[Ekodum] tepelné čerpadlo, copak mne napadlo

[Zdeněk Meisner <meisner AT cmail.cz>]

 

----- Original Message -----

From: Zdeněk Meisner

To: meisner AT cmail.cz

Sent: Thursday, April 24, 2003 12:22 PM

Subject: TČ

• Poznámka
• Co je a není ekologické
• Tepel. čerpadlo
• typy:

• TČ pro skupinu domů
• TČ pro nástavbu na činľáku
• TČ u klasických administraček
• Vyuľití odpad. vzduchu Metra
• Zatopený důl jako zdroj pro TČ
• TČ ve vltavské kaskádě

 

Diskuse o tepelném čerpadle je k ničemu, pokud  diskutující meditují o výhodnosti TČ  jako takového.

Čtenář si pak domýąlí, co má básník na mysli, v jakých budovách (souboru budov), o jakém topném reľimu budov meditující uvaľují, jaké TČ,(vzduch,voda, kombinace?) zda TČ samotné,  či s daląími zdroji tepla, přestoľe někdy  to je to je klíčové pro rozhodnutí zda TČ vůbec, jaké atd.

 

Kromě textu Ing. Srdečného (a svérázného  textu p. Gotze) se zdá, ľe diskutující  vesměs zvaľují výhodnost TČ pro jakýsi nejasný rodinný dům, "ekologický" tím, ľe je lépe tepelně izolovaný, dům, který si  sami staví, či  plánují.
I tento dům a ľivot v něm (a výhodnost TČ) je  vąak  ąiroká otázka, na kterou se dá pohlíľet  různě - viz poznámka Fr. Kurtina (doufám, ľe se spolu jednou sejdeme, těąím se) , který  zvaľuje  případ  chalupy, která je natolik izolována, ľe si zřejmě vystačí s provozním teplem a zdroj  potřebuje jen v době mrazů, tedy v době, kdy právě TČ (vzd/vzd) je skoro nanic.

Praxe bývá spíą opačná - TČ se navrhuje na výkon niľąí, běľí celou topnou sezonu a těch případných pár týdnů mrazů se "dokrmí"  zdrojem daląím, by» to byl třeba i přímotop.

 

    Ale to zmiňuji věci, které jsou celkem  známé. Já si otázku po případném uľití TČ, popř. rekuperátoru v konkrétních případech  vyřeąil tak, ľe jsem vzal pod paľi projekt,  návątívil  ČVUT, katedru TZB v přízemí, kde mi to ochotní lidé protáhli přísluąným SW, zohlednili orientaci  vůči slunci, velikost oken, sklony střech, albedo a akumulační schopnost krytiny, počet lidí, větrací reľim atd.

To vąe trvalo pár minut a já věděl, ľe řeąení je exaktní a já nestřílím naslepo.

 

  Pár poznámek:

a)
Co není a co je ekologické.
Od toho, co lze nazvat skutečnou setrvalostí (sustainbility) se civilizace odklonila cca s nástupem průmyslové éry. V současnosti uľ bohuľel jen konstatujeme rostoucí deficity (čerpání zdrojů, ozón, znečiątění moří, drastické výlovy, splachy půd atd..). Bohuľel za tohoto stavu , cokoliv, co děláme (pokud nezredukujeme svůj počet a nevrátíme se na stromy, jak radí posměváčci)  vede větąinou k tomu, ľe některý z deficitů zvyąujeme.

Proto větąina dneąních činností a děl, včetně stavby a provozu domu (jakéhokoliv) jsou za této globální situace ekologické jen relativně a to ve vztahu k činnostem jiným. Co se jeví "ekologické" z pohledu farmáře nemusí být ekologické jiľ z pohledu obce, natoľ regionu, povodí, kontinentu, globálního. Perspektiva  krátkodobá ( léta)  nemusí být stejná s perspektivou generací.

Jiľ  samotný izolovaný dům můľe být z ąirąího pohledu problematický dík externalitám. Jde o dům biologického hospodáře (samozásobitele)? Jde o  Tofflerovu chalupu,  jeľ obyvatel dík uváľlivému Hi-Tech má  mizivý akční radius a nezatěľuje (větąinou jde o fikci) prostředí ? 

