70 0 0 0 0 0 0 12 022 354 Červenec 7 918 233 10 0 20 1 458 12 652 17 0 0 9 058 263 Srpen 2 468 73 1 312 39 4 0 8 748 230 460 12 488 13 13 480 366 Září 3 354 99 2 362 69 0 0 8 244 217 1 394 37 1 740 46 17 094 468 Říjen 5 740 169 2 052 60 0 0 7 304 192 2 016 53 2 652 70 19 764 544 Listopad 15 666 461 7 128 210 0 0 4 678 123 2 696 71 974 26 31 142 890 Prosinec 3 570 105 1 636 48 0 0 4 382 115 3 192 84 3 126 82 15 906 435 Celkem 76 194 2 241 40 478 1 191 29 020 854 49 498 1 303 23 168 610 8 980 236 227 338 6 434-9 -

Spotřeba elektřiny a provozní hodiny TČ v roce 2006 Příkon 34 kw příkon 38 kw GEO1 GEO2 GEO3 ZS1 ZS2 ZS3 Celkem TČ 2006 kwh hod kwh hod kwh hod kwh hod kwh hod kwh hod kwh hod Leden 4 224 124 2 150 63 208 6 4 984 131 914 24 900 24 13 380 372 Únor 12 208 359 7 148 210 444 13 48 1 788 21 1 802 47 22 438 652 Březen 1 506 44 2 420 71 650 19 1 382 36 2 882 76 3 196 84 12 036 331 Duben 15 642 460 3 814 112 1 298 38 1 236 33 1 566 41 1 734 46 25 290 730 Květen 9 132 269 28 1 6 236 183 0 0 0 0 0 0 15 396 453 Červen 5 330 157 0 0 7 762 228 0 0 0 0 0 0 13 092 385 Červenec 20 1 0 0 5 782 170 368 10 102 3 0 0 6 272 183 Srpen 542 16 0 0 444 13 8 972 236 176 5 2 734 72 12 868 342 Září 42 1 0 0 966 28 6 218 164 0 0 2 436 64 9 662 257 Říjen 6 0 0 0 0 0 9 708 255 2 132 56 3 102 82 14 948 393 Listopad 0 0 0 0 0 0 6 582 173 5 022 132 5 106 134 16 710 440 Prosinec 0 0 0 0 0 0 3 968 104 5 750 151 5 750 151 15 468 407 Celkem 48 652 1 431 15 560 458 23 790 700 43 466 1 144 19 332 509 26 760 704 177 560 4 945 V následující tabulce jsou uvedeny provozní hodiny a dodané teplo pro jednotlivé skupiny TČ v letech 2005, 2006. Pro srovnání je z průměrné dodávky tepla v letech 2006, 2007 vypočtena teoretická provozní doba pro 2 a 3 ks tepelných čerpadel GEO. Nízký stupeň využití zdroje 22-37% je zřejmě zapříčiněn nedostatečností primárního zdroje a technickými problémy z toho vyplývajícími. Provozní hodiny, dodané teplo tepelná čerpadla GEO,ZS 2005 2006 Teoret. teoret. počet TČ v provozu 1ks 1ks 2ks 3 ks provozní hodiny GEO1 hod 4 285 2 588 5 832 3 888 dodané teplo kwh 145 692 88 002 968 165 968 165 využití zdroje 36,74% 22,19% počet TČ v provozu 1 1 3 3 souč. provozu chl. kompresorů 0,60 0,80 odpadní teplo kwh 357 210 476 280 provozní hodiny ZS hod 2 149 2 357 1 701 2 268 dodané teplo kwh 81 646 89 558 370818 741636 využití zdroje 31,58% 34,64% součet tepla dodaného TČ kwh 227 338 177 560 1 338 983 1 709 801 využití zdroje je vztaženo k 100% dodávce roční spotřeby tepla tepelnými čerpadly Teoretická provozní doba TČ ZS je odvozena od provozu chladicích kompresorů při současnosti 0,6 a 0,8 a maximálního chladicího výkonu tří tepelných čerpadel ZS 210 kw. Pokud by byly navrženy vrty s výměníky, bylo by efektivní mařit přebytečný výkon kompresorů ZS v okruhu vrtů. - 10 -

