Odzysk ciepła z wentylacji
Odzysk ciepła z wentylacji do c.w.u. lub c.o. przy zastosowaniu pompy ciepła Rotaberg, paneli fotowoltaicznych i sterownika fińskiej firmy Ouman.
Koncepcja
Dotyczy: budynków komercyjnych, bloków mieszkalnych i budynków użyteczności publicznej.
Przedstawiamy Państwu zarys nowatorskiej koncepcji zmniejszenia kosztów ogrzewania c.o. i c.w.u. w blokach mieszkalnych lub budynkach użyteczności publicznej w oparciu o odzysk z wentylacji i produkcję energii elektrycznej, a także zmniejszenie emisji CO2.
W ramach programu Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego 2014-2020 istnieje możliwość otrzymania dotacji do 80% na infrastrukturę do produkcji i dystrybucji energii ze źródeł odnawialnych. M.in dla Spółdzielni Mieszkaniowych, Wspólnot Mieszkaniowych
RPO 4.1 Odnawialne źródła energii - typ projektów „Infrastruktura do produkcji i dystrybucji energii ze źródeł odnawialnych”
Nabór wniosków do: 26.09.2016
https://www.funduszedlamazowsza.eu/nabory-wnioskow/4-1-odnawialne-zrodla-energii-typ-projektow-infrastruktura-do-produkcji-i-dystrybucji-energii-ze-zrodel-odnawialnych.html
Jesteśmy w stanie pomóc Państwu w opracowaniu projektu technicznego a także przygotowania wniosku. Na to musimy mieć minimum 1 miesiąc. Zostaje ok 10 dni i jest to zapewne okres zdecydowanie za krótki do podjęcia decyzji. W takim przypadku polecamy się na przyszłość. Jesteśmy producentem pomp ciepła i posiadamy ponad 35 letnie doświadczenie w tej branży wyniesione, ze Szwecji. Jednocześnie jesteśmy przedstawicielem fińskiej firmy Ouman, która produkuje automatykę do zarzadzania systemami odzysku energii z wentylacji w oparciu o pompy ciepła i fotowoltaikę.
Do osiągnięcia tego celu proponujemy zainstalowanie pompy ciepła wspomaganej poprzez panele fotowoltaiczne umieszczone na dachu + odzysk ciepła z wentylacji. Powietrze wentylowane przejdzie przez wymiennik lamelowy (chłodnice) z wentylatorem zamocowany na kominie wentylacyjnym na dachu jak na schemacie. Odzyskane ciepło zostanie przekazane do wody (glikol) i cyrkulując w obiegu zamkniętym będzie dolnym źródłem ciepła dla pompy ciepła typu woda-woda.
Pompa ciepła może być zamontowana w pomieszczeniu technicznym (kotłowni). Zejście rurociągu z glikolem do kotłowni może odbywać się po bocznej ścianie budynku (sposób często stosowany w Szwecji) lub w inny dostępny sposób. Jedną z możliwości wykorzystania odzyskanego ciepła z wentylacji jest wstępne podgrzanie c.w.u. czyli zimnej wody zasilającej budynek z sieci miejskiej. Przed węzłem cieplnym instalujemy zbiornik z odpowiednią wężownicą do wstępnego podgrzania cwu. Przy założeniu, że w zbiorniku podgrzewamy wodę od temperatury 10oC do 25oC pompa ciepła osiąga bardzo wysoką sprawność dochodzącą nawet do COP>5.
System byłby wspomagany przez instalację fotowoltaiczną. Możemy na dachu zamontować panele fotowoltaiczne a energia przez nie produkowana będzie służyła w pierwszym rzędzie do zasilania pompy ciepła. W takim przypadku pompą ciepła możemy podgrzewać c.w.u. do temperatur wyższych niż 25oC a nawet pokrywać całe zapotrzebowanie na cwu w miesiącach letnich. Sprawność takiego systemu może osiągnąć COP nawet >10. Innymi słowy w lecie będziemy podgrzewać cwu za darmo.
Nad całością musi czuwać zaawansowany sterownik-komputer.
Jesteśmy dystrybutorem sterowników fińskiej firmy Ouman, która posiada gotowe i przetestowane aplikacje właśnie do takiego systemu. www.ouman.fi
Powyższe rozwiązanie nie eliminuje miejskich ciepłowni ale doskonale z nimi współpracuje. To powoduje ze możemy zagwarantować stabilne dostawy ciepła tak jak dotychczas.
