Moderní technologie pro šetrné budovy

Ing. Marek Bláha Prezentace on-line: ředitel společnosti blaha@ivtcentrum.cz Prezentace on-line: Google zadat: „IVT konference“ www.slideshare.net/marekblaha31

Obsah IVT AIR X IVT GEO SANDEN AquaEco YANMAR GHP / CP Tepelné čerpadlo vzduch / voda s nejvyšším SCOP IVT GEO Tepelné čerpadlo země / voda pro komerční budovy SANDEN AquaEco Vysokoteplotní tepelné čerpadlo pro ohřev teplé vody YANMAR GHP / CP Tepelné čerpadlo vzduch/voda s plynovým motorem Mikrokogenerační jednotky

IVT AIR X – vzduch/voda

Nejvyšší topný faktor v testech Průměrný topný faktor SCOP 4,84 Pro IVT AIR X13 (35°C, průměrné klima) Vyšší o 29% než PANASONIC (L-V WH-SXC12F9E8) Vyšší o 26% vyšší než VIESSMANN (Vitocal 350-A AWHO.351.A10) Vyšší o 24% vyšší než NIBE (2300-14) Vyšší o 20% vyšší než NIBE (2040-12) Hodnocení A+++ Pro celou výkonovou řadu při 35°C Hodnocení A++ Pro celou výkonovou řadu při 55°C Zdroj informací Dánská energetická agentura - Energistyrelsen http://sparenergi.dk/forbruger/vaerktoejer/varmepumpelisten

Mimořádně efektivní ohřev teplé vody Komfortní množství teplé vody 284 l vody o teplotě 40°C (řada 5 až 9) 310 l vody o teplotě 40°C (řada 13 až 17) Vysoký topný faktor při ohřevu vody COP 2,36 (řada 5 až 9) COP 2,20 (řada 13 až 17) Porovnání s konkurencí Zdroj: NF–PAC 7/2014 Velikost zásobníku COP Množství vody 40°C IVT AIR X 190 l 2,36 284 l Panasonic WH-MDC 181 l 2,09 244 l Viessmann - VITOCAL 222-S 160 l 2,10 195 l Daikin Altherma 180 l 2,16 226 l Atlantic Extensa Duo+ 2,20 240 l Danfoss DHP-AQ MAXI 2,00 241 l Minimální tepelné ztráty zásobníku ˂ 1,4 kWh/24 h

Tišší než myčka Nominální hlučnost 40 dB(A) Noční režim Akustický tlak v 1 m od venkovní jednotky Nejnižší hodnota na trhu! Noční režim Snížená hlučnost o 3 dB(A) Nastavitelné časové rozmezí Provoz na maximální otáčky Akustický tlak v 1 m - 51 až 55 dB (A) Tichý provoz (noční režim) -3 dB(A) 6:00 22:00 Normální hlučnost Snížená hlučnost

Přelomové technické řešení Konstrukční systém EPP Expandovaný PolyPropylen Extrémně lehká a tichá konstrukce Frekvenčně řízený kompresor Dvojitý rotační Mitsubishi Dva elektronické expanzní ventily Jednofázové i třífázové řešení Menší jistič a paušální platby Funkce chlazení Připraveno pro globální oteplování

Snadný přístup ke všem komponentům Bezrámová EPP konstrukce Snížení hmotnosti až o 75 % Snížení počtu šroubových spojů o 90 %

Variabilní vnitřní jednotky S elektrokotlem a zásobníkem AirModule, AirModule Solar Zásobník 190 litrů Elektrokotel 9 nebo 15 kW Nízkoenergetické oběhové čerpadlo S elektrokotlem AirBox E Elektrokotel 9 kW Bez elektrokotle AirBox S Ventil pro připojení externího kotle Ideální řešení pro novostavby i rekonstrukce

Vnitřní jednotka AirModule Vše v jednom Zásobník teplé vody 190 l Nízkoenergetické oběhové čerpadlo Elektrokotel 9 nebo 15 kW Expanzní nádoba Zásobník z nerezové oceli 1.4521 Nejvyšší kvalita nerezu na trhu Možno dodat se solárním výměníkem 0,78 m² Předmontovaná bezpečnostní sada Pojistný a odvzdušňovací ventil Tlakoměr, filtr nečistot (Filterball) Flexibilní provedení Připraveno i pro chlazení Minimální zabraný prostor v domě 1800 660 600