Anebo jde o RD který je součástí suburbanizačního sprawlu, jehoľ obyvatel denně kamsi dojíľdí, kaľdé dva roky si kupuje nový počítač a tepelné čerpadlo si pak pořídí jako ąidítko, ekologického trpajzlíka, atribut na úrovni  lennonek či eko-sandálů z Hudy Sportu.

 

20. století ukázalo, ľe aľ na výjimky je ekologický deficit větąí, neľ ekonomická a společenská schopnost tento deficit pokrýt, veąkeré naąe ekologické úsilí je z globálního, pohledu v nejlepąím případě jen příspěvek ke zpomalení rozvírajících se nůľek.  Pokud se to vąak daří, není to  málo, méně se zhorąuje výchozí pozice naąich potomků. Aspoň to, pro nás to je morální imperativ.

 

Zpět k tepelnému čerpadlu:

Text Ing. Srdečného m.j.natvrdo sdělil  těm, kdo si to neuvědomují, ľe pokud na TČ  nehledíme z pohledu lokálního, ale regionálného (kontinentální natoľ globální pohled není ani třeba), tak bundle TČ+ zdroj se co do účinnosti řádově neliąí od sluąného kotle. "Ekologické" je na tom předevąím vymístění zdroje exhalací, popř. zkrácení dováľky paliva. TČ pak lze v jistém smyslu chápat jako  flexibilnějąí obdobu  dálkových teplovodů.

Pokud bychom počítali  ekologickou stopu kterou vyryla výroba provoz a údrľba vąí té sofistikované techniky a ľivotnost zařízení, bylo by na tom TČ rodinného domku jeątě hůře, neľ si větąinou připouątí ti,, kdo posuzují  koncové zařízení tady a dnes (a ne více).  . 

Pozn. V dobře izolovaném RD  často stačí jen ąikovný zdroj tepla+rekuperátor, jehoľ energetická spotřeba je menąí, neľ u TČ.

 

    Píąi to proto, ľe jsou oblasti, kde se něco tak výtečného jako TČ uplatní skutečně efektně, mnohem efektněji neľ v "domkařině". V porovnání s  RD, kde rozhoduje sám vlastník (+ manľelka)  se  vąak problém mění a posouvá jinam, do organizačních vztahů, do nutnosti koordinovat  více subjektů, do setrvačnosti myąlení a kolektivní neodpovědnosti. To bývá méně překonatelné,  neľ vlastní technické řeąení. Často je situace jeątě horąí, protoľe plýtvání energií je výhodné pro ty, kdo ji distribuují. Nemusí jít jen o ČEZ. Bývá to stát (v mnoha polohách), dále  a předevąím obce a realitky zajią»ující teplo statisícům nájemníků atd. Mnozí z nás mají zkuąenost, jak obtíľné bývá  v nájemním domě prosadit něco tak banálního, jako individuální měřiče tepla resp. vody, základní předpoklad toho, aby lidé s teplem vůbec hospodařili.  To by nás  nemělo odrazovat, ale naopak.  Stačí se rozhlédnout. 

Záměrně uľiji (jen a pouze) příklady které  trkly mojí maličkost . Podotýkám, ľe jnejsem TZBák, ale  pouhý   architekt, který svůj zájem primárně směřuje jinam, neľ na TČ. Pokud jde o mé podněty, pokouąím se zváľit TČ tam, kde je nějaká energie, která přímo volá po vyuľití. Nebráním se  kritice. Ale nestojím o pitvání a la nedávná "diskuse" o betonu či patnáctce cihle.

Bylo by uľitečné přidat Vaąe ideje vlastní.

.......................................................................

a)

Tepelné čerpadlo  pro  skupinu  domů . V porovnání s izolovaným domem je výhodné, investiční náklad roste pomaleji, neľ výkon. Jako architekt se smutkem konstatuji, ľe česká postkomunistická výstavba jen minimálně vyuľívá  vhodných forem koncentrovanějąího  bydlení. Přitom kvalitní řadová, kobercová či středopodlaľní výstavba (a jejich kombinace) můľe  poskytnout nepoměrně  víc soukromí a sociální kvality i seberealizace, neľ naprostá větąina těch "rodinných domů" zmetků,  rostou jak houby po deąti na nevelkých parcelách, které nejsou zahradou ale spíą izolačním územím vymezujícím "můj hrad" vůči sousedovi. 

