Rekuperácia tepla tepelnými čerpadly

Tepelné čerpadlo je ideálne zariadenie pre spätné získavanie tepla zo vzduchu i vody. Dokáže využívať odpadové teplo s teplotou až 42 °C a dodávať teplú vodu 55 až 90 °C. Teplo je možné získavať z rôznych zdrojov - odpadového a vetracieho vzduchu, odpadovej, technologickej alebo bazénovej vody, banských vôd a vzduchu v podzemných priestoroch.

Dosiahnuteľné úspory a návratnosť investície do rekuperácia tepla závisí od rozdielu teplôt zdroje odpadového tepla, ktorý máme k dispozícii a potrebnej teplote vykurovacej vody, ktorú tepelné čerpadlo vyrába. Čím je rozdiel týchto teplôt nižší, tým tepelné čerpadlo rekuperuje energiu lacnejšie. Druhým dôležitým parametrom je doba prevádzky rekuperácie. V prípadoch, kedy je rekuperácia v prevádzke neustále (napríklad ohrev vody v třísměnných prevádzkach), sa návratnosť rekuperácie pohybuje len v rádoch mesiacov.

Teplo z odpadnÉho vzduchu

Zdroje odpadného tepla:

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

Technické riešenie ziskavania tepla:

  • Umiestnenie výparníku tepelného čerpadla priamo do miestnosti s odpadovým teplom
  • Odber tepla cez vodný okruh z výmenníkov vzduch / voda (SAHARA) umiestnených v miestnosti s odpadovým teplom
  • Odber tepla z výmenníkov umiestnených v centrálnych vzduchotechnických jednotkách
  • Odber tepla veľkoplošnými výmenníkmi bez ventilátorov

Tipy:

Tepelné čerpadlá umožňujú ľahko rekuperovať odpadové teplo z vetracieho vzduchu i v prípadoch, keď prívodné a odvodné potrubie vzduchu je umiestnené ďaleko od seba a nie je možné využiť štandardné rekuperačný výmenník.

Teplo z odpadnEJ vody

Zdroje odpadného tepla:

Technologická odpadová voda z priemyselných procesov, odpadové teplo z chladenia technológií, odpadová voda z verejných bazénov, splašková voda z hotelov a bytových domov, banské a výluhu, ktoré je nutné z technologických dôvodov prečerpávať.

Technické riešenie získavania tepla:

  • Klasické doskové alebo rúrkové výmenníky ak je voda bez nečistôt
  • Špeciálny výmenníky s premývaním na splaškovej alebo silne znečistenej vody
  • Odber tepla stenou kanalizačného potrubia
  • Jednoduché výmenníky z PE potrubia umiestnené v nádržiach a zásobníkoch odpadové vody

Tipy:

V prípadoch, kedy je dodávka odpadového tepla nárazová, vyplatí sa inštalovať zásobníky odpadovej vody, ktoré umožnia rozložiť využitie odpadového tepla do dlhšieho časového úseku.

U splaškových vôd je vhodné oddeliť vody z kúpeľní a vody z WC - jednoduchšie riešenie výmenníkov

V prípade vyšších teplôt odpadovej vody (nad 25 ° C) je vhodné využiť viacstupňovú rekuperáciu, kedy sa v prvej fáze odoberie teplo len pomocou výmenníka a až následne sa odpadové vody dochladí tepelným čerpadlom

OstatnÉ odpadnÉ teplo

Teplo využiteľné k rekuperácii nájdete takmer všade:

  • Riadených kvasných procesov pri výrobe vína
  • Chladenie mladiny, kvasných a ležiackych tankov pri výrobe piva (tu pracuje tepelné čerpadlo v režime pivo / voda)
  • Kondenzačné teplo zo súčasných chladiacich jednotiek

Technické obmedzenia získavanie odpadového tepla:

  • Odber rekuperované energie musí byť v dosiahnuteľnej vzdialenosti od zdroja odpadového tepla
  • Výstupná teplota z tepelného čerpadla musí zodpovedať potrebám odberného miesta
  • Čerpanie odpadového tepla musí byť technicky realizovateľné tak, aby náklady na údržbu výmenníkov a transport energie výrazne nezhoršovali ekonomickú bilanciu systému
  • Spätné získavanie tepla a jeho využitie by malo mať časovú súvislosť