Termodynamický systém

[Mirek]

Obrovské urychlení v uplatnění obnovitelných zdrojů vidím v jejich kombinaci. Rád bych znal názor lidí, kteří rozumí FVE a mají zkušenosti, na termodynamické systémy k ohřevu vody v každém množství nad 100 litrů. Abych toto téma zůžil, vybral jsem ThermBoil Duo, který řeší ohřev užitkové vody pro běžnou rodinu a to tak, že také kombinuje hned dva systémy - solární a termodynamický ohřev. Zajímá mě, zda tato kombinace je podle vás vhodná a může se výhodně doplňovat s FVE. Myslím, že to je výhodná kombinace s dalším obnovitelným zdrojem.

Co tedy ThermBoil Duo umí a jak funguje?

http://jaromir-bednar.webnode.cz/produc ... -jednotka/

Špaělský výrobce, který má systém patentovaný, použil dvě nerezové nádrže nad sebou. Spodní nádrž 200 l má vnitřní výměník. Nádrž je vlastně ohřívána klasickým solárním systémem. Účinnost solárních systémů je známá a víme, že ji limituje sluneční záření, bez slunce prostě systém "spí". Výkon tedy nelze zvyšovat do nekonečna, sice velká absorpční plocha zvedne trochu výkon (také nepatrně vyšší zisk z rozptýleného světla), ale zase především ve dnech kdy slunce svítí a to energii obvykle nevyužijeme, nehledě na to, že se takto neúměrně zvýší investice a vše se stává nerentabilním. Výhodou která je významná, je nízká spotřeba jen oběhového čerpadla a to je pro ostrovní systémy přece žádoucí. Řekněme, že takto ohřejeme okolo 65% roční spotřeby vody. Voda z dolní nádrže natéká do horní nádrže a to zvyšuje celkovou kapacitu zásoby teplé vody na 300 l pro dny bez slunce to snižuje potřebu dohřevu s větší spotřebou, připadá mi to výhodné.
Horní 100 l nádrž je ohřívána termodynamicky, to znamená pomocí malého tepelného čerpadla. Jak víme, tepelná čerpadla dokáží transformovat poměrně levně nízkou teplotu na vysokou - někde teplo odebírají a přenáší jej do vody, tu dokáží ohřát až na 55°C. Když se podíváte na parametry nějakého tepelného čerpadla, zjistíte o kolik se zvýší topný faktor po zvýšení teploty o pouhých 5°C. Na druhou stranu dokážeme si představit o kolik °c se ohřeje černý plech na které svítí slunce? To už není jen 5°C zmíněných dříve. Dokážete si tedy odvodit co to udělá s topným faktorem našeho malého kompresoru když toto teplo využijeme na vstupu? Způsobí to, že příkon se o něco sníží, ale hlavně ohřev se zkrátí, výrobce udává COP 3-7. Lze tedy říci, že vodu kterou neohřeje solární panel v dolní nádrži, my dohřejeme rychle a s malým příkonem (500W) a to je výhodné k tomu, abychom mohli mít elektrárnu co nejmenší.
Teď mě možná chcete opravit, když slunce svítí, ohřívá solár a termodynamiku nepotřebujeme a máte přinejmenším částečně pravdu, je přece potřeba provést po nastartování ohřev horní nádrže. Co je ale důležitější, systém pracuje i bez slunce.
Teplo, když se někam přidává, musí se někde odebírat. Teplota teplonosné látky je nižší než je teplota okolního prostředí. I když nebude panel osluněn, bude přebírat teplo z okolního prostředí. Když je něco studené, bude se to ohřívat a to my právě opakovaně využíváme. Proto panel nemá izolaci ani krycí sklo nebo rám. Proto je proti klasickým panelům mnohem lehčí a může se umístit nejen na střechu, ale třeba na fasádu. Dokonce je možné jej umístit do interiéru kde je přebytek tepla. Lze využít půdu nebo například kotelnu kde jsou využity tepelné ztráty od kotle. Možná vás napadnou i další možnosti a někdo objeví možnost vaše fotovoltaické panely pro větší zisk takto ze spodu ochlazovat - to ještě vyřešeno není.
Výhodné pro váš ostrovní systém, kde potřebujete umístit hodně panelů, je úspora místa. K tomuto systému nám stačí jeden panel HeatPipe a za něj je možné umístit termodynamický panel (i tak dodává výrobce - panel dvojího zachytávání), takže zastavěná plocha je minimální.
Na co si dát pozor a jaká jsou omezení? Pro instalaci je potřeba zvolit umístění termodynamického panelu do 10 m potrubí od jednotky a měl by být výš než kompresor, chladící kapalina by měla stékat do kompresoru. Je dobré počítat s nízkou venkovní teplotou, kdy panel nemá teplo z čeho brát. Proto je nabízena možnost využít i vnitřní výměník v jednotce, který nasává teplo z okolí. Vše je ošetřeno a to tak, že i zahřívání kompresouru je využito jako zdroj tepla které se využívá. Ostatně, v nabídce je celá řada možností a kombinací stroje a zdroje.

