|
|
Kooperace tepelného čerpadla s pasivním solárním systémem
Bohůn, Vojtěch ; Králová, Zuzana (oponent) ; Mastný, Petr (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá alternativními zdroji tepelné energie – solárním systémem a tepelným čerpadlem, jejichž provoz je energeticky výhodný a je možné je účelně spojovat do jednoho systému. Cílem práce je jednak poskytnout přehled o druzích, funkci, vlastnostech, konstrukčních prvcích a obvyklých uspořádání aktivních a pasivních solárních systémů a tepelných čerpadel v souvislosti s vytápěním budov, jednak navrhnout zapojení kombinovaného otopného systému s tepelným čerpadlem a pasivním solárním systémem a zhodnotit jej po stránce energetické a ekonomické. Nejprve je uvedena základní teorie pro výpočet množství solární energie pohlcené plochou. Poté je představeno rozdělení a konstrukce aktivních a pasivních solárních systémů. Dále jsou popsány výhody a nevýhody jednotlivých solárních systémů a základní výpočtové vztahy pro určení tepelného zisku a rozměrů pasivního systému. Následuje rozbor funkce tepelného čerpadla, rozdělení jeho druhů podle příslušných kritérií a popis jeho základních funkčních prvků, typických vlastností a způsobů možného využití. Na základě získaných poznatků jsou shrnuty a zdůvodněny podmínky spolupráce tepelného čerpadla s pasivním solárním systémem. Podle těchto podmínek a konstrukce objektu, pro který je kombinovaný systém navrhován, je vytvořeno zapojení systému s tepelným čerpadlem vzduch / voda, tepelným zásobníkem a rekuperační jednotkou. Navazující výpočty hodnotí energetické potřeby objektu a tepelné zisky pasivního solárního systému. Slouží jako podklad pro návrh zdroje tepla a pro určení energetické bilance. Celková roční potřeba tepla činí 13914,7 kWh. Tato spotřeba byla srovnána s případem, kdy by objekt byl vybaven okny standardní velikosti. Z komparace vyplývá, že pasivní solární systém může uspořit asi třetinu celkové roční spotřeby tepla. Z měření na objektu je určeno, kdy je schopen pasivní solární systém dodávat teplo tepelnému čerpadlu. Navržený systém je poté zhodnocen z hlediska ekonomického, a to porovnáním s jinými možnostmi tepelných zdrojů metodou čisté současné hodnoty. Lze konstatovat, že ekonomicky výhodnější než použití tepelného čerpadla je topení tuhými palivy i zemním plynem. Příčinou jsou zejména vysoké počáteční náklady, v případě topení dřevem i jeho nízká cena. V závěru jsou shrnuty získané výsledky.
|
|
|
Kooperace tepelného čerpadla s pasivním solárním systémem
Bohůn, Vojtěch ; Králová, Zuzana (oponent) ; Mastný, Petr (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá alternativními zdroji tepelné energie – solárním systémem a tepelným čerpadlem, jejichž provoz je energeticky výhodný a je možné je účelně spojovat do jednoho systému. Cílem práce je jednak poskytnout přehled o druzích, funkci, vlastnostech, konstrukčních prvcích a obvyklých uspořádání aktivních a pasivních solárních systémů a tepelných čerpadel v souvislosti s vytápěním budov, jednak navrhnout zapojení kombinovaného otopného systému s tepelným čerpadlem a pasivním solárním systémem a zhodnotit jej po stránce energetické a ekonomické. Nejprve je uvedena základní teorie pro výpočet množství solární energie pohlcené plochou. Poté je představeno rozdělení a konstrukce aktivních a pasivních solárních systémů. Dále jsou popsány výhody a nevýhody jednotlivých solárních systémů a základní výpočtové vztahy pro určení tepelného zisku a rozměrů pasivního systému. Následuje rozbor funkce tepelného čerpadla, rozdělení jeho druhů podle příslušných kritérií a popis jeho základních funkčních prvků, typických vlastností a způsobů možného využití. Na základě získaných poznatků jsou shrnuty a zdůvodněny podmínky spolupráce tepelného čerpadla s pasivním solárním systémem. Podle těchto podmínek a konstrukce objektu, pro který je kombinovaný systém navrhován, je vytvořeno zapojení systému s tepelným čerpadlem vzduch / voda, tepelným zásobníkem a rekuperační jednotkou. Navazující výpočty hodnotí energetické potřeby objektu a tepelné zisky pasivního solárního systému. Slouží jako podklad pro návrh zdroje tepla a pro určení energetické bilance. Celková roční potřeba tepla činí 13914,7 kWh. Tato spotřeba byla srovnána s případem, kdy by objekt byl vybaven okny standardní velikosti. Z komparace vyplývá, že pasivní solární systém může uspořit asi třetinu celkové roční spotřeby tepla. Z měření na objektu je určeno, kdy je schopen pasivní solární systém dodávat teplo tepelnému čerpadlu. Navržený systém je poté zhodnocen z hlediska ekonomického, a to porovnáním s jinými možnostmi tepelných zdrojů metodou čisté současné hodnoty. Lze konstatovat, že ekonomicky výhodnější než použití tepelného čerpadla je topení tuhými palivy i zemním plynem. Příčinou jsou zejména vysoké počáteční náklady, v případě topení dřevem i jeho nízká cena. V závěru jsou shrnuty získané výsledky.
|
host ::
RSS.