Nezaradené

BILANCIA PREVÁDZKY TEPELNÉHO ČERPADLA V BYTOVOM DOME

V honbe za energetickými úsporami, znižovaním nákladov na výrobu a zabezpečenie tepla do objektov sa snažíme nájsť nové vhodné riešenia. Zámer je podporený aj požiadavkami na energetickú hospodárnosť budov. Požiadavky sú definované hodnotou globálneho ukazovateľa – PRIMÁRNEJ ENERGIE. V článku sa zameriame na kategóriu objektov bytových. Od 1. januára 2016 majú budovy rekonštruované spĺňať kategóriu A1. V prípadoch zdôvodnených vysokou investičnou náročnosťou bez návratnosti je možné rekonštruovanú budovu akceptovať so zatriedením do kategórie B.

Úvod

Opatrenia sa obvykle realizujú na stavebných konštrukciách, ktoré majú spravidla najväčší vplyv na zníženie potreby tepla. Teplo sa ale „vyrába“ v rôznych zdrojoch, do ktorých sa dodáva energia na jeho výrobu. Do celkovej dodanej energie pre globálne hodnotenie vstupuje účinnosť výroby, a veličina „faktoru primárnej energie,“ ktorá je rozdielna pri rôznych druhoch
energie. Práve faktor primárnej energie zásadne ovplyvňuje to, do akej kategórie sa dostane posudzovaná budova. V článku urobíme porovnanie na reálnom certifikovanom objekte, s dopadom rôznych zdrojov primárnej energie na celkové zatriedenie objektu.

Posudzovaný objekt

Na porovnanie sme použili energetický certifikát existujúceho bytového domu s celkovou plochou 2 608 m2. Porovnanie spočíva v kategorizácii objektu v pôvodnom stave (A) a po
úpravách zateplením (B). V oboch prípadoch sme použili pre porovnanie rôzne druhy zdrojov tepla na vykurovanie a ohrev teplej vody.

Úpravy boli realizované v miestach spotreby

Stavebné konštrukcie = (výstupom je POTREBA TEPLA NA VYKUROVANIE)

  • Obvodové steny sa zateplili izoláciou na báze minerálnej vlny na hodnoty požadované normou
  • Strešná konštrukcia zateplená na normou požadované hodnoty
  • Zateplenie stropu nad suterénom
  • Výmena starých otvorových konštrukcií, ktoré ešte boli pôvodné

Vykurovanie = (výstupom je POTREBA ENERGIE NA VYKUROVANIE = potreba tepla na vykurovanie + energetické straty systému vykurovania + pohon zariadení)

Príprava teplej vody = (výstupom je POTREBA ENERGIE NA OHREV TEPLEJ VODY = energia na ohrev vody + energetické straty v systéme + pohon zariadení)

Na rozvode vykurovania a teplej vody sa nerealizovali žiadne úpravy.

V reálnom stave je dodávka energie na vykurovanie a ohrev teplej vody z plynovej domovej kotolne. Elektrická energia pre bilanciu systému je zanedbateľná = neuvažujeme ju.

Simulácie na objekte

Určenie energetických tried podľa miesta spotreby

  • Vykurovanie
  • Príprava teplej vody
  • Celková potreba energie v budove = (pot. – ->a energie na vykurovanie + energie na prípravu tep ,dy)
  • Potreba primárnej energie = (celková po‘ energie» faktor transformácie * faktor primárnejf ?)

Pre oba prípady „A“ a prípad „B“ sme porovnávame zdroje tepla pre určenie globálneho ukazovateľa pri energie, podľa ktorého sa budova zaraďuje do kategórie G.

Tabuľka č. 1 Prehľad potrieb tepla a energií podľa mieste ;reby pre variant A = bez zateplenia a variant B-so zateplení-‚ lOjektu

 A BEZ ZATEPLENIA
[kWh/m2]
B P& ZATEPLENÍ
[kWh/nYl
POTREBATEPLANAUK|                  124,3950,81 
 |                              triedatrieda
ENERGIA NA UK| 141,68 ;                    F‘      58,43C
ENERGIA TEPLÁ VODA|i 25,66 ||                    B25,66B
ENERGIA CELKOVÁU” 167,34 |P E|      84,09C

Hlavný parameter, ktorý ovplyvňuje globálny ukazovateľ, je faktor primárnej energie. Je udaný vo vyhláške č. 324/2016 Z. z. Pre porovnanie drevo = 0,1, elektrina = 2,2.