Je tedy možné považovat takovýto způsob ohřevu vody v kombinaci s domácí elektrárnou za výhodný? Podle mě ano a dokonce mě napadají další výhody, ale každý má jiné podmínky které mohou rozhodnout.

Přeji všem čtenářům co nejdříve nezávislost na dodavatelích energií.

[milda]

Co se týká vytápění a ohřevu vody: Jelikož teprve budujeme ostrovní nezávislý systém,tak také přemýšlíme ,jak vodu ohřát ze zdrojů nezávislých na el. energii a to tímto způsobem: vytápění domu bude pecí (krbem),tato energie se dá využít jak na ohřev vody v radiátoru, tak i na ohřev vody(přes zimu) a přes léto solarním panelem. Pokud se pec postaví z akumulačních prvků,je schopna udržet teplo-i vodu-určitou dobu teplou i po vyhasnutí. Samozřejmě tak jak s el. energií se člověk naučí šetřit, to samé platí i o vodě.Funkčnost této "multifunkční" pece nemám odzkoušenou,jelikož ze zatím ve fázi projektu.Jednám s člověkem-pecařem- o velikosti,možnostech a celém systému.Dle prozatímních návrhů je toto možné uskutečnit.S určitostí ale již vím,že u tohoto není možné podlahové vytápění, ale radiátorové(vysoké teploty -neregulovatelné) a oběh vody se bude řešit samotiškou(ne čerpadlo-spotřeba el.proudu). Jako doplnění-dřevo na topení se dá pěstovat výsadbou Japonských topolů,které se dají ořezávat, rychle dorůstají a nezabírají plošné místo.
Samožrejmě o vývoji multifunkční pece jsem ochoten se s Vámi podělit hned, jakmile budu vědět nějaké realizovatelné výsledky. Rád přijmu další návrhy a nápady tohoto typu a vše,jak být SVOBODNÝ-nezávislý. Milda

[Mirek]

Máme první informace o novém ThermBoil FX a vypadá to, že nebude mít konkurenci - posuďte sami.



Z každé vynaložené kWh elektrické energie může ThermBoil FX ganerovat až 12 kWh. díky příjmu solární energie a termodynamiky.
Dříve představený termodynamický systém ThermBoil generuje 3,5 kWh z jedné kW spotřebované elektrické energie. To je ekvivalent k energetické účinnosti 350%, s přidáním solární energie jej lze ještě zvýšit.
Pro srovnání, klasický elektrický ohřívač vody má účinnost kolem 98%. Účinnost ohřevu kotlem nepřesáhne 95% výkonu, spotřebovává se tedy více energie než se vyrobí.

(Pro upřesnění dodávám, že v Madridu byl naměřen roční COP 12.74, porovnejte průměrné teploty i dobu sl. svitu u nás a úměrně upravte výkon, ale troufám si říct, že mnoho konkurenčínch systémů asi nebude - pokud nejaký,a to ani v Madridu )

[Mirek]