AirModule rozměry Rozměry upraveny pro zástavbu do kuchyňské linky 600 x 660 mm

Další zajímavé vychytávky  Menší hlavní jistič Elektrokotel používá v provozu pouze 2 fáze Třetí fáze se zapne jen když není v provozu kompresor (pod -20°C, při poruše TČ) Chytré odtávání - Smart Soft Defrost Při teplotách nad 5°C se nepoužívá reverzace, která zvyšuje spotřebu elektřiny Hlídání maximálního příkonu Při zapnutí více spotřebičů v domě, regulace odpojí elektrokotel nebo kompresor Chlazení invertoru chladivem Ztrátové teplo z invertoru se využije pro vytápění Kompresor bez elektrického vyhřívání Využívá se přímo teplo z kompresoru

AIR X chytře využije i vaší fotovoltaiku Akumulace tepla pro maximální využití vyrobené elektřiny Tepelné čerpadlo se samo zapne, když máte nadbytek vyráběné elektřiny Teplo se dodává do topného systému nebo akumulátoru Fotovoltaika Využívejte zdarma vaší elektřinu ! Zásobník tepla

Ovládání a regulace Jednoduché intuitivní ovládání Dálkové ovládání Kompletně v českém jazyce Dálkové ovládání Pro topení i chlazení Rozšiřitelné moduly pro: Řízení až čtyř topných okruhů Řízení ohřevu bazénu Řízení solárního sytému Ovládání mobilním telefonem Nastavení tepelného čerpadla Informace o provozních stavech

Parametry IVT AIR X 5,06 4,22 2,92 AIR X 5kW AIR X 7kW AIR X 9kW A7/W35 max 5 kW 7 kW 9 kW 13 kW 17 kW A7/W35 40% EN14825 + EHPA 2,2 kW 3 kW 3,4 kW 5,1 kW 5,2 kW COP 4,88 4,84 5,06 4,90 4,99 A2/W35 60% 2,9 kW 3,9 kW 7,1 kW 7,4 kW 4,02 4,13 4,22 4,05 4,03 A-7/W35 max 4,6 kW 6,2 kW 8,4 kW 11 kW 12,5 kW 2,89 2,82 2,92 2,85 2,55

Zásady pro návrh Jednoduché dimenzování Typ vnitřní jednotky AIR X 50 – pro TZ 5 kW AIR X 170 – pro TZ 17 kW Typ vnitřní jednotky Standardně používat modul s vestavěným zásobníkem Při vyšší potřebě TV, modul s elektrokotlem a externím zásobníkem vody Při dotopu plynem nebo dřevem, modul s trojcestným ventilem. Umístění venkovní jednotky Pozor na hluk při maximálních otáčkách Konzole a vyhřívaná kondenzátní vana součástí jednotky

IVT GEO – země/voda nad 20 KW

Charakteristika Tepelné čerpadlo pro veřejné a komerční budovy Výkony modulů 20 až 80 kW V kaskádě s regulátorem IVT 400 kW V kaskádě s nadřazenou regulací 1 600 kW Vysoká výstupní teplota 68°C Celoročně vysoká teplota teplé vody Provoz bez bivalentního zdroje Vysoký SCOP Hodnocení A+++ Splnění požadavků EHPA 2019 Integrace do sítí Vestavěný IP modul Protokoly BACnet, MODbus

Parametry IVT GEO G 220 G 252 G 233 G 241 G 254 G 262 G 270 G 280 A7/W35 max 22 kW 28 kW 38 kW 47 kW 54 kW 64 kW 72 kW 80 kW COP 0/35 step1 / step2 4,7 4,5 4,6 4,4 Není optimalizováno na vysoký COP při 0/35 ale na vysoký SCOP v celém provozním rozsahu. Proto COP 0/35 není až tak vysoký.

Technologie Chladící okruh Výbava Instalační flexibilita 50 – 80 kW Tandem SCROLL kompresory Vstřikování chladiva Vnitřní chlazení kompresoru Asymetrické výměníky Elektronický expanzní ventil Malé množství chladiva pod 10 Kg Rozsah primárního okruhu - 5 až 30°C Výbava Do 40 kW včetně oběhových čerpadel Nad 40 kW externí oběhová čerpadla Instalační flexibilita 50 – 80 kW Připojení zezadu, shora, nebo z boku Umístění dvou jednotek nad sebe Regulace externě na zeď

Ohřev teplé vody „Fresh Water Station“ Ohřev vody v zásobníku TV Skladuje se topná voda, nikoliv užitková Ohřev užitkové vody přes výměníkovou stanici „Fresh water station“ Nižší cena za zásobníky – není potřebný kvalitní vnitřní povrch a tlaková odolnost Bez nutnosti sanitace zásobníků Ohřev vody v zásobníku TV Regulace umožňuje i běžné zapojení se zásobníky teplé vody Výstupní teplota 68°C Bez použití vysokoteplotního kondenzátoru (hotgas) Výstup 68°C při teplotě primáru 0°C Menší velikost zásobníků

Zásady pro návrh Výkon Dimenzování primárního okruhu Chlazení Dimenzování 70 – 95 % potřebného výkonu Rozložit výkon do více výkonových stupňů (2 x 40 kW místo 1 x 80 kW) Pokud jsou rozdílné požadavky na teplotu výstupní vody, rozdělit zdroj tepla na dvě teplotní úrovně pro vyšší SCOP Dimenzování primárního okruhu Svěřit specializované firmě TRT test Chlazení Souběžná výroba tepla a chladu Bez reverzace

Reverzibilní tepelná čerpadla? NE! Reverzibilní tepelné čerpadlo Tepelné čerpadlo topí NEBO chladí Nepřináší žádné energetické výhody! Typické řešení - vzduch/voda Souběžná výroba tepla a chladu Tepelné čerpadlo topí a SOUČASNĚ chladí. Současným provozem vznikají úspory. Typické řešení - země/voda, voda/voda Zapojení „Dva akumulátory“ Současná výroba tepla a chladu do dvou akumulátorů. Přebytky tepla a chladu jsou u systémů země/voda akumulovány do země, nebo u systémů voda/voda mařeny.

Typové schéma zapojení

SANDEN AquaEco

Technologie ECO CUTE ECO CUTE Hlavní výhody Sanden Corporation Nová japonská technologie pro tepelná čerpadla vzduch/voda Využívá přírodního neškodného chladiva CO2 Hlavní výhody Výstupní teplota 65°C při -15°C Topný faktor 3,15 – 3,42 (7/65, EN16147) Vysoký topný faktor i při vysokých výstupních teplotách vody Stabilní výkon Sanden Corporation Významný výrobce kompresorů pro klimatizace aut Více než 100 milionů vyrobených kompresorů

Efektivní ohřev teplé vody pro: Malé komerční objekty Restaurace, prodejny, sportoviště Podnikatelské provozovny Výrobní podniky, ubytovny Velké objekty Decentrální příprava teplé vody v komerčních budovách (kanceláře, hotely, atd.) Ohřev vody v bytových domech Rekuperace odpadního tepla ze vzduchotechniky a technologických procesů pro ohřev teplé vody Chlazení serverových místností s rekuperací tepla do teplé vody Rodinné domy Ohřev teplé vody ve větších rodinných domech Ohřev vody + přitápění v nízkoenergetických rodinných domech

SANDEN Aquaeco Konstrukce Přívod vzduchu Ohřev teplé vody Vnitřní provedení tepelného čerpadla vzduch/voda Využívá venkovní vzduch (případně odpadní) Frekvenčně řízený kompresor a ventilátor Chladivo R744 (CO2) Napájení 230 V, 1f, 15 A Přívod vzduchu Přívodním a odvodním potrubím průměr 200 mm Maximální délka potrubí 4 + 4 m Alternativně sdruženým přívodním a odvodním potrubím 300 mm na zadní straně jednotky Rozsah provozních teplot vzduchu -15°C až +43°C Ohřev teplé vody Přímý ohřev teplé vody na kondenzátoru tepelného čerpadla Zařízení je vybaveno oběhovým čerpadlem teplé vody

