Z konference Vytápění 2015 – 4. část
Aktivní energetický management
Ing. Jan Široký, Ph.D.
Uživatelé objektu mohou svým chováním výrazně přispět k dosahovaným úsporám, ale také mohou vynaloženou investici zhatit. Často se tak děje z pouhé nevědomosti. Pro efektivní provozování TZB je klíčová dostupnost srozumitelných indikátorů, ze kterých musí být na první pohled zjevná odpověď, zda provozuji budovu hospodárně a bylo dosaženo slibované úspory.
Autor popisuje čtyři různé přístupy k modelování spotřeby energie a uvádí tři konkrétní příklady, které ukazují, na podkladě srovnání modelu a skutečnosti, jak jednoznačné může být upozornění na neefektivní provoz v konkrétních dnech atp. Je škoda data, která jsou k dispozici, nevyužít.
Centrální systémy MaR
Ing. Jan Vidim
Příspěvek popisuje možnosti řídicích centrál pro systémy měření a regulace (MaR), shrnuje jejich technické a bezpečnostní aspekty a představuje zkušenosti se sběrem dat z projektů v řízení tepelných soustav v ČR i zahraničí.
Grafické vyjádření velkého množství nasbíraných dat významně ulehčuje vyhodnocení. Například tzv. Carpet plot pomáhá nalézt pravidelnosti v dlouhých časových řadách i odlišnosti od očekávaného průběhu; číselné hodnoty v buňkách stejně jako barva buněk indikují měřenou teplotu v referenční místnosti.
Sběrnice KNX pro HVAC aplikace, ovládání stínicí techniky a světel
Ing. Jakub Horna
Neexistuje žádná komunikační sběrnice, která by byla ideální na všechno. Některé komunikační sběrnice jsou orientovány na malý přenos dat tak, aby nebyly vysoké nároky na spotřebu baterií v perifériích, jako je např. sběrnice M-Bus, která se hojně využívá pro měřiče spotřeby tepla či chladu. Odlišné nároky mají sběrnice jako je například PROFINET, které jsou optimalizovány na rychlost a spolehlivost přenosu dat.
Otevřená sběrnice KNX (Konnex) vznikla v roce 1999 a v současné době ji podporuje více jak 380 výrobců se zhruba 7000 výrobky. Od roku 2006 je navíc celosvětovou normou ISO/IEC 14543-3. Vlastnosti sběrnice KNX, její propojitelnost s jinými systémy, ji předurčují k širokému použití v oblasti TZB od bytových domů po velké kancelářské, nákupní atp. komplexy. Výhodou je nahraditelnost zapojených periférií výrobky jiných výrobců.
Vliv použité regulace v soustavách chlazení na energetickou účinnost
Josef Jáchim
V současné době je nejlepším řešením, z pohledu energetické účinnosti a teplotního komfortu, použití tlakově nezávislých regulačních a vyvažovacích ventilů s plynule řízenými pohony, které zvládají provoz při běžných průtocích mezi 20 až 50 % z projektovaného průtoku a udrží teplotu vratné vody blízko teplotě vyfukovaného vzduchu ze spotřebičů mezi 12 až 18 °C. Z investičního hlediska se ale jedná o nejdražší řešení. Autor porovnával jednodušší řešení regulace, a to pulzně šířkovou modulací PWM, on-off nebo modifikovaným on-off s regulací teploty zpátečky.
Nevýhodou PWM jsou zvýšené náklady na elektřinu pro pohony nastavující ventily, náročnější kabeláž a větší trafo. On-off pracující jen s plně otevřenými nebo zcela zavřenými ventily se často potýká s nízkou teplotou zpátečky, která je způsobena vyšším průtokem přes koncové spotřebiče, než je v danou chvíli potřeba, zvyšují se čerpací náklady a tepelné ztráty vratného potrubí, zvyšuje se kondenzace v koncových jednotkách a klesá účinnost zdroje chlazení (riziko syndromu nízké teploty). Existují ventily, které mají ve svém těle zabudovaný teplotní senzor, který snímá aktuální teplotu vratné vody (instalace vždy do zpátečky) a podle nastavené teploty řídí průtok. Je-li teplota vratné vody nižší než nastavená hodnota na stupnici ventilu, ventil se přivírá a snížením průtoku se voda ve výměníku ohřeje na vyšší teplotu a ventil úměrně zvýší průtok a regulace on-off je tak vylepšena.