Pánové a dámy, jednotky ThermBoil FX o kterých jsem před časem informoval mě dostaly. Tyto jednotky mohou být napojeny na libovolný solární systém s deskovými panely, dokonce i ty které máte doma. Za ty roky co se termickými solárními panely zabývám jsem si byl jistý že o deskových kolektorech vím skoro všechno. Přiznávám, to jsem se ale hodně spletl a asi nebudu sám. Nikdy jsem nevěděl, že ty klasické deskové solární panely dokážou získávat teplo i v noci. Opravdu si nedělám legraci. Navíc panely mohou dodávat do bojleru mnohem víc tepla, takže stačí menší absorpční plocha, celoroční snížení spotřeby na cca 10 - 12% není také nereálné. Výkon fakt nemá konkurenci ani v tepelných čerpadlech, ani solárních systémech . Dovedu si představit co si teď myslíte, byl jsem na tom stejně. Chtělo by to tedy nějaké rozumné vysvětlení a to vám hned dám. Podstatou je další, na první pohled naprosto nelogická věc - výkon solárního systému je tím větší, čím je teplonosná látka chladnější. A když píšu chladnější, myslím o hodně chladnější. V systému ale stejně máme nemrznoucí směs, tak co.
Ještě vám to není jasné a berete to jako Aprýl? Čtěte další a možná tomu dejte čas - ve škole nás to fakt neučili.


____ ____ - nenechte solární panely jako dosud zahálet

[drama]

Me to zas tak prevratne neprijde, je to proste kombinace tepelneho cerpadla a fototermiky. Pri vyrabeni tepla bych osobne mnohem radeji elektrinu ziskaval, nez dodaval. Jak tak koukam na ten "Apryl", tak toho asi bude vice, co Vas ve skole neucili .

[mypower.cz]

Pro predstavu kolik to stoji v nejmensi a nejzakladnejsi sestave a co takova nejmensi a nejzakladnejsi sestava umi?

[Martin]

Taky nechápu ten úžas nad tím, že je teplonosná látka chladnější. Princip tepelného čerpadla, nebo třeba i kompresorové chladničky je dost starý na to, aby jsme nad ním žasli.

[Mirek]

Pro predstavu kolik to stoji v nejmensi a nejzakladnejsi sestave a co takova nejmensi a nejzakladnejsi sestava umi?

Nejmenší jednotka 200 l stojí řádově 90 tisíc. Pokud by jste tedy chtěli "jen" pro malou spotřebu vody tak se vám nevyplatí. Pokud ale někdo plánuje větší systém, řekněme od 8 m2 absorpční plochy tak už za úvahu stojí. Zřejmě bude stačit jen polovina panelů a výkon bude vyšší. Na "menší" výkony je ekonomicky výhodnější základní řada ThermBoil E.

[Mirek]

Taky nechápu ten úžas nad tím, že je teplonosná látka chladnější. Princip tepelného čerpadla, nebo třeba i kompresorové chladničky je dost starý na to, aby jsme nad ním žasli.

Máte pravdu, principy jsou známé dlouho. Dnes je pod mrakem - mlhavo, inverze, dokážete mi říct kolik solárních panelů je využitých a ohřeje vodu na 55°C? Pořídil byste si raději panely aby na ně pršelo, nebo proto aby i za mizerných podmínek hřály? Kdyby to bylo tak samozřejmé tak by se už využívalo.

[jose]

Po zběžném pročtení popisu tohoto systému usuzuji, že jde o kombinaci obyčejného tepelného čerpadla (COP 3 až 4), které "účinnost" zvyšuje předehříváním teplonosného média v solárních kolektorech.

Poněkud nejasně je vyložen vliv teploty média ve výměníku na účinnost. Tepelné čerpadlo má přece nejvyšší COP, když je rozdíl teplot co nejmenší (proto je zde použit předehřev). Z toho důvodu se u domů s tepelným čerpadlem používá podlahové vytápění, které k provozu nepotřebuje tak teplou vodu jako klasické radiátory. Možnost provozu tohoto systému při velmi nízkých teplotách teplonosného média tedy nepovažuji za věc, která by COP zvyšovala, pouze rozšiřuje pracovní oblast i na období se zataženou oblohou. Přínos tohoto systému si dokážu představit u při kombinaci solárního panelu a fotovoltaického panelu, kdy by se teplo odebíralo z fotovoltaického panelu, protože ten při nižších teplotách dodává větší výkon (díky většímu napětí naprázdno).
Zavádějící je podle mně i informace, že může být teplo odebíráno i z místnosti strojovny. Možná je to technicky výhodné ve Španělsku, ale nevím, jak u nás.

Převratnost takového systému podle mně nespočívá v "krabici s čerpadlem", ale v důmyslném návrhu celého systému. Systém nesmí být tak komplikovaný, aby byl náchylný na časté poruchy.
Ještě jedna věc, z hlediska výkonu je větším spotřebičem energie spíše vytápění domu než pouze ohřev užitkové vody.