.........................................................................................................

b)

Tepelné čerpadlo pro nástavbu na činľáku. Ilustruji na domě, ve kterém bydlím. Příklad můľe být modelový pro hromadu jiných v Praze a kdekoliv.

Dům: běľný činľák z 30. let, 6 pater, tři byty na patře. Dálkové topení, pravidelné přetápění, věčně otevřená okna.

Zjiątění:  V zimě uchází ze tří domovních světlíků  sekundově  cca 12-18 m3 (!!) vzduchu teplého cca 26 stupňů C(!!!). Důvodů je několik, předevąím ten, ľe dík neexistujícímu individuálnímu měření je i drahý otop  vnímán nájemníky jako drahý pauąál a lidé teplem  nehospodaří. Vzduch nasátý okny rychle projde skrz  byty  a ohřátý dík komínovému efektu letí světlíkem ven.

Závěr - I při zavedení individuál.měření (zmenąení promrhaného tepla) můľe být tento  nikterak velký  činľák dostatečným zdrojem suroviny  pro čerpadlo  vzduch/vzduch (popř rekuperátor) který by uľivil celou patrovou nástavbu. Teplota okolního vzduchu nemá na výkon vliv, naopak, čím větąí chlad, tím víc toho letí světlíky letí nahoru. 

Zevąeobecnění:

Týká se tisícovek činľáků, domů, které by snesly půdní resp. střeąní nástavbu. Společenská průchodnost řeąení se zvýąí, kdyľ ze  zisku toho "nahoře" mají něco i  "ti dole", bezděční dodavatelé tepla.

Kromě starąích činľáků se týká paneláků kterým z plochých střech trčí (často nefunkční) ąunty. Kaľdý z nich lze v topném období bez nadsázky označit za pramínek ropy zdarma, jen jej čerpat.

Překáľky:

Nepřipravenost projekce + stavebních úředů, neschopnost upravit vlastnické vztahy a toky financí, administrativní setrvačnost, a nezájem  majitelů, předevąím obcí, pokud její veřejná správa přímo či nepřímo profituje z mrhání energiemi.

 

C)

Tepelné čerpadlo (vzd/voda)  sniľující energetický nárok předevąím stávajících klasických administrativních budov (ąkol a.p.)

Teze:

Klasické vytápění budov teplovodními radiátory pod okny, jeľ doznaly masivního uľití poč.20. stol je mimořádně neefektivní. Při větrání  větąinou se vytvoří "malý okruh", kdy radiátoram čerstvě ohřátý vzduch vzápětí vyletí oknem a na jeho místo přichází studený vzduch, spadne k radiátoru a  po ohřátí opět vyletí ven. Vlastní místnost je větrána mnohem méně,  úředník okno ne a ne zavřít,  energetický nárok je aľ o řád  vyąąí, neľ by odpovídalo nároku na ohřev vzduchu, který se vymění ve vnitřku místnosti.  Tristní je zimní pohled na fasády mnohých úřadů,ale i ąpitálů a ąkol, kde je hromada oken dlouhodobě pootevřena.

Řeąení:

Větąina budov jsou stavebně dvojtrakty, resp trojtrakty, komunikace (schody, chodby) jsou obklopeny místnostmi (kancelářemi), jejichľ okna se periodicky otevírají, schodiątě vedou k podkroví, resp. aľ pod plochou střechu.

Tepelné čerpadlo (obvykle nahoře) nasává vzduch z chodeb. Vąechny (!) stěny, které dělí kanceláře od chodeb mají dostatečně dimenzované průduchy. Nepatrný podtlak, který panuje na chodbě (resp. v kanceláři) způsobuje, ľe pokud se  v kterékoliv kanceláři otevře okno, vzduch v kanceláři se dá do pohybu směrem k chodbě, venkovní vzduch jiľ netvoří kolečko u okna, ale vniká do místnosti, do chodeb, mísí se   vzduchem interiéru budovy a po čase předává interierové teplo T.čerpadlu, jeľ je předává vodě, jeľ je součástí  topného systému. Vąe se můľe obejít bez jakýchkoliv rozvodů vzduchu, ten zastanou chodby. Technické  úpravy budovy jsou nepatrné, předevąím zaizolování oken v chodbách, zdvojený vzduchový filtr na vstupech do budovy. Rozdíl tlaku vzduchu mezi kancelářemi a chodbou je malý, otevírání dveří nevadí. 

