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

Zkušenosti s realizací tepelných čerpadel

O principu funkce tepelných čerpadel a teoretických popisech různých variant odběru tepla se v současné době hodně mluví a píše. Tento článek je naopak zaměřen na praktické zkušenosti s realizací tepelných čerpadel a jejich skutečné ekonomické přínosy.

Možnosti využití tepelných čerpadel jsou obecně velmi široké. Níže jsou uvedeny příklady realizací pro vytápění rodinných domů, vytápění skupiny obecních objektů a vytápění skladovací haly se současným chlazením technologické vody.

Vytápění skupiny bytových domů

Projekt "Využití zemního tepla pro vytápění obecních objektů v obci Borová Lada" je jedním z největších a nejkomplexnějších příkladů využití obnovitelných zdrojů energie v České republice. Byl realizován v rámci celkové rekonstrukce infrastruktury obce, která probíhala pod záštitou Evropské unie a byla částečně financována z programu Phare CBC. Tepelná čerpadla zde byla uvedena do provozu v říjnu 2000 a slouží pro vytápění radnice, školky a čtyř bytových domů.
Obec Borová Lada leží v jihozápadních Čechách uprostřed šumavských plání v nadmořské výšce asi 900 m. Část katastrů obce leží v Národním parku Šumava, část pak na území CHKO Šumava. Pro vytápění objektů byla vybrána švédská tepelná čerpadla IVT Greenline, která do ČR dováží společnost Tepelná čerpadla, s. r. o. Každý z vytápěných objektů má vlastní kotelnu s tepelným čerpadlem o výkonu 26 nebo 33 kW. Tepelná čerpadla jsou doplněna elektrokotli pro pokrytí období s extrémně nízkými venkovními teplotami. Teplo je odebíráno z celkem 18 vrtů o hloubce 120 m. Celková tepelná ztráta vytápěných budov je 242 kW, instalovaný výkon tepelných čerpadel IVT Greenline je 163 kW. V tepelných čerpadlech je použito bezfreonové chladivo R 407 c. Celkové náklady na pořízení kotelen s tepelnými čerpadly IVT včetně vrtů byly 4,2 milionu korun.

Ekonomické přínosy realizace

Všechny kotelny v bytových domech jsou vybaveny vlastním elektroměrem, v kotelně obecního úřadu je navíc instalován měřič spotřeby tepla, takže je možné poměrně přesně vyhodnotit parametry systému a dosahované úspory. Původně se v těchto šesti objektech spotřebovalo pro vytápění 926 MWh tepla ročně, po zateplení a instalaci tepelných čerpadel klesla tato spotřeba na 137 MWh, což přestavuje snížení o 85 %. V průběhu první topné sezony byl naměřen průměrný topný faktor celého systému s hodnotou 3. Po odečtení spotřeby energie na pohon oběhových čerpadel na topné straně a spotřeby elektrokotle pracovalo tepelné čerpadlo IVT Greenline s průměrným topným faktorem 3,2. Topný faktor je poměr vydané tepelné energie k vložené elektrické energii a udává míru úspory celého zařízení.
V praxi to znamená, že průměrné náklady na vytápění jednoho bytu s vytápěnou plochou 56 m2, jsou 281 Kč/měsíc. Pro porovnání například při centrálním zásobování teplem v Praze, kde v zimě teploty zdaleka nedosahují tak nízkých hodnot jako na Borových Ladech, jsou průměrné náklady na vytápění bytu o ploše 60 m2 zhruba 942 Kč/měsíc a například v Písku až 1142 Kč/měsíc.
Provozní náklady na vytápění objektů jsou díky vstřícnému přístupu JČE, a. s., které umožnily využívat v objektech nové výhodné tarify pro tepelná čerpadla, výrazně nižší, než se původně předpokládalo. V auditu byly vypočítány celkové provozní náklady na provoz tepelných čerpadel na 389 000 Kč/rok, skutečné náklady při zhruba stejné spotřebě energie jsou však jen 210 000 Kč/rok. Návratnost investice do tepelných čerpadel, která byla v energetickém auditu vypočtena na 9 až 10 let, vychází díky této skutečnosti na necelých 5 let.

Využití tepelných čerpadel v průmyslu

Technicky velmi zajímavou instalací s využitím tepelných čerpadel je vytápění skladovací haly firmy Plastik HT v Horšovském Týně. V této firmě, která mimo jiné dodává plastové díly pro televizory Panasonic, jsou tepelná čerpadla IVT využita pro vytápění nové skladovací haly. Zdrojem tepla je chladicí voda od lisů, která má teplotu zhruba 20 °C. V letním období mohou navíc tepelná čerpadla IVT pracovat i v režimu chlazení, čímž se zlepší parametry chladicí vody a bude možné zrychlit výrobu plastových dílů.
V objektu jsou instalována dvě tepelná čerpadla IVT Greenline F 35 se šroubovými kompresory o celkovém výkonu 85 kW. Topný faktor tepelných čerpadel se pohybuje v rozmezí 4,5 až 7. Ve vytápěné hale s plochou 3200m2 je instalováno podlahové topení s 15 centimetrů silnou betonovou podlahou.

Tepelná čerpadla pro vytápění rodinných domů

V roce 1997 byla zahájena rekonstrukce rodinného domu v Táboře postaveného v roce 1937. Cílem bylo v maximální možné míře snížit provozní náklady na vytápění objektu a vytvořit v podkroví nový byt. Realizace probíhala ve spolupráci s Českou energetickou agenturou, která tento projekt vybrala jako demonstrační a poskytla na tuto akci finanční dotaci. Před zahájením rekonstrukce byl zpracován energetický audit, ve kterém byla posouzena možnost zateplení objektu a instalace tepelného čerpadla. V auditu bylo předpokládáno, že po rekonstrukci dojde ke snížení spotřeby energie na vytápění o 85 %.
Při rekonstrukci byl instalován nový nízkoteplotní radiátorový topný systém a zdrojem tepla se stalo tepelné čerpadlo IVT Greenline S 9 o výkonu 9 kW, které odebírá teplo z vrtu hlubokého 100 m. Pro vytápění při velmi nízkých venkovních teplotách je tepelné čerpadlo doplněno elektrokotlem o výkonu 9 kW. Kromě vytápění tepelné čerpadlo celoročně ohřívá vodu v nerezovém bojleru ACV o obsahu 380 l. V kotelně byly navíc instalovány měřiče tepla a podružné elektroměry, které umožňují přesně zhodnotit parametry celého systému. Po stavební stránce byl objekt zateplen kontaktním zateplovacím systémem BAUMIT.

Ekonomické přínosy projektu

Po třech letech provozu bylo provedeno podrobné vyhodnocení akce, které ukázalo že původní předpoklad snížení spotřeby energie o 85 % byl splněn a mírně překročen. Během těchto tří let tepelné čerpadlo ušetřilo 46 200 kWh elektrické energie na vytápění a ohřev TUV. Průměrný naměřený topný faktor tepelného čerpadla se pohybuje okolo čísla 3. Zajímavým údajem je i podíl dodávky tepla z tepelného čerpadla a elektrokotle, kdy tepelné čerpadlo dodalo 99 % potřebného tepla a elektrokotel pouhé 1 %.
Podle cen roku 2001 při sazbě D55 činí náklady na vytápění objektu se 3 byty o celkové vytápěné ploše 278 m2 3244 Kč/rok (270 Kč/měsíc) a náklady na ohřev TUV pro 4 osoby 620 Kč/rok (52,- Kč/měsíc).

Další články

Ekologie
Energetické strojírenství

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: