REKUPERÁCIA TEPLA TEPELNÝMI ČERPADLAMI

Tepelné čerpadlo je ideálne zariadenie pre spätné získavanie tepla zo vzduchu a vody. Dokáže využívať odpadné teplo o teplote až 42°C a dodávať teplou vodu 55 až 90°C. Teplo je možné získavať z rôznych zdrojov – odpadného a vetracieho vzduchu, odpadovej, technologickej, alebo bazénovej vody, baníckych vôd a vzduchu v podzemných priestoroch.

Dosiahnuteľné úspory a návratnosť investície do rekuperácie tepla závisí na rozdielu teplôt zdroja odpadného tepla, ktorý máme k dispozícii a potreby teploty vykurovacej  vody, s ktorou tepelné čerpadlo pracuje. Čím je rozdiel týchto teplôt nižší, tím tepelné čerpadlo rekuperuje energiu lacnejšie. Druhým dôležitým parametrom je doba prevádzky rekuperacie. V prípadoch, keď je rekuperacia v prevádzke neustále (napríklad ohrev vody v trojzmenných  prevádzkach), sa návratnosť rekuperacie pohybuje len v niekoľkých mesiacoch.   

TEPLO Z ODPADNÉHO VZDUCHU

Zdroje odpadného tepla:

Vetrací vzduch z riadeného vetrania, odpadný vzduch z technologických procesov, vzduch z priestorov s veľkými tepelnými ziskami (servery, zimné záhrady, átria)

Technické riešenia získavania tepla:

  • Umiestenie výparníku tepelného čerpadla priamo do miestnosti s odpadným teplom
  • Odber tepla cez vodný okruh z výmenníku vzduch/voda (SAHARA) umiestených v miestnosti s odpadným teplom
  • Odber tepla z výmenníku umiestených v centrálnych vzduchotechnických jednotkách
  • Odber tepla veľkoplošnými výmenníkmi bez ventilátorov

Tipy:

Tepelná čerpadla umožňujú ľahko rekuperovať odpadné teplo z vetracieho vzduchu i v prípadoch, kde prívodné a odvodné potrubie vzduchu je umiestnené ďaleko od seba a nie je možné využiť štandardný rekuperačný výmenník.

TEPLO Z ODPADNEJ VODY

Zdroje odpadného tepla:

Technologická odpadná voda z priemyselných procesov, odpadné teplo z chladenia technológií, odpadná voda z verejných bazénov, splašková voda z hotelov a bytových domov, priesakové vody, ktore je nutné z technologických dôvodov prečerpávať

Technické riešenia získavania tepla:

  • Klasické doskové alebo trubkové výmenníky pokiaľ je voda bez nečistôt
  • Špeciálne výmenníky s premývaním na splaškové alebo silne znečistené vody
  • Odber tepla stenou kanalizačného potrubia
  • Jednoduché výmenníky z PE potrubia umiestnené v lapačoch a zásobníkoch odpadní vody

Tipy:

V prípadoch keď je dodávka odpadného tepla nárazová, vyplatí sa inštalovať zásobníky odpadnej vody, ktoré umožňujú rozložiť rekuperaciu odpadného tepla do dlhšieho časového úseku.

U splaškových vôd je vhodné oddeliť vody z kúpeľní a vody z WC – jednoduchšie hrešenie výmenníka

V prípade vyšších teplôt odpadnej vody (nad 25°C) je vhodné využiť viacstupňovú rekuperaciu, keď sa v prvej fáze odoberá teplo len pomocou výmenníka a potom následne sa odpadné vody dochladia tepelným čerpadlom

OSTATNÉ ODPADNÉ TEPLO

Teplo využiteľné k rekuperácií nájdete takmer všade:

  • Riadením kvasných procesov pri výrobe vína
  • Chladenie mladiny, kvasných a ležiackých tankov pri výrobe piva (tu pracuje tepelné čerpadlo v režimu pivo/voda)
  • Kondenzačné teplo z existujúcich chladiacich jednotiek

Technická obmedzenia získavania odpadného tepla

  • Odber rekuperované energie musí byť v dosažiteľnej vzdialenosti od zdroja odpadného tepla
  • Výstupná teplota z tepelného čerpadla musí odpovedať potrebám odberného miesta
  • Čerpanie odpadného tepla musí byť technicky prevediteľné tak, aby náklady na údržbu výmenníka a transport energie výrazne nezhoršovali ekonomickou bilanciu systému
  • Spätné získavanie tepla a jeho využitie by malo mať časovou súvislosť