Stupeň využití celého zdroje je nízký 31-35%. Pro zvýšení efektivity celého systému je nutné zajištění návaznosti chodu všech tří TČ ZS na chod chladicích kompresorů. 3.1.3 Odpadní teplo z odváděné vody Tato část zařízení není uváděna v přehledu provozních hodin, není vůbec v provozu. Dále uvádíme teoretický potenciál odpadní vody odváděné z bazénu. Podle údajů obsluhy je na praní filtru používáno denně 35-40m³ vody. V tabulkách jsou uváděny údaje o spotřebách vody které vycházejí z počtu návštěvníků a předepsané spotřeby na návštěvníka. Výměna bazénové vody Hygienická výměna vody 40l/osobu 2006 Počet osob Odpad_voda měsíc Odpad_voda den l L leden 12 913 516 520 16 662 únor 17 116 684 640 24 451 březen 17 631 705 240 22 750 duben 16 220 648 800 21 627 květen 13 184 527 360 17 012 červen 14 619 584 760 19 492 červenec 23 486 939 440 30 305 srpen 31 415 1 256 600 40 535 září 9 388 375 520 12 517 říjen 12 807 512 280 16 525 listopad 16 054 642 160 21 405 prosinec 16 651 666 040 21 485 Celkem 201 484 8 059 360 264 766 Ø den 552 22 064 Skutečné množství odpadní vody kolísá od 12 do 24 m³/den, průměrná hodnota 22 m³/den Odpadní voda ze sprch odpadní vody ze sprch 20l/osobu, teplota 33 C 2006 Počet osob Odpad_voda měsíc Odpad_voda den l L leden 12 913 258 260 8 331 únor 17 116 342 320 12 226 březen 17 631 352 620 11 375 duben 16 220 324 400 10 813 květen 13 184 263 680 8 506 červen 14 619 292 380 9 746 červenec 23 486 469 720 15 152 srpen 31 415 628 300 20 268 září 9 388 187 760 6 259 říjen 12 807 256 140 8 263 listopad 16 054 321 080 10 703 prosinec 16 651 333 020 10 743 Celkem 201 484 4 029 680 132 383 Ø den 11 032-11 -

V grafu jsou uvedeny reálné hodnoty spotřeby vody na doplňování bazénů a na přípravu TUV. CPA Delfín- spotřeba bazénové a užitkové vody 80 70 průměrná denní spotřeba bazény 63m3 60 m3 50 40 30 20 praní filtrů 37m3/den bazénová vode dle návštěvníků + filtrace průměr 59 m3 průměrná denní spotřeba TUV 18m3 10 0 I.05 III. 05 V.05 VII.05 IX.05 XI.05 I.06 měsíc III.06 V.06 VII.06 IX.06 XI.06 Bazény TUV bazény dle návštěvnímů + filtrace Teoretické spotřeby vody dle počtu návštěvníků uvedené v tabulkách pro rok 2006 jsou porovnány v grafu s reálnou měřenou spotřebou vody. Průměrná denní spotřeba vody na TUV (sprchy) je podle měření 18m³, teoretická spotřeba dle počtu návštěvníků je 11m³. Průměrná denní spotřeba bazénové vody včetně praní filtrů je podle skutečnosti za roky 2005,2006 68m³, teoretická spotřeba na praní filtrů a doplňování vody dle návštěvníků má být 59 m³. Rozdíly jsou na straně skutečné spotřeby. Při 360 dnech provozu je toto navýšení 3240 m³ u doplňovací vody a 2520 m³ u užitkové vody. Tepelná kapacita odpadních vod dif.t den Rok m³ kwh m³ kwh TUV 25 18 524 6 485 188 519 bazén 20 63 1 467 22 707 528 065 Zde musíme upozornit na technický problém spočívající ve využívání odpadní bazénové vody. Bazénová voda je na základě hygienických předpisů měněna v předepsaném množství cca 40 l/návštěvníka. Voda z bazénů je použita na praní filtrů. To je prováděno podstatně větším průtočným množstvím vody v opačném směru proudění, než při běžném provozu filtrace. - 12 -

Celkové množství vody odteče ve velmi krátkém časovém úseku 10-15 min. Pokud bychom při tomto průtoku chtěli odebírat teplo byl by zapotřebí chladicí výkon tepelného čerpadla cca 300 kw. Takto navržené zařízení by bylo neekonomické. Zbývá tedy možnost zdržení vody a vychlazení vody v akumulační jímce, a to buď před filtrací, nebo za ní. Prostorové možnosti pro instalaci jmky odpadní vody jsou v prostoru pod bazénem. Tepelná čerpadla -odpadní vody Výkon el. Příkon provoz el. Příkon Teplo topný chladicí den rok den Rok kw kw kw hod kwh kwh kwh kwh TČ OV 50 34 16 15 246 88 715 770 277 234 TČ bazén 108 45 38 16 1 239 445 922 2 706 973 987 108 45 38 součet 1 251 221 Nevyužitím odpadního tepla z vypouštěných vod se provozovatel připravuje o dodávku 1251 MWh (4 504 GJ ) tepla za cenu 174,6 Kč/GJ (cena pro rok 2006). 3.2 Zdroje tepla Hlavním zdrojem tepelné energie měla být tepelná čerpadla pracující z vody o celkovém topném výkonu 249 kw, dále tepelná čerpadla v okruzích zpětného získávání tepla z okruhů odpadní vody, a chlazení zimního stadionu 324 kw. Mimo tepelná čerpadla byl do okruhu sprchové vody navržen deskový výměník pro přímou rekuperaci tepla o výkonu 55 kw. Náhradním zdrojem je elektrokotelna o výkonu 772 kw. Tepelná čerpadla CPA _Delfín + ZS teploty- prim.strana teploty - sek. strana top výkon. chl. Výkon el. příkon top. Faktor výstup zpátečka Výstup zpátečka kw kw kw GEO 1 10 6 55 50 88,6 58,5 33,5 2,6 GEO 2 10 6 55 50 88,6 58,5 33,5 2,6 GEO 3 10 6 55 50 88,6 58,5 33,5 2,6 ZS 1 21 15 55 50 112 81,4 30,6 3,7 ZS 2 21 15 55 50 112 81,4 30,6 3,7 ZS 3 21 15 55 50 112 81,4 30,6 3,7 OV 12 8 55 50 50 33,3 16,7 3,0 Celkem 651,8 209,0 Parametry tepelných čerpadel jsou uvedeny pro provozní body dle dokumentace výrobce(viz příloha ) - 13 -