[Martin]

Máte pravdu, principy jsou známé dlouho. Dnes je pod mrakem - mlhavo, inverze, dokážete mi říct kolik solárních panelů je využitých a ohřeje vodu na 55°C? Pořídil byste si raději panely aby na ně pršelo, nebo proto aby i za mizerných podmínek hřály? Kdyby to bylo tak samozřejmé tak by se už využívalo.

Solární panel asi žádný, zato kterékoli tepelné čerpadlo vzduch-voda, což je to samé o čem píšete, jen místo venkovního výměníku s ventilátorem je ve vámi popisovaném systému použit solární kolektor. Který sice zvyšuje účinnost, pokud na něj svítí slunce, ale v tomto počasí nebude vyšší než u tepelných čerpadel, tzn okolo 3,5. Netvrdím, že to není dobrý nápad, jen nechápu váš úžas nad objevem dávno objeveného.

[mypower.cz]

Nejmenší jednotka 200 l stojí řádově 90 tisíc. Pokud by jste tedy chtěli "jen" pro malou spotřebu vody tak se vám nevyplatí. Pokud ale někdo plánuje větší systém, řekněme od 8 m2 absorpční plochy tak už za úvahu stojí. Zřejmě bude stačit jen polovina panelů a výkon bude vyšší. Na "menší" výkony je ekonomicky výhodnější základní řada ThermBoil E.

Hm.. Pokud jde o ohrev vody napriklad na koupani, tak lazenska kamna 80L s el. dohrevem vyjdou 10x levneji. Tohle se napriklad mě skutecně nevyplati. El. dohrev ideal na prebytky z FVE a pripojit k tomu i dohrev z termickych clanku myslim nebude v budoucnu nerealne. Ta cena je mimo. A nebo spise pro ty, kteri moc šetrit nepotrebují.

[tomas]

Solární panel asi žádný, zato kterékoli tepelné čerpadlo vzduch-voda, což je to samé o čem píšete, jen místo venkovního výměníku s ventilátorem je ve vámi popisovaném systému použit solární kolektor. Který sice zvyšuje účinnost, pokud na něj svítí slunce, ale v tomto počasí nebude vyšší než u tepelných čerpadel, tzn okolo 3,5. Netvrdím, že to není dobrý nápad, jen nechápu váš úžas nad objevem dávno objeveného.

Já myslím že v tomto počasí bez slunce, bude účinnost tohoto systému ještě daleko nižší než u klasického tepelného čerpadla. Protože solární konektory jsou tepelně zaizolované a pokud na ně nebude svítit slunce, tak se podchladí i na daleko nižší teplotu než bude mít okolní vzduch.

[Martin]

No sice tam psali, že vakuované kolektory jsou nevhodné, ale i tak máte pravdu - i ten nevakuovaný kolektor není svým tvarem ani tepelnou vodivostí materiálu (na rozdíl od výměníku k tomu určeném) vhodný pro předávku tepla s okolním vzduchem.

[Mirek]

Děkuji pánové za oba příspěvky a omlouvám se za případnou částečnou nesrozumitelnost. To není úmysl, ale má nedokonalost. Důležité je, že jste pochopili hlavní princip. Nejde opravdu o nic jiného než spojení tč a solárních panelů, které jsou svým odděleným výkonem běžné. Souhlasím s jose v tom co píše o COP, Větší rozdíl teplot na výstupu jsem měl na mysli z pohledu solárních panelů, čím bude zpátečka do panelu studenější, tím více tepla může kolektor pojmout z okolního prostředí a dodat ke zpracování tepelnému čerpadlu. I v dnešním dni bez slunce při ochlazení solárního okruhu na -10°C přechází teplo z okolí do teplonosné látky. Navíc, na rozdíl od klasického tč i rozptýlené světlo o nějaký ten stupínek teplotu zvýšilo. Záření tu přece je ikdyž slunce nesvítí na 100%, jen postupně klesá. Je pravda, že u klasického solárního systému by moc parády už neudělalo, přesto tady to záření bezesporu je a na podchlazený panel působí. Ostatně o vlivu teploty jsem psal, jsou to opravdu dost velká čísla abychom je brali na zřetel, stejně tak jako tepelné ztráty potrubí.