Dodávaný výkon Výkon Kaskádní řešení Dotop Výkon 3,5 kW v ekonomickém režimu Výkon 4,5 kW v komfortním režimu Konstantní výkon do -10°C Výkon 2,5 kW při -15°C Kaskádní řešení 2 jednotky výkon 7 kW 3 jednotky výkon 10,5 kW 5 jednotek výkon 17,5 kW Dotop Při teplotách pod -10°C Při špičkovém odběru vody

Provoz Menším výkonem, ale trvale… Provozní doba 12 - 16 hodin/den Optimalizace velikosti zásobníků pro pokrytí špiček odběru teplé vody Provozní doba 12 - 16 hodin/den Dodané teplo 40 - 60 kWh (1 000 litrů teplé vody) Možnosti ovládání Vnitřním termostatem v tepelném čerpadle Externím termostatem v zásobníku teplé vody Externím signálem (HDO) Možnosti nastavení Komfortní režim Ekonomický režim Časové nastavení požadované provozní doby

Hydraulické zapojení Zásobník bez výměníku! Až 12 m vzdálenost mezi čerpadlem a zásobníkem

Čím se liší od jiných ohřívačů? Využití venkovního vzduchu Provoz není omezen množstvím vnitřního vzduchu v objektu Teplo je odebíráno z venkovního vzduchu, nikoliv vnitřního, ohřátého jiným zdrojem tepla Výrazně vyšší výkon Oproti běžným ohřívačům s integrovaným zásobníkem Možné zvýšení výkonu kaskádním zapojením Jedinečné technické řešení Vnitřní provedení s odběrem tepla z venkovního vzduchu Zásobník může být umístěn jinde než tepelné čerpadlo

Pilotní instalace - Aquaeco Kanceláře IVT Ohřev TV plynovým kondenzačním kotlem 170 kW Spotřeba 650 l/den Náklady 49 000 Kč/rok (plyn + elektřina na větrání kotelny) Řešení SANDEN Jedna jednotka 3,5 kW Nasávání vzduchu z výdechu větrací jednotky objektu Nový zásobník 500 l Očekávané provozní náklady 8 000 Kč/rok Investice/návratnost Celková investice do 150 000 Kč. Návratnost do 4 let Snížení opotřebení kotlů

Zásady pro návrh Vysoký rozdíl teplot Ideální provozní režim Je nutné dodržet co nejvyšší rozdíl teplot na vstupu a výstupu z tepelného čerpadla Výstupní teplota 65°C je pevně nastavená Nutný zásobník se stratifikací tepla Ztráty cirkulací se kryjí s horším COP Ideální provozní režim Ohřát zásobník - vyčerpat - znovu ohřát Průběžné dohřívání zhoršuje COP Znalost průběhu odběru TV během dne Pro vysoké COP je nutné systém odladit Zásobníky teplé vody Pouze zásobník, bez výměníku Umístění vstupů a výstupů má vliv na COP

4,5 kW COMFORT mode / 3,5 kW ECO mode Scroll Inverter / CO2 (R744) Technické parametry SANDEN Aquaeco Max Topný výkon 4,5 kW COMFORT mode / 3,5 kW ECO mode Výstupní teplota teplé vody 65°C Hladina akustického tlaku v 1 m 40 dB(A) Připojovací vzduchové potrubí 2 x 200 mm, nebo 1 x 300 mm Připojení elektro 230 V / 1F / 15 A Průtok vzduchu Variabilní 200 – 800 m3/h Kompresor / chladivo Scroll Inverter / CO2 (R744) Vzdálenost mezi jednotkou a zásobníkem 12 m COP (EN16147 A7/W65°C) 3,64 Rozměry (výška / šířka / hloubka) 950 / 780 / 680 mm Hmotnost 76 kg

Plynová tepelná čerpadla

Yanmar Významná japonská strojírenská společnost Sponzor Největší výrobce dieselových lodních motorů Stavební a zemědělské stroje Kogenerační jednotky Tepelná čerpadla / chladiče s plynovým motorem Sponzor ORACLE TEAM USA Manchester United Borussia Dortmund APEV Team – Pikes Peak