Praktické zkušenosti z provozu celého zařízení doložené ročními fakturami za el. energii ukazují na závažné nedostatky ve využívání celého systému zdrojů tepla, které jsou k dispozici. Hlavní příčiny vzájemná neprovázanost primárních zdrojů tepla a tepelných čerpadel sjednocení teplotních úrovní, které přináší výrazné snížení dosažitelných topných faktorů nevhodně dimezovaný primární zdroj potřebám dodávky tepla neodpovídající rozvržení zdrojů tepla neralizovaná rekuperace tepla z odpadních vod neodborné zásahy do celého regulačního systému nedostatečné sledování základních provozních parametrů a zpětné doregulování systému 4. ÚPRAVY ZAŘÍZENÍ Všechny navrhované změny respektují stávající instalovaná zařízení, úpravy se týkají pouze jejich propojení a způsobu provozu. Pokud provozovatel neprovede navrhované úpravy je provoz celého zařízení neekonomický a návratnost vynaložených investičních nákladů se výrazně prodlužuje. Úpravy jsou provedeny v několika postupných krocích dle schématu 1. Rozdělení tepelných čerpadel GEO tak, že z podzemní vody pracuje pouze tepelné čerpadlo ZS o výkonu 108 kw, dvě původní tepelná čerpadla GEO o výkonu 196 kw budou napojena na nový primární zdroj suché vrty s vertikálními výměníky. Pro zajištění dostatečného přívodu energie je nutno vyvrtat 16 vrtů o hloubce 125 m. 2. Propojení primárních rozvodů tak, aby všechny zdroje mimo podzemní vodu byly zapojeny do stávající akumulační nádoby 10m³ podle pracovních teplotních úrovní. Předpokládáme napojení všech okruhů přes deskové výměníky, s tím, že v okruhu tepelných čerpadel ZS bude nemrznoucí směs o koncentraci 10%, která umožní optimální využití teplotních spádů všech zdrojů. Zapojení slunečních kolektorů do společného okruhu umožní jejich dlouhodobé využití i mimo oblast teplot nevyužitelných pro ohřev TUV. Vzhledem k navrhovanému zapojení je nutné na vstup tepelných čerpadel umístit směšovací ventily, které zajistí optimální vstupní teplotu na výparníky. 3. Tepelná čerpadla ZS budou rozdělena podle teplotních úrovní na něž ohřívají vodu 30/35 C, a 40/50 C 4. Budou přepojena TČ GEO na společný primár. 5. Instalace systém rekuperace tepla z odpadní vody TČ OV. 6 Výstup z elektrokotelny bude zapojen tak, aby byl umožněn současný provoz tepelných čerpadel a el. kotelny jako doplňkového zdroje. - 14 -

16 x Vrty 125 m C) Nový primární zdroj, úprava topných okruhů 55/45C GEO 1 196 kw 1 15 Podzemní voda 5l/s, 125 kw 55/45C 108kW 304 kw ZS 2 15 Sluneční kolektory 156m2-70 kw 10-30C 30-40C 50C 3 10-80C 40-80C 3 5,7 4,6 55/50C topný systém VZT Zimní stadion 21/15C 8 nemrznoucí směs 10% 12C ZS 2 1 55/45C GEO 16 196 kw 30/35C 12 11 dětský bazén 26C plavecký bazén 26C Odpadní voda 24-33C 9 8C ZS 2 10 55/45C OV 17 158kW 40/50C 14 13 vířivka 35C Rekreační bazén 30C Elektrokotle 90/70C Všechny topné systémy budou vzájemně propojeny pro případ poruchy některého zařízení. Propojení bude uzavíráno ručně. Celkový instalovaný výkon 658 kw. 5. ROZBOR PROVOZNÍCH ÚDAJŮ Při rozboru vycházíme z naměřených hodnot spotřeby vody a el. energie předaných objednatelem. Všechny ostatní uváděné hodnoty jsou vypočteny za podmínek, které jsou specifikovány. Teplo na ohřev TUV je vypočteno pro rozdíl teplot 40 C, pro bazény 20 C. Rozdělení spotřeby tepla na UT a VZT vychází z rozdílu celkové tepelné energie dodané do objektu, snížené o ohřev TUV a bazénů. Rozdělení na měsíce vychází z dlouhodobých statistik teplotních průměrů. Roční tepelná bilance bazénu TUV bazény UT+VZT objem teplo objem teplo celkem m3 MWh m3 MWh MWh MWh leden 473 25 1886 44 103 172 únor 534 28 1709 40 61 128 březen 613 32 2135 50 83 165-15 -

