Prvý nízkoenergetický bytový dom na Slovensku s vykurovaním tepelnými čerpadlami vzduch – voda

Prvý nízkoenergetický bytový dom na Slovensku s takýmto vykurovaním vyrástol vo Zvolene. Na jeho slávnostnú kolaudáciu začiatkom marca­ tohto roka prišiel aj vtedajší minister životného prostredia SR Ján Chrbet. Obyvatelia domu sa môžu tešiť­ na to, že najmodernejšia technológia na báze tepelných čerpadiel im ušetrí až 75 % nákladov na vykurovanie a prípravu­ teplej vody a umožní im zbaviť sa závislosti od dodávok zemného plynu.

Pri výrobe energie sa neprodukujú žiadne exhaláty a bytový dom je veľmi šetrný k životnému prostrediu. Tepelné čerpadlá typu vzduch – voda čerpajú 75 % energie z vonkajšieho vzduchu a 25 % elektrickej energie z celkového množstva tepla sa spotrebúva na chod samotného technologického zariadenia. Návratnosť investícií do technologického zabezpečenia bytového domu sa odhaduje na 4 až 6 rokov.

Realizácia prvého nízkoenergetického bytového domu s takýmto vykurovaním na Slovensku predstavila ochotu investora vybudovať a predať byty v „novej kvalite“ a ukázala, že nasadenie technológie na báze tepelných čerpadiel je aj v takej chladnej lokalite, akou je Zvolen, úplne bezproblémové.

Vykurovací systém
V bytovom dome sa použil nízkoteplotný vykurovací systém s teplotným spádom 50/40 °C, v hornom podlaží je podlahové vykurovanie so spádom 38/32 °C. V priestoroch kúpeľní sa v rámci celého objektu doplnilo podlahové vykurovanie. Celý rozvod sa zrealizoval z viacvrstvových potrubí Roth v dimenziách od 17 do 63 mm, pričom sa použila technológia spájania tvarovkami PressCheck s ochranou proti zabudnutiu zalisovania spoja. Pri realizácii podlahového vykurovania sa použil systém Roth Tacker. Takto navrhnutý a zrealizovaný systém vykurovania je vhodný na použitie tepelných čerpadiel, ktoré slúžia ako zdroj tepla. Inštalované tepelné čerpadlá dosahujú výstupnú teplotu 60 °C.

Potreba tepla pre daný objekt je podľa projektovej dokumentácie 196 kW. Celý objekt je rozdelený na dve časti, v ktorých sa zrealizovali dve strojovne. V každej sú tri tepelné čerpadlá typu vzduch – voda AlphainnoTec LW330 M-I s výkonom 33 kW a výkonovým číslom COP = 3,9, čo je pri takomto veľkom výkone vynikajúci koeficient.  Nasávanie a výfuk vzduchu sa realizuje pomocou vzduchotechnických kanálov vyrobených z tepelnej izolácie, čo minimalizuje hlučnosť strojovne, ktorá sa tak mohla umiestniť priamo pod bytovou jednotkou.

Tepelné čerpadlo typu vzduch – voda AlphainnoTec	Vzadu je tepelné čerpadlo AIT LW330 M-I, vpredu príprava TV v dvoch zásobníkoch AIT WWS507.

Teplo z kaskády troch tepelných čerpadiel sa privádza do špeciálneho vrstveného oddeľovacieho zásobníka TPS800 s objemom 800 litrov. Tu sa nachádzajú aj telesá na dohrievanie, riadené reguláciou tepelných čerpadiel. Každá strojovňa má aj dva zásobníky teplej vody (TV) s objemom po 500 litrov. Regulácia tepelných čerpadiel obsahuje ekvitermnú reguláciu vykurovania, takže teplo z oddeľovacieho zásobníka sa priamo distribuuje do budovy pomocou obehového čerpadla cez stúpacie potrubia a rozdeľovacie stanice. Na všetkých vykurovacích telesách sú termostatické hlavice.