V grafickém časovém průběhu jsou zaznamenány výsledky měření regulace fan-coilu on-off s regulačním ventilem s integrovaným regulátorem teploty zpátečky v prostoru s přidanou tepelnou zátěží 1626 W, 1080 W a 50 W. Plně červeně je znázorněn vývoj teploty v prostoru s poklesem na cca 21 °C, zelený je průtok, teplota zpátečky, tečkovaně červená, je téměř konstantní a drží se v rozmezí cca 12 °C až 11 °C, a modře je konstantní teplota přívodu 6 °C.
On/off regulace s novými ventily s regulací teploty vratné vody umožňuje dosáhnout nejvyšší možné energetické účinnosti pro daný typ regulace bez vysokých investic.
Kontinuální odhad výhřevnosti paliva pro kotle spalující biomasu
Ing. Viktor Plaček
Aby mělo zařízení spalující biomasu jako obnovitelný zdroj energie skutečně přínos v podobě šetrnosti k životnímu prostředí, je nutné, aby splňovalo dvě kritéria optimality provozu. Jde o kritérium minimálních emisí škodlivých plynů a maximální účinnosti využití chemické energie vázané v palivu. S nástupem automatických kotlů přešla úloha řídit spalovací proces z uživatele na řídicí algoritmus kotle, u kterého uživatel předem volí druh použitého paliva. Problematické změny podmínek způsobuje např. zanesení výměníkových ploch, zapečení biomasy na roštu, částečná porucha některého z akčních členů nebo proměřování některého ze senzorů. Hlavním zdrojem změny podmínek však je použité palivo. Škála parametrů paliva na bázi biomasy je velice široká (bylinný nebo dřevní původ, hustota, výhřevnost, vlhkost atp.) a bez znalosti alespoň některých zásadních parametrů paliva není možné efektivně proces řídit regulací, do které jsou parametry zadány předem. Nejdůležitějším parametrem, který ovlivňuje pracovní bod spalovacího procesu, je výhřevnost paliva, od 6 MJ/kg pro mokrou lesní hrabanku do 17 MJ/kg pro štěpku z drcených dřevěných palet. Autor navrhl matematický model, který je schopný odhadnout hodnotu výhřevnosti paliva porovnáváním měřených hodnot při provozu skutečného zařízení s výstupy současně simulovaného referenčního modelu v řídicí jednotce kotle, a tím optimalizovat proces spalování.
Uplatnění tepelných čerpadel v bytových domech a teplárenství
Ing. Robert Krainer, Ph.D., Ing. Jiří Duda
Některé bytové domy upřednostňují vlastní zdroj tepla. Nejdůležitějším parametrem soustav s tepelným čerpadlem je sezónní topný faktor SPF a nikoliv pouze topný faktor COP. Při volbě TČ je tedy velice důležité si ověřit, zda bude schopné pracovat při venkovních teplotách vzduchu pod cca –10 °C, ale také až do cca 35 °C. Je důležité správně stanovit hranici, která určuje, jaká část otopné soustavy se zahrne do výpočtu nebo měření SPF. Lze se zaměřit pouze na tepelné čerpadlo, také je možné do výpočtu zahrnout oběhové čerpadlo z nízkopotencionálního zdroje nebo oběhové čerpadlo na sekundární straně mezi tepelným čerpadlem a akumulační nádobou. Pro komplexní ekonomické hodnocení je však třeba zahrnout všechny prvky soustavy, hranicí je tedy celá soustava vytápění s tepelným čerpadlem. Autoři uvádějí konkrétní údaje z jedné realizace s TČ vzduch-voda. Měsíční SPF se pohybuje od 2,1 (únor, březen 2013) do 2,9 (červenec, srpen 2013).
České teplárenství v energetické unii – budoucnost teplárenství v kontextu evropské a domácí legislativy
Mgr. Pavel Kaufmann
Autor uvedl evropskou a domácí legislativu, která ovlivňuje podnikatelské prostředí v české energetice a následně i v sektoru teplárenství.
Teplárna České Budějovice – CZT v průběhu přechodu z páry do vody
Ing. Miroslav Houfek
Popsán je stav CZT v Českých Budějovicích a proces přechodu z páry do vody.
Kompenzátory s nízkou osovou silou
Ing. Jiří Šíma
„Investor na jedné straně požadoval nejnižší investiční náklady na opravu s tím, že oprava potrubí a rekonstrukce stávající šachty a pevných bodů musí být provedena v co nejkratší době z důvodu uzavírky komunikace. Na druhé straně jsem měl prostorové omezení, neboť stávající šachta pro osazení kompenzátorů a pevné body se nacházejí mezi stávající kanalizací a vodovodním řádem.“ Řešením se staly axiální vlnovcové kompenzátory X-PRESSED s velmi malou osovou silou.
(Pramen: výrobce Ayvaz, dovozce Ejmaflex)
DOKONČENÍ PŘÍŠTĚ