duben 521 27 1802 42 33 103 květen 472 25 1937 45 23 93 červen 512 27 1915 45 9 81 červenec 605 32 2177 51 3 85 srpen 712 37 2177 51 3 90 září 395 21 2107 49 13 82 říjen 481 25 1851 43 29 97 listopad 524 27 2071 48 46 122 prosinec 520 27 2010 47 66 140 součet 6 362 333 553 472 1 358 CPA Delfín- spotřeba tepla rok 2006, průměrný výkon zdroje MWh,kW 250 200 150 100 50 0 výkon TČ kw 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 měsíc celkem UT,VZT TUV+bazény průměrný výkon TČ V grafu jsou znázorněny tyto údaje : Číselné údaje osy y platí pro údaje o teple v MWh, pro výkon zdroje platí v kw. Teplo- skutečná spotřeba tepla měřená po měsících Bazén - spotřeba tepla na ohřev bazénové vody zahrnuje ztrátu odparem, ztráty přestupem tepla a ztráty cirkulací, bez ohřevu při vyměněné vody TUV teplo na ohřev TUV vycházející z měřené spotřeby TUV UT,VZT teplo zbylé po odpočtu tepla na ohřev bazénové vody a TUV Průměrná velikost zdroje tepla je pro měřené hodnoty měsíčních spotřeb tepla vypočtena z provozní doby 24 hod za den pro každý měsíc. Nejvyšší hodnota je 270 kw. V tabulce Denní provoz bazénu jsou uvedeny tyto hodnoty Teplota průběh denní teploty nejchladnějšího dne Rozdíl vnitřní vnější denní teplota Procentní podíl část denní spotřeby tepla Vytápění množství tepla na vytápění TUV množství tepla na ohřev TUV - 16 -

Bazén množství tepla na ohřev bazénové vody Součet celkové množství tepla TČ dodávka tepla tepelným čerpadlem Rozdíl rozdíl ve spotřebě a dodávce tepla = výkon doplňkového zdroje Denní provoz bazénu hod 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Teplota ºC -8-9 -11-11,5-12 -12,5-13 -11,5-10 -8-6 -4,5 Rozdíl ºC 32 35 36 37 34 30 27 28 29 30 31 32 procentní podíl % 4,32 4,73 4,86 5,00 4,59 4,05 3,65 3,78 3,92 4,05 4,19 4,32 Vytápění kwh 181 198 204 209 192 170 153 158 164 170 175 181 TUV kwh 84 84 84 84 84 Bazén kwh 204 204 204 204 204 204 204 Součet kwh 265 282 287 293 276 374 357 362 368 374 379 385 TČ kw 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 Rozdíl kw 5 12 17 23 6 104 87 92 98 104 109 115 hod 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 teplota ºC -3-4 -4-5 -5-6 -6-7 -7-8 -8-11 rozdíl ºC 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 35 procentní podíl % 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 vytápění kwh 153 156 158 161 164 167 170 173 175 178 181 195 TUV kwh 0 0 0 0 0 0 0 84 84 84 84 84 Bazén kwh 204 204 204 204 204 204 204 0 0 0 0 0 součet kwh 357 360 362 365 368 371 374 256 259 262 265 279 TČ kw 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 rozdíl kw 87 90 92 95 98 101 104 14 11 8 5 9-17 -

Diagram topného výkonu nejchladnější den kw 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 hodiny UT+VZT TUV bazén Komentář : Na diagramu je patrné, že při vhodném provozním uspořádání lze snížit požadavek na celkový výkon zdroje. Při tomto uspořádání je průměrný potřebný výkon 328kW. Jedná se ovšem o maximální výkon v nejchladnějším dni roku. V objektu je instalováno 658 kw topného výkonu v tepelných čerpadlech a 772 kw v elektrokotelně. Dále 70 kw ve slunečních kolektorech a 50 kw v rekuperačním výměníku. Celkem 2 x větší výkon v tepelných čerpadlech + dvojnásobná rezerva v elektrokotelně. 6. PROVOZNÍ NÁKLADY Porovnání provozních nákladů vychází z naplnění předpokladů projektové dokumentace, že veškerá tepelná energie bude za normálních podmínek dodávána tepelnými čerpadly. Stav v roce 2006 Teplo el. Energie cena kwh kwh GJ Kč Budova Delfín celkem 1 266 100 2 395 520 Spotřeba TČ 177 560 532680 1 917,6 450 302 Budova Delfín 1 088 540 Elektrokotelna 825 260 825 260 2 970,9 1 824 959 ZS 424 251 859 412 Celkem 2 515 611 1357940 4 888,6 5 530 192 Stav po úpravě Budova Delfín celkem 1 445 893 2 395 520 Spotřeba TČ 357 353 1357940 4 888,6 906 265 Budova Delfín 1 088 540 Elektrokotelna 0 0 ZS 424 251 859 412 Celkem 1 870 144 4 161 197 Rozdíl provozních nákladů 1 368 995-18 -