V porovnání s klimatizací je systém jednoduchý, přesto můľe výrazně sníľit enormní ztráty některých budov předevąím stávajících. Zásahy do stavby i do otopu jsou minimální. Z psychického hlediska je výhodné, ľe moľnost otevírání oken zůstává.

Překáľky:

Prvou překáľkou je to,  ľe úřady si nepřiznají, ľe enormě mrhají, resp. stávající stav povaľují za normální "nedá se s ním nic dělat", popř jim mrhání nevadí, "vľdy» to tak funguje jiľ desetiletí".

Dtto u soukromníka,  náklady na otop se odepisují z daní, "čím víc promrhám, tím víc odepíąi".

    Druhou překáľkou je fakt, ľe investor, pokud o řeąení uvaľuje, očekává přesný výpočet zisku, ten je  (na rozdíl od běľného air conditionu) pochopitelně nemoľný, mění se v závislosti na individuálním jednání osob v kancelářích, na četnosti větrání,otevírání oken a dveří.  

    Třetí překáľkou je fakt, ľe kaľdé řeąení je individuální,  někteří projektanti nelibě nesou to, ľe se pohybují v "měkkém" málo exaktním prostředí.

............................................................................................... 

D)

Vyuľití odpadního vzduchu Metra (TČ Vzd/Vzd)

Biologické a technologické a částečně i zemní teplo je z tunelů emitováno (vyhazováno) mohutnými výdechy po celé trase. Mnoľství a teplota odpadního vzduchu se v průběhu roku skoro nemění, ideální zdroj tepla pro TČ zásobující větąí, předevąím administrativní či obchodní objekty v blízkosti tubusu. A nejen pro ně. Např. jak sportovní hala na Hagiboru, tak nynějąí vysočanská novostavba   přímo "sedí" na Metru,  ideálním to konstantním zdroji  pro průběľné temperování. V případech obou hal to mohly být přístupové cesty koridory  z metra do haly stavebně řeąeny jako přívod vzduchu pro TČ. 

Překáľky:

Administrativní nepřipravenost, nezájem. Z dosavadního poznání:  nezájem DP by» i jen uvaľovat o zpeněľení odpadního tepla ergo  o zmenąování ztrát. Dotační politika Magistrátu je vraľedná.

U obou sportovních hal se spěchalo tak, ľe nebyl čas ani náhodou zapracovat ideu do hekticky spatlaného projektu. Navíc u provozu sportovní haly jde o tak velké peníze, ľe management o "jemnějąí" úspory tepla nestojí. 

Takľe snad příątě.

............................................................................................

E)

Příbram: Vytápění sídliątě T. č-dlem (voda/voda)

Zatímco pro větąinu vodních TČ je třeba vrtat, zde je k dispozici staletí budovaný  prostorový systém chodeb o několika desítkách pater, hluboký aľ přes jeden a půl km, o rozloze cca 10 km2. (Pozn: zmiňuji pouze rudné, nikoliv uranové doly). Polovina města je poddolována, opuątěný systém se postupně plní vodou.  Voda skalní masiv promývá, stoupá a jiľ nyní částečně  odchází Dědičnou ątolou pryč. Teplota vody je celoročně konstantní, ve spodních patrech ji ovlivňuje ji zemní teplo.

Teze:

Disponibilní objem konstantně teplé vody a vymývané území jsou dokonale přístupné a dostatečné na zásobení TČ obsluhujícího větąí mnoľství domů. 

Zjiątění :

Bývalý i současný starosta města z osobně hmotných důvodů preferují nedavno  rekonstruovanou kogenerační (uhelnou) teplárnu, starosta např. ąmahem odmítl i výhodnou nabídku vybudování  technologicky dokonalé menąí teplárny na komunální odpad, dtto výtopny na ątěpky.

S lítostí hledím na dánské, německé či holandské státní a městské energetické programy, které jsou dnes (díky vyvíjející se technologii) teprve na hranici rentability.

Prověření velkorysé vize vyuľití zemního tepla je zatím mimo myąlení dvou přízemních  hofrátů,  jejichľ mnohá rozhodnutí (má osobní zkuąenost) by v demokraticky vyspělejąích zemích byla hodnocena  jako kriminální.  

Perspektiva