Efektívnosť prevádzky
Popri výkonovom čísle samotných tepelných čerpadiel s hodnotou COP = 3,9 (pri A2/W35 podľa normy EN14511) zaujme ešte viac celoročný faktor COP, ktorý s hodnotou 3,68 hovorí o ročnej spotrebe tepla na vykurovanie a prípravu TV. Takýto objekt dokáže v ročnom zhodnotení odobrať pre svoju potrebu až 72,8 % energie z vonkajšieho vzduchu, ktorého rozsah teplôt sa pohybuje od –20 °C do +35 °C. 

Predpokladá sa preto, že telesá na dohrievanie budú pokrývať asi len 4,6 % ročnej potreby elektrickej energie na napájanie strojovne. V tejto súvislosti možno spomenúť, že po uvedení systému do prevádzky nebolo túto zimu dohrievanie vôbec potrebné – a to bola po niekoľkých rokoch celkom slušná zima a objekt bol ešte v štádiu stavby, čo znamená, že sa veľa vetralo, ľudia sa neustále pohybovali z exteriéru do vnútorných priestorov a naspäť, vnútrajšok sa vyznačoval vysokou vlhkosťou a podobne. Aj na základe týchto prvých praktických skúseností sa očakáva, že vypočítané údaje sa budú blížiť reálnym.

Príprava TV v dvoch zásobníkoch AIT WWS507	Distribúcia ÚK z oddeľovacieho zásobníka AIT TPS800 do stúpacieho potrubia

Hodnotenie energetickej hospodárnosti systému vykurovania
V rámci normalizovaného hodnotenia sa uvažovalo o podlahovej ploche A_b = 4 428,9 m² s nízkoteplotným vykurovacím systémom, v ktorom sú zdrojom tepla tepelné čerpadlá typu vzduch – voda AlphainnoTec. Pri výpočte potreby energie na vykurovanie sa objekt stanovil ako jedna výpočtová zóna.

Výsledný sumár výsledkov výpočtu pre vykurovanie je:

• potreba tepla na vykurovanie Q_h = 274 240 kWh/rok,

• strata tepelnej energie odovzdávacieho systému Q_{in, em} = 14 551 kWh/rok,
• strata tepelnej energie distribučného systému Q_{in, dist} = 10 970 kWh/rok,

• celková dodaná energia na vykurovanie Q_{in, D} = 100 920 kWh/rok,

• merná potreba energie na vykurovanie EP = 22,8 kWh/(m² . rok),

• emisie CO₂ = 14, 6 kg/(m² . rok),
• primárna energia na vykurovanie Q_{vyk, primárna} = 68,4 kWh/(m² . rok).

 
Podľa klasifikácie energetickej hospodárnosti systému vykurovania spĺňa hodnota mernej potreby energie na vykurovanie 22,8 kWh/(m² . rok) požiadavku podľa zákona č. 555/2005 Z. z. pre triedu A (podľa tabuľky). Na základe výpočtov energetickej hospodárnosti budovy možno preto konštatovať, že bytový dom spĺňa požiadavky citovaného zákona pre systém vykurovania, ktorému sa stanovuje minimálna požiadavka pre každú kategóriu budov v hornej hranici energetickej triedy B.

Názov stavby: Bytový dom Miesto stavby: Kuzmányho ulica, Zvolen Počet bytov: 44 (+ 2 kancelárie) Podlahová plocha:  4 428,9 m2 Začiatok výstavby: január 2008 Ukončenie výstavby: marec 2009 Investor: EuroEcology, s. r. o., Bratislava Projektant technológie: Ing. Miroslav Kačúr Generálny dodávateľ: EuroEcology, s. r. o., Bratislava Dodávateľ technológie: Inotech, s. r. o., Ivanka pri Dunaji Tepelné čerpadlá: 6 ks AlphainnoTec LW 330 M-I typu vzduch – voda Investície na vykurovanie (kompletná technológia): 265 550 eur (8 mil. Sk) bez DPH

(sf)
Foto: Inotech, s. r. o.

Spracované z podkladov TASR a z podkladov Ing. Branislava Kadnára zo spoločnosti Inotech­, s. r. o.

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.