Zdroje tepla - obnovitelné zdroje

Prezentace na téma: "Zdroje tepla - obnovitelné zdroje"— Transkript prezentace:

1 Zdroje tepla - obnovitelné zdroje
TBA1 – Vytápění Zdroje tepla - obnovitelné zdroje

2 Obnovitelné zdroje energie
Zákon 406/2000 Sb o hospodaření energií OZE=nefosilní přírodní zdroje energie, jimiž jsou energie vody, půdy, vzduchu, větru, slunečního záření, geotermální, biomasy skládkového plynu kalového plynu a bioplynu

3 Využití energie vody, půdy, vzduchu
Nízkopotenciální zdroj - teplota v rozmezí cca -20 až +30°C Nutno zvýšit teplotní úroveň -> tepelné čerpadlo …

4 Tepelné čerpadlo Tepelný stroj, umožňující využití nízkopotenciálního tepla okolí pro energetické systémy budov. Výparník-kompresor-kondenzátor-redukční ventil Kompresorové x absorpční Topný faktor (COP) Podíl výkonu a příkonu >1 opt 3 Závislý na pracovních podmínkách Chladivo Freony!!!

5 Zdroje nízkopotenciálního tepla pro tepelné čerpadlo
Vzduch Venkovní vzduch °C Proměnná teplota ovlivňuje topný faktor Instalace venkovní jednotky s ventilátorem vzduch °C, voda / ,9 kW; -15/55...4,2 kW, 1800 m3hod vzduchu)

6 Zdroje nízkopotenciálního tepla pro tepelné čerpadlo
Voda Studniční Dvě studny Další čerpadlo Povrchová výměník nebo čerpání? (studená voda 7-25°C, topná 35-55; 2,4 m3/hod)

7 Zdroje nízkopotenciálního tepla pro tepelné čerpadlo
Země Zemní kolektor 1,0-1,8 m hluboko, W/m2, rozteč 0,6-1 m, délka 100 m Vrty ( W/m), čtyři trubky DN hloubka m země -15 až 45, topná 35-55, 1,3 m3/hod primár

8 Použití TČ Příprava teplé vody, ohřev bazénu
Optimální pracovní podmínky Systémy vzduch-voda, chlazení sklepa… Samostatné zařízení nebo kombinace s TČ pro vytápění?

9 Použití TČ Teplovodní vytápění
Nízkoteplotní zdroj → nízkoteplotní soustava, podlahové vytápění, desková tělesa, konvektory? Bivalentní nebo monovaletní zdroj ? (elektrokotel, pevná paliva, solární kolektory) Konstantní pracovní podmínky X požadavky na proměnný výkon otopné soustavy → akumulace tepla, hydraulické řešení

10 Zapojení - příklady řešení 1
Příklad 1: Tepelné čerpadlo s akumulační nádrží – pouze vytápění EN Č 2 Č 1 PV Č 3 2xTRV RS Příklad 1: Klasický kotel s výkonem > než 4 násobek tepelné ztráty budovy, pouze vytápění. Zapojení umožňuje práci zdroje v optimálních podmínkách a přerušovaný chod zdroje s přestávkami v řádu dnů. Legenda A0 Zásobní nádrž pro vytápění Z1 Zdroj s minimální požadovanou teplotou vratné vody (biomasa, pevná paliva, běžný plynový kotel, kapalná paliva)

11 Zdroje - příklady řešení 2
Č 2 TRB Č 1 PV Č 3 2xTRV Č 5 RS 3xZV PV Zapojení umožňuje práci zdroje v optimálních podmínkách a přerušovaný chod zdroje s přestávkami v řádu dnů.Průtočný ohřev TUV je ve srovnání se zásobníkovým příznivý z hlediska stagnace TUV (legionella). Příklad 1: Klasický kotel s výkonem > než 4 násobek tepelné ztráty budovy, pouze vytápění. Zapojení umožňuje práci zdroje v optimálních podmínkách a přerušovaný chod zdroje s přestávkami v řádu dnů. Legenda A0 Zásobní nádrž pro vytápění Z1 Zdroj s minimální požadovanou teplotou vratné vody (biomasa, pevná paliva, běžný plynový kotel, kapalná paliva)

12 Zdroje - příklady řešení 3
TRB Č3 Č2 PV Č4 Č1 2xTRV EN Č5 RS 3xZV PV Příklad 1: Klasický kotel s výkonem > než 4 násobek tepelné ztráty budovy, pouze vytápění. Zapojení umožňuje práci zdroje v optimálních podmínkách a přerušovaný chod zdroje s přestávkami v řádu dnů. Legenda A0 Zásobní nádrž pro vytápění Z1 Zdroj s minimální požadovanou teplotou vratné vody (biomasa, pevná paliva, běžný plynový kotel, kapalná paliva) Příklad 3: Bivalentní zdroj – tepelné čerpadlo s nízkoteplotními kolektory.Teplovodní vytápění,průtočný ohřev TUV. Použití teplotně stratifikovaného zásobníku umožňuje využití nízkopotenciálního tepla kolektorů k předehřevu teplé vody.

13 Globální sluneční záření dopadající na území ČR [MJ . m-2 .rok]
Solární energie Slunce - pohyb po obloze difúzní a přímé záření solární konstanta 1360 W/m2 zaclonění mraky skutečně dopadající energie max 1000 W/m2 Globální sluneční záření dopadající na území ČR [MJ . m-2 .rok]

14 Solární energie Pasivní systémy solární okno skleník (zimní zahrada)
akumulační stěna TROMBE

15 Využití solární energie
Aktivní solární systémy vodní, vzdušné kolektory fotovoltaické články

16 Zapojení solárního kolektoru pro přípravu teplé vody
TRB Č PV 3xZV SV TV C A Č

17 Kogenerace plynový motor s elektrickým generátorem
topným zdrojem je chlazení motoru výkon např 42 kW tepla + 25 kW elektřiny X hluk X nesoučasnost odběru tepla a elektřiny problém s prodejem el.energie

18 Palivové články Zdroj elektrické energie a tepla
Oxidací (spalováním) chemických látek se u nich chemická energie mění na energii elektrickou. Obdobně jako u galvanických článků i zde probíhají chemické reakce, ale rozdíl je v tom, že se k jedné elektrodě přivádí palivo (např. vodík) a ke druhé okysličovadlo (např. kyslík). Během provozu lze u palivových článků palivo doplňovat, takže mohou pracovat trvale. Klasický palivový článek je kyslíko-vodíkový článek, který má dvě pórovité platinové elektrody, mezi nimiž je elektrolyt. Palivové články se používají v elektromobilech.

19 Palivový článek ve vytápění

20 Biomasa Polena 16 MJ/kg Brikety, peletky 19 MJ/kg
Biomasa je definována jako hmota organického původu. V souvislosti s energetikou jde nejčastěji o dřevo a dřevní odpad, slámu a jiné zemědělské zbytky včetně exkrementů užitkových zvířat. Kusové dřevo, Peletky Brikety,Sláma,(obilí..?) Zplynovací kotel Fluidní kotel Kamna Suchý proces Hnůj, kejda,močůvka Zelené rostliny Kaly z čističek Bioplyn Ethanol Kogenerační jednotka Plynová turbína Motor Mokrý proces Výhřevnost Polena 16 MJ/kg Brikety, peletky 19 MJ/kg

21 Přednosti a nevýhody biomasy
- Obsah vody má velký vliv na výhřevnost. Větší nároky na prostor. Nutná likvidace popela. Menší komfort provozu. + Obnovitelná energie. Lokální zdroj Do ovzduší se dostane jen CO2, které rostliny spotřebovaly při fotosyntéze pro svůj růst. proces nepřispívá, na rozdíl od fosilních paliv, ke skleníkovému efektu.

22 Mokrý proces – výroba bioplynu

23 Kotle na spalování biomasy – zplynovací kotel

24 Kotel na peletky = kotel na zplynování dřeva + zásobník paliva + dopravník

25 Doprava peletek

26 Náklady na vytápění RD 100GJ www.tzb-info.cz
2007 2008 2010 2009

27 Zkouška Zkouška probíhá písemnou a ústní formou s přihlédnutím k výsledku práce na cvičení. Před zahájením písemné části zkoušky musí mít student zapsán zápočet v indexu. Písemná část zkoušky má 20 otázek; z toho 10 ze zdravotní techniky (vodovod,kanalizace,plynovod) a 10 z vytápění. Pokud student neuspěje u jedné z částí písemné zkoušky,musí opakovat celou zkoušku Délka písemné zkoušky je 2x50 minut. Výsledná klasifikace je na základě výsledku z písemné části, hodnocení ze cvičení a případné doplňující otázky při ústní části zkoušky.

28 Děkuji za pozornost