Plynová tepelná čerpadla Tepelné čerpadlo/chladič Vytápění do – 21°C Chlazení plynem + rekuperace tepla pro TV Zásadně snižuje emise (důležité pro energetické štítky) Princip Tepelné čerpadlo vzduch/voda s mechanicky poháněným kompresorem Mitsubishi Spalovací motor na zemní plyn Náklady Topení - 30 % oproti kondenzačnímu kotli Chlazení - 20 % oproti chladící jednotce Pro objekty s topením a chlazením Jedno zařízení místo chladiče a plynové kotelny

Technické řešení Parametry Výstup Topný výkon 50, 63, 80, 95 kW Chladící výkon 45, 56, 71, 85 kW Stabilní výkon v zimě (nepotřebuje odtávání) Výstup Chladivo (VRV systém) Vodní výměník Kombinace chladivo a vodní výměník Při chlazení rekuperace tepla pro TV

Spotřeba primární energie Spotřeba primární energie důležitější než úspory provozních nákladů? Energetické štítky budov, certifikace budov, programy snižovnání CO2 YANMAR GHP – snížení spotřeby primární energie o 36 %

Zásady pro návrh Využití Omezení Bivalentní zdroj tepla V objektech kde nahradí chladič a plynový kotel V případech slabé elektrické přípojky pro chlazení Při potřebě zásadně snížit spotřebu primární energie Omezení Výstupní teplota vodního výměníku topení 50°C Výstupní teplota vodního výměníku chlazení 7°C Minimální provozní teplota - 21°C Bivalentní zdroj tepla Při využití VRV systému není potřebný Při využití vodního výměníku – plynový kotel.

Mikrokogenerační jednotky Odolné motory YANMAR Servisní interval 10 000 h / 30 000 h Venkovní provedení Výkony 5, 10, 25 kW S integrovaným generátorem S integrovaným chlazením S integrovaným odvodem spalin Výhody venkovního umístění Bez zabrané vnitřní plochy v objektu Bez stavebních úprav strojovny - požární úsek, větrání, protihluková opatření... Bez budování odvodu spalin Bez budování rozvodů chladící vody Rychlá montáž

Děkuji za pozornost

Reference IVT: AZ TOWER Nejvyšší budova v ČR Emporis Skyscraper Award (2014) (9. místo z 300 přihlášených mrakodrapů) Tepelná čerpadla IVT Greenline 4 x 65 KW Zdroj energie Energetické piloty pod budovou Využití tepla z chlazení serverů Funkce systému Vytápění s výkonem až 260 kW Pasivní chlazení Aktivní chlazení Akumulace tepla/chladu v pilotech

Reference IVT: VŠB Ostrava Areál Vysoké školy báňské Budova AULA - instalace 2006 Tepelná čerpadla 10 x 70 kW 15 400 m vrtů Budova FEI - instalace 2012 15 000 m vrtů Funkce systému Vytápění s výkonem až 1 750 kW Pasivní chlazení s výkonem až 750 KW

Reference IVT: Otevřená zahrada Pasivní administrativní budova Stavba roku - Cena ministra ŽP (2013) ČEEP - Český energetický a ekologický projekt (2012) Tepelná čerpadla IVT Premiumline 4 x 17 KW Odběr energie z vrtů Funkce systému Vytápění 68 KW Pasivní chlazení Aktivní chlazení Akumulace tepla/chladu Technické řešení vytápění Aktivace betonového jádra budovy

Otevřená zahrada – energetická bilance Pasivní administrativní budova 2 000 m² kancelářských ploch 120 zaměstnanců Bilance prvního roku provozu Náklady na topení, chlazení a ohřev TV 75 000 Kč/rok 38 kč/m² kancelářské plochy Kategorie Spotřeba energie Výroba tepla - topení 67 000 kWh Výroba tepla - teplá voda 3 000 kWh Výroba chladu 57 000 kWh Spotřeba elektřiny - tepelná čerpadla 24 500 kWh Poměr výroba/spotřeba energie 5,2

Využijte naše bohaté zkušenosti S více než deseti tisíci spokojených zákazníků, jsme největším dodavatelem tepelných čerpadel v České republice. První tepelné čerpadlo IVT v České republice jsme instalovali již v roce 1991