Elektrická energia má faktor 22-násobne horší. V dôsledku toho pri dodávke energie z dreva budova spĺňa kategóriu najlepšiu A0 aj bez zateplenia, t. j. VYHOVUJÚCA.

Pri použití elektrickej energie s priamym ohrevom, budova sa paradoxne dostáva do kategórie F, t. j. NEVYHOVUJÚCA.

Tepelné čerpadlá ako zdroj tepla vďaka vykurovaciemu faktoru (faktor transformácie = 3,4) aj použitím nevýhodnej elektrickej energie dostáva budovu do kategórie B, t. j. PODMIENEČNE
VYHOVUJÚCA.

Zateplením objektu sa výrazne znížila celková energia na hod- notu 84 kWh/m2. Táto hodnota bude východzia pre určenie globálneho ukazovateľa.

Tabulka č. 2 Určenie globálneho ukazovateľa primárnej energie BEZ ZATEPLENIA a zaradenie do energetických tried podľa zdroja energie

LIMIT kWh/(m2.a) PRE JEDNOTLIVÉ TRIEDY
ENERGIA CELKOVÁ167  |kWh/(m2.a)globálnyX násobneA0AlBCDEF
faktor (v.324/2016)ukazovatelnavyšuje* 1<a 11261 189 1IÍFI| 378
transformácieprimar.energiekWh/m2dodanú Ener.X násobne prekračuj.■ limit
zemný plyn1.001.10184L 1.105.72.91.51 i.o 10.70.60.5
zemný plyn TČ1.601.10115[           0.693.6L8 l09J 0.60.50.40.3
LPG1.001.35225  |■“        1-357.03.61.81.20.90.70.6
koks0.731.10252■         1.517.94.02.01.31.00.80.7
čierne uhlie0.741.10248■         1.497.83.92.01.31.00.80.7
hnede uhlie0.701.10262H         1.578.24.22.11.41.00.8| 0.7
olej0.901.10204K 1 226.43.21.61.1I 0.80.60.5
drevo pelety0.860.20390.231.20.60.30.20.20.10.1
drevo štiepka0.780.1532i           0.191.00.50.30.20.10.10.1
drevo kusové0.700.1024[           0.140.70.40.20.10.10.10.1
drevo splynovanie0.830.1020[ 0.120.60,30.20.10.10.10.1
elektrina0.992.20371«T 2.2211.65.92.92.01.51.21 AP
elektro TČ3.402.20108r          0.653.41.7| 0.9~l 0.60.40.30.3
CZT uhlie+plyn0.760.70154k o-k.4.82.41.2| 0.8] 0.60.50.4

A – VARIANT BEZ ZATEPLENIA

Kategóriu B je možné dosiahnuť kotlom na plyn, kotlom na uhlie alebo z centralizovaného zdroja
tepla CZT. V bilancii sme ohrev teplej vody predpokladali celoročne. V praxi sa letný ohrev deje
elektricky, a v tom prípade vo všetkých prípadoch ohrev uhlím sa dostane do kategórie C.

Priame vykurovanie a príprava teplej vody elektrickou energiou umožňuje v našom prípade do-
siahnuť len kategóriu C.

Záver

A BEZ ZATEPLENIAGLOBÁLNY
UKAZOVA- =
TEĽ
CELKOVÁ
ENERGIA
1 /FAKTOR TRANSFOR- * 1
MÁCIE
FAKTOR
PRIMÁRNEJ ENERGIE
ENERGETICKÁ
TRIEDA
ZDROJ PRIMÁRNEJ
ENERGIE
| Drevo splynovanie |inr 167 nPi|           0,83E, 0,1(           A° ’ “I
Elektro tepelné
čerpadlo
108167/3,402,2B
|           Elektrina         |I 167 IM|           0,99ľlI 22I F i

Tabulka č. 3 Príklad výpočtu, porovnanie A variant

Bilancia bola prevedená pre typický obytný dom. Výsledky je však možné zovšeobecniť a môžu pomôcť aj pri rozhodovaní sa o energetickej koncepcii pri projektovaní novostavieb.