7. INVESTIČNÍ NÁKLADY Investiční náklady úprava stávajícího stavu zemní vrty propojení, šachty zemní práce úprava primární části strojovny úprava sekundární části strojovny úprava MaR celkem Investiční náklady úspora provozních nákladů prostá návratnost 2 000000 Kč 670 800 Kč 300 000 Kč 700 000 Kč 500 000 Kč 600 000 Kč 4 770 800 Kč 4 770 800 Kč 1 368 995 Kč 3,5 roků Pro srovnání uvádíme odhad investičních a provozních nákladů na výměnu stávajícího zdroje za plynovou kotelnu. Investiční náklady změna zdroje plynová kotelna 400 kw plynová přípojka komíny, odkouření celkem 1 200 000 Kč 200 000 Kč 350 000 Kč 1 750 000 Kč Provozní náklady kwh m³ Kč/ m³ Kč Plynová kotelna 400 kw 1 357 940 136 004 11 1 496 052 Investice do plynové kotelny 1 750 000 Kč, znamená znehodnocení investice do instalované technologie tepelných čerpadel, provozní náklady tohoto zdroje budou minimálně o 40% vyšší. Porovnání investičních a provozních nákladů plynová kotelna 1 750 000 Kč TČ 4 770 800 Kč rozdíl 3 020 800 Kč Provozní náklady plynová kotelna TČ rozdíl prostá návratnost 1 496 052 Kč 906 265 Kč 589 787 Kč 5,1 roků - 19 -

Rozdíl investičních nákladů oproti plynové kotelně se při provozu tepelných čerpadel zaplatí již 5,1 roku. 8. ZÁVĚR DOPORUČENÝ POSTUP 1) Prověřit stávající stav tepelného hospodářství z pohledu jeho momentálního provozování a skutečného provedení stavby ve vazbě na projekt. 2) Ve spolupráci s projektantem ověřit projektovou dokumentaci z hlediska známých údajů o provozních parametrech. 3) Ověřit hydrogeologické podmínky stávajících vrtů, včetně vsakovacích. Na potvrzené množství vody připojit odpovídající výkon tepelných čerpadel. 4) Zprovoznit TČ odpadní vody. Nevyužitím odpadního tepla z vypouštěných vod se provozovatel připravuje o dodávku 1251 MWh (4 504 GJ ) tepla za cenu 174,6 Kč/GJ. 5) Upravit primární zdroje dle doporučeného schématu hydraulické propojení vazby elektro a MaR. 6) Zjistit skutečnou provozní bilanci primárních zdrojů, chybějící kapacitu zajistit vrty s vertikálními výměníky. 7) Provést úpravy topných systémů dle doporučeného schématu. 8) Zajistit zprovoznění celého systému v rámci MaR, kontrolovat dodržování provozních režimů. Všem navrhovaným krokům by mělo předcházet ověření vstupních údajů a předpokladů této studie ve spolupráci s provozovatelem a projektantem. Součástí této přípravy by mělo být i sledování vybraných provozních parametrů při maximálním využití stávajícího systému MaR. Instalované technologie jsou schopny po realizaci navrhovaných úprav plně pokrýt spotřebu tepelné energie pro CPA Delfín v Uherském Brodě. Provoz upravených systémů bude dlouhodobě efektivní a spolehlivý. - 20 -