K tomu využívání tepla z interiéru - systém má dva okruhy, na okruhu TD jednotky s chladivem je zařazen výměník s ventilátorem. Dnes třeba panely mohly zvýšit teplotu teplonosné látky z -10°C na nějakých 3 až 8°C (venku asi 1°C). S tím by si čerpadlo vzduch voda dokázalo poradit, tady se ale díky vnitřní teplotě dohřeje, na cca 18°C podle teploty v kotelně. To samozřejmě zlepší COP. Je pravdou, že se kotelna může o nějaký stupeň ochladit, ale na druhou stranu každá takováto technologie má ztráty, i běžný bojler. Pro zajímavost, zde se využívá i teplo z kompresouru okolo kterého jde vzduch do uvedeného výměníku. Ochlazení vzduchu v místnosti navíc není díky tomu že jde jenom o částečné dohřívání nijak razantní a kotli to většinou nijak neublíží, v kotelně přeci nebydlíte. Použitá čísla prosím berte jako příklad na dokreslení.

K složitosti: asi zde se shodneme na tom, že každý má pohled jiný, přes to nebojím se větší poruchovosti. Když jednotku otevřete, je to jako v nové televizi - skoro nic tam není a jinak většina komponent je i u klasického systému. Z hlediska instalace jde o připojení dvou trubek solárního okruhu a studené/teplé vody. Pak jen zástrčka a jede to.

Pro Martina: solární kolektory jsou opravdu izolované, to ale jen ze spodu. A o to ochlazení pod teplotu okolního prostředí právě jde. To je to teplo navíc pro větší výkon. Sečte se potom zisk ze slunce se ziskem z okolí a výkon může být dvojnásobný, mnohem větší než výrobce o panelu uvádí (proto nelze použít vakuové kolektory). A to je to z čeho jsem nadšený, je to jednoduché, akorát to doposud nikdo nedělá a ani výrobci panelů to nevědí

[JiříK]

Tak. Malý postupný kvíz pro Mirka: Kolik vody potřebuje člověk, aby se tekoucí vodou osprchoval, rozuměj byl umyt.

[JiříK]

Odpovím sám: 6 (slovy šest) litrů, s mytím hlavy 12 litrů.

Otázka 2: Kolik kWh potřebuju na ohřev šesti litrů vody na 50 stupňů? Nechce se mi to počítat, ani hledat, plácnu 800Wh. Vyjádřeno v korunách cca. čtyři kačky.

Otázka 3: Kolikrát se osprchuju tímto způsobem za 90 000korun??? 22 500krát, to jest 61 let a 235 dní.



A O TOM TO JE!!!!!

[Mirek]

No sice tam psali, že vakuované kolektory jsou nevhodné, ale i tak máte pravdu - i ten nevakuovaný kolektor není svým tvarem ani tepelnou vodivostí materiálu (na rozdíl od výměníku k tomu určeném) vhodný pro předávku tepla s okolním vzduchem.

A odkud to víte? V případě zájmu vám pošlou i originál kolektory se systémem odzkoušené, záleží jen na vás.

[Martin]

Přesná odpověď na otázku 2: ohřátí 12l vody z 15 na 55°C spotřebuje 0,4877kWh, s 90% účinností ohřívače tedy 0,542 kWh, v korunách při VT cca 2,70Kč, při NT 1,10Kč. Pokud tedy 1.osoba spotřebuje za měsíc 1,2 m³ teplé vody na mytí sprchování a mytí nádobí (což stačí i pro dva) a bude ji ohřívat bojlerem zapojeným na NT, zaplatí měsíčně 110 Kč Návratnost systému za 90000 Kč je v tomto případě přes 68 let.

Pro Mirka: odkud vím co? Že plast vede teplo hůře než hliník? Ze sedmé třídy z fyziky.

[Mirek]

Odpovím sám: 6 (slovy šest) litrů, s mytím hlavy 12 litrů.

Otázka 2: Kolik kWh potřebuju na ohřev šesti litrů vody na 50 stupňů? Nechce se mi to počítat, ani hledat, plácnu 800Wh. Vyjádřeno v korunách cca. čtyři kačky.

Otázka 3: Kolikrát se osprchuju tímto způsobem za 90 000korun??? 22 500krát, to jest 61 let a 235 dní.



A O TOM TO JE!!!!!

Dost plýtváte, doporučuji ještě míň mytí
Ale vážně, není to pro každého.