Drevo je najvýhodnejšie z pohľadu primárnej energie, treba však
zvážiť jeho potenciál ados‘-p-

LIMIT kWh/(m2.ai) PRE JEDNOTLIVÉ TRIEDY
ENERGIA CELKOVÁ =841 kWh/(m2.a)globálnyx násobneA0AlBCDEF
faktor (v.324/2016)ukazovatelnavyšuje321          63            |1 126 |189      |252i315 1378
transformácieprimar.energiekWh/m2dodanú Ener.x násobne prekračuje limit
zemný plyn1.001.1092Ľľ1.102.91.50.7        ||            0.50.40.30.2B
zemný plyn TČ1.601.1058L0.691.8|            0.90.50.30.20.20.2Al
LPG1.001.35113r1.353.51.80.90.60.50.40.3B
koks0.731.10127E1.514.02.01.00.7       |0.50.40.3C
čierne uhlie0.741.10125C1.493.92.0 |1 100.70.50.40.3B
hnede uhlie0.701.10132L1.574.12.11.00.7       |0.50.40.3C
olej0.901.101031.223.21.6 || 0.80.50.40.30.3B
drevo pelety0.860.20200.230.60.30.20.10.10.10.1A0
drevo štiepka0.780.15160.190.50.30.10.10.10.10.0A0
drevo kusové0.700.10120.140.40.20.10.10.00.00.0A0
drevo splynovanie0-830.10100.120.30.20.10.10.00.00.0A0
elektrina0.992.201872.225.83,0-LF-|ľlJ0.70.60.5C
elektro TČ3.402.20540.651.7        |1 0^9 |0.40.30.20.20.1Al
CZT uhlie+plyn0.760.70220.922.41.2 |0.6 |0.40.30.20.2B

Tabulka č.4 Určenie globálneho ukazovateľa primárnej energie PO ZATEPLENÍ a zaradenie do energetických tried podľa zdroja energie

B – VARIANT PO ZATEPLENÍ              

B PO ZATEPLENÍCELKOVÁ –
ENERGIA
/ 1FAKTOR TRANS- FORMÁCIE  1*FAKTOR
PRIMÁRNEJ
ENERGIE
ENERGETICKÁ
TRIEDA
ZDROJ PRIMÁRNEJ
ENERGIE
Drevo splynovanie84/0,83* i10AO
Elektro tepelné
čerpadlo
84/3,4054Al
Elektrina    |s II/ |0,99         ||* 1187 IIC

Tabulka č. 5 Príklad výpočtu, porovnanie B variant

Z výpočtov vyplýva, že v danom prípade dosiahnutie kategórie AO je možné len použitím zdrojov na báze dreva (pelety, drevoštiepka alebo kusové drevo).

Dosiahnutie kategórie A1 umožňuje použi tie tepelných čerpadiel buď elektrických alebo plynových.

nosť do budúcnosti. Prevádzka
zdrojov na drevo vyžaduje pre užívateľa aj určitú prácnosť pod ľa druhu použitého dreva (pelety,
drevoštiepka, kusové drevo).

Výhodnosť tepelných čerpadiel v danej bilancii je podporená aj
splnením kritéria A1. Zámena pôvodného nevyhovujúceho zdroja tepla na tepelné čerpadlo
je možná aj preto, že po zateplení sa výrazne zníži potreba tepla. Ak systém vykurovania zostáva pôvodný, zníženú potrebu výkonu vieme dosiahnuť nižšou teplotou vykurovacej vody, čo priaznivo vplýva na prevádzkovú účinnosť tepelného čerpadla.

  • prípadoch, ak je obtiažne do- siahnuť kategóriu Al, resp. B je možná montáž obnoviteľných
    zdrojov – solárnych systémov.
  • prípade teplovodných s vyššou účinnosťou na predohrev teplej vody a podporu vykurovania. Pri použití fotovoltických systémov je možné získanú elektrickú energiu znásobiť pri výrobe tepla práve použitím tepelných čerpadiel.

PLYNÁR * VODÁR • KÚRENÁR + KLIMATIZÁCIA 4/2019

Spoločnosť ENERTOP je špecialista v oblasti kúrenia a chladenia s cieľom zabezpečiť energeticky efektívne riešenie stavbám. Domácnostiam, firmám a developerom  prinášame zvýšenie komfortu tepelnou pohodou, úsporu financií a dlhodobú spokojnosť.

Pošlite nám správu

Rýchly kontakt

Spoločnosť ENERTOP je špecialista v oblasti kúrenia a chladenia s cieľom zabezpečiť energeticky efektívne riešenie stavbám. Domácnostiam, firmám a developerom  prinášame zvýšenie komfortu tepelnou pohodou, úsporu financií a dlhodobú spokojnosť.

Informácie

Rýchly kontakt