Využití tepelné energie horského potoka a prostředí

Jako výrobci tepelné techniky vč. tepelných čerpadel se setkáváme se zajímavými požadavky a snažíme se zákazníkovi vyhovět.

Jedním z netradičních požadavků bylo využití tepla horského potoka v lokalitě mezi Vítkovicemi a Rezkem.

Jelikož důvěrně znám podmínky v sousední lokalitě, tj. Rokytnici n/J. přiznám se, že jsme váhali s převzetím zakázky. Jelikož však investor chtěl toto řešení a velmi nám důvěřoval, rozhodl nakonec tlakový spád a možnost instalovat další zařízení.

Konkrétní zadání:

prioritně ohřev bazénu (50 m3), sekundárně vytápění objektu v době, kdy postačuje výkon TČ a kdy jsou technické podmínky pro provoz, možnost instalace solárního zařízení, tlakový spád vody z potoka 35 - 40 m v. sl., teplota vody 2 ÷ 12 °C otopný systém teplovodní radiátorový, ale značně předimenzovaný (tedy nízkoteplotní)

Investora lze pokládat za technického nadšence alternativních zdrojů, který jako stavební inženýr již za totality se snažil využívat přírodní zdroje.

Jako příklad (a perličku) uvádím jeho snahu získat z potoka elektrickou energii. Jelikož ještě nebyly nabízeny malé vodní elektrárny, vybudoval tuto MVE z oběhového čerpadla (META, kam byla přivedena voda obráceně (do výtlaku) a místo elmotoru zabudoval alternátor. Fungovalo to, ale o účinnosti raději pomlčíme.

Umístění je jednoznačně v horských podmínkách, kde bytový objekt je ve strmé stráni a ve výřezu je vybudován bazén. Samozřejmě jde o koupání pro otužilce.

Zmiňovaný potok, který má prameny na Rezku, teče po pozemku v dolní části. V horní části majitel vybudoval nádrž, ze které část vody odvádí plastovým potrubím k využití (tj. pitná voda a tepelné čerpadlo, výhledově ještě MVE). Z těchto informací a stávajícího stavu vznikl konečný návrh řešení a realizace, což je zřejmé ze schéma zapojení:

Popis funkce a instalovaného zařízení
Primární strana. Přírodní jímací objekt (sběrná nádrž) potoka může přinést různé nečistoty (písek, listí, hmyz), proto je na přívodu instalován speciální filtr (9). Dalšími rozhodujícími parametry je hlídání průtoku a teploty. S ohledem na výparnou teplotu chladiva (a tedy možnost zamrznutí) byla stanovena teplota min. 5 °C. Z vody je transformována energie potoka přes deskový výměník (2), který je odolný proti zamrznutí do glykolového okruhu, kde čerpadlem (5) je předávána tato energie do TČ (1). Jelikož jsou stavy u potoka, kdy buď není teplota nebo již není voda, byla primární strana rozšířena ještě o absorbční plochu (11). Potom je tedy využívána pro práci TČ příznivější teplota a podmínky.

Absorbční plocha je koncipována přednostně na odběr tepla prostředí, nikoliv pouze na přímou sluneční energii. Z tohoto důvodu jsou tyto panely nad terénem ve stráni umístěny tak, aby vzduch o současné teplotě měl přístup i ze spodní strany. Tím se využitelná plocha zvětšuje prakticky o 100 %. Samozřejmě pokud svítí slunce a teplota nemrznoucí směsi je větší jak 35 °C, odpojí se okruh TČ, zapojí se ochoz (11) a vytápění bazénu je přímé přes výměník (3).

Sekundární odběry jsou v podstatě dva.
Ohřev bazénové vody je z glykolového okruhu TČ (1) přes deskový výměník (3). Zde volba technického řešení byla ovlivněna:

stávajícím zařízením čerpadla (7) a filtrem (10), které je bezproblémově v provozu bazénové výměníky, které jsou na trhu pro tato množství a hlavně pracovní teploty nejsou vhodné deskový výměník nemá průtočnost, proto musí být řešení obtokem s regulací.

Investor zvolil navržené řešení, což se ukazuje jako optimální.

Vytápění objektu bylo zvoleno běžným napojením, v tomto případě z dispozičních důvodů pomocí zpětné klapky. Čerpadlo ÚT je stávající, koksový kotel se ponechal.

Závěr
Jelikož zařízení po uvedení do provozu nemohlo být dále prověřováno (zdravotní důvody investora), nemůžeme zatím bohužel poskytnout ani dílčí výsledky. Doufám, že další informace budeme moci sdělit v některém dalším čísle, ve kterém bychom rádi informovali o našich současných projektech např. vytápění až 12-ti podlažních objektů TČ o celkovém výkonu 4 x 95 kW.