Jakie są straty ciepła poprzez wentylację?
Przykład: Blok (parter + 4 piętra i 4 klatki wejściowe) o kubaturze 5700 m3.
Założenia:
Do obliczeń przyjęliśmy pół wymiany na godz. (wymagane minimum)
Temperatura w pomieszczeniu (Tp): 20oC
Temperatura na zewnątrz (Tz): 0oC
Natężenie przepływu powietrza (pół wymiany na godz.): 2 875 m3/h
Tracona moc: 19,26 kW
Energia tracona w ciągu doby: 462,30 kWh
Podobne systemy odzysku ciepła z wentylacji w oparciu o pompę ciepła i sterowanie firmy Ouman działają już od kilku lat w Skandynawii.
Trochę teorii na temat wentylacji.
O tym, że należy zadbać o właściwą wentylację w domu nikogo nie trzeba przekonywać. I nie ma tutaj właściwie znaczenia, czy wentylacja ma być grawitacyjna czy mechaniczna – w celu zapewnienia komfortu domowników musimy zagwarantować im świeże powietrze. A skoro dostarczamy świeże powietrze, to pozbywamy się zużytego. W przypadku, gdy nie stosujemy odzysku ciepła (np. centrali z rekuperatorem), straty ciepła są proporcjonalne do różnicy temperatur powietrza na zewnątrz i w pomieszczeniu i wielkości jego strumienia.
Wentylacja grawitacyjna
W wentylacji grawitacyjnej ruch powietrza odbywa się dzięki różnicom gęstości powietrza w pomieszczeniu i na zewnątrz. Im większa różnica temperatur powietrza w pomieszczeniu i na zewnątrz, tym większa różnica gęstości. Niestety z tego faktu wynika również problem – wentylacja grawitacyjna dobrze działa tylko zimą. Poza tym, na ilość wymienianego powietrza mają wpływ inne czynniki, np. związane ze szczelnością stolarki.
Wentylacja mechaniczna
W przypadku wentylacji mechanicznej jesteśmy w lepszej sytuacji. Zwykle znamy parametry wentylatorów, które powinny być podane w danych katalogowych centrali wentylacyjnej. Niestety podane wartości są wartościami nominalnymi, wyznaczonymi w określonym punkcie pracy. Musimy mieć świadomość, że naszym przypadku rzeczywista wartość natężenia przepływu powietrza może się różnić od tej z katalogu ze względu na inny spadek ciśnienia na instalacji od założonego przez projektanta.
Straty ciepła przez wentylację, wzór
Wzór do obliczenia strat ciepła w jednostce czasu (czyli traconej mocy) przez wentylację grawitacyjną lub mechaniczną bez odzysku ciepła (rekuperatora) jest następujący:
We wzorze zastosowano oznaczenia:
P – tracona moc [W]
V – natężenie przepływu powietrza [m3/s]
Tp – temperatura powietrza w pomieszczeniu [°C]
Tz – temperatura powietrza na zewnątrz [°C]
ρp-gęstość powietrza
Cp – ciepło właściwe powietrza [J/(kg °C)]
Założenia: Gęstość powietrza i ciepło właściwe są stałe i wynoszą odpowiednio ρp=1,2kg/m3; Cp=1005J/(kg °C).
Aby policzyć straty energii, należy wyliczoną za pomocą wzoru traconą moc pomnożyć przez czas pracy wentylacji.
W rzeczywistości straty energii mogą być trochę większe, gdyż w powyższym wzorze nie uwzględniono strat energii związanych ze stratami ciepła utajonego zawartego w parze wodnej będącej składnikiem powietrza usuwanego.
Ciepło utajone, co to jest?
Jednym z argumentów, jakie słusznie podnoszą przeciwnicy wentylacji mechanicznej jest wysuszanie powietrza w domu zimą. Osuszając powietrze (chociaż właściwie my go nie osuszamy, tylko wilgotne powietrze zastępujemy suchym) również tracimy energię. Jest to energia związana z tzw. ciepłem utajonym. Okazuje się bowiem, że w powietrzu suchym jest zmagazynowane znacznie mniej energii niż w tej samej masie powietrza wilgotnego o tej samej temperaturze. I właśnie ta różnica energii nazywana jest ciepłem utajonym.
Materiały do pobrania: