Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Praktické využití tepelných čerpadel
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Praktické využití tepelných čerpadel

Tepelná čerpadla se na našem trhu s úspěchem již po mnoho let využívají v rodinných domcích pro vytápění a ohřev užitkové vody. V posledních letech se začínají využívat i v průmyslových aplikacích.

Použití tepelných čerpadel se přímo nabízí zejména v provozech, kde je třeba neustále dochlazovat chladicí kapalinu, která je v tomto případě výhodným energetickým zdrojem pro tepelné čerpadlo. Teplo následně získané z tepelného čerpadla lze využít na ohřev topné, užitkové nebo technologické vody.

Komfort systémy

Velmi zajímavé využití tepelných čerpadel v průmyslové a komerční sféře umožňují tzv. komfort systémy. V podstatě to jsou vysoce účinná tepelná čerpadla voda/vzduch propojená jednoduchým dvoutrubkovým okruhem, kterým je teplo přiváděno nebo naopak odváděno z jednotlivých zón budovy. Tento systém využívá relativně malých energetických nároků na přenos tepla pomocí vody oproti přesunům velkých objemů vzduchu v některých jiných systémech.
Je-li potřeba v daném místě topit, tepelné čerpadlo z dvoutrubkového okruhu odebírá energii, tzn. ochlazuje tuto zdrojovou vodu a vhání do místnosti teplý vzduch. Při chlazení je funkce opačná. Díky vzájemnému propojení všech jednotek lze teplo přesouvat z těch částí budovy, kde ho není třeba, do částí, které je nutno vytápět. Teplo vyzářené osobami v budově a generované světly, počítači, výtahy i dalšími zdroji lze akumulovat a výhodně využít v jiných prostorách nebo jiným způsobem, např. při předúpravě čerstvého vzduchu, pro ohřev teplé užitkové vody apod.

Funkce systému v různých režimech

Při velmi chladném počasí, kdy je potřeba více tepla, než je uvnitř budovy generováno, a většina jednotek pracuje v topném režimu, je teplo přiváděno ke každé samostatné jednotce vodním okruhem. Pokud je potřeba tepla vyšší než energie obsažená ve vodním okruhu, je třeba zapnout centrální zdroj - kotel - zapojený do vodního okruhu.
Ve velmi teplém počasí, kdy většina nebo všechny jednotky systému pracují v chladicím režimu, je teplo odebíráno z jednotlivých prostor budovy a odváděno do vodního okruhu. Pokud není využito jinde v budově, je z budovy odvedeno do venkovního kapalinového chladiče zapojeného do vodního okruhu.
V některých ročních obdobích často dochází k situaci, kdy jednotky v různých zónách budovy pracují v různém režimu, takže ve stejné době jsou některé prostory vytápěny, zatímco jiné jsou chlazeny. Teplo je předáváno prostřednictvím vodního okruhu z jednoho prostoru do druhého, přičemž vodní okruh nevyžaduje ani dodatečnou dodávku tepla, ani chlazení. V tomto případě vyrovnané spotřeby energie pracuje systém s nejvyšší účinností. Je to v přímém kontrastu se systémem fancoils, který může vyžadovat současný chod centrálního kotle i chladiče (ve čtyřtrubkovém systému), nebo používá elektrický ohřev s nízkou účinností.

Možnosti aplikací

Administrativní budovy - teplo vyzařované počítači, světly, výtahy a dalšími spotřebiči i teplo vyzářené lidmi v hustě obsazeném prostoru a teplo z centrálních prostor budovy lze akumulovat a použít tam, kde je třeba, přičemž spotřebu každého uživatele (nájemce) lze měřit a přesně účtovat. Široký sortiment výrobků, které jsou na našem trhu nabízeny, umožňuje přizpůsobit projekt všem potřebám použitím jednotlivých nebo spojených jednotek pro klimatizaci velkých prostor, jako jsou konferenční sály a jednací místnosti nebo malé kanceláře.
Hotely a ubytovací prostory - tepelná čerpadla voda/vzduch jsou běžně používána v hotelích, kde je zvláště důležité pohodlí jednotlivých hostů. Prostředí v každé místnosti lze samostatně komfortně regulovat a lze zajistit současné vytápění i chlazení jednotlivých místností podle potřeb hostů. Přebytečné teplo z kuchyní, prádelen, prodejních prostor i fitness center lze akumulovat a využít ke zlepšení tepelného hospodářství budovy. Standardní elektrické ovládací prvky lze rozšířit pro integraci do vyspělého systému řízení celé budovy.
Školy a vzdělávací zařízení - každou místnost lze vytápět nebo chladit v závislosti na potřebách jejího využití. Široká škála nabízených typů umožňuje flexibilní prostorovou dispozici.
Zdravotnická zařízení - ve velkých zařízeních, jako jsou nemocnice, jsou obvykle i prostory (kuchyně, prádelny a laboratoře), v nichž je generováno nadbytečné teplo, které lze opět akumulovat a použít jinde pro zvýšení tepelné účinnosti celého systému. Klimatizační jednotky lze umístit tak, aby nedocházelo ke vzájemné kontaminaci prostor vzduchem nesenými částicemi.
Nákupní centra - každý nájemce si může navrhnout své prostory tak, aby plně vyhovovaly jeho potřebám bez zbytečného omezování topnými a klimatizačními systémy. Protože každý nájemce má vlastní systém, lze spotřebu měřit tak, že každý z nich platí pouze své skutečné náklady na vytápění a klimatizaci.

Výhody komfort systému

Tento systém přináší ve svých aplikacích řadu výhod, jako jsou tichý chod, vynikající regulace vlhkosti, variabilní možnost výfuku vzduchu, pohodlné servisní vstupy a další. Celkově je komfort systém o 20 ÷ 30 % levnější než běžná klimatizace, má proti ní zhruba o 100 % delší životnost a o 20 ÷ 30 % vyšší energetickou účinnost.
V současné době probíhá největší instalace tohoto systému u nás v nově budovaném obchodním centru v Praze na Smíchově, kde bude klimatizováno několik set obchodů. Použita jsou tepelná čerpadla americké firmy Climate Master, kterou na českém trhu zastupuje společnost Master Therm, s. r. o. Je pouze otázkou několika let, kdy se efektivní komfort systémy u nás rozšíří jako jinde ve světě.

Další články

Ekologie
Energetické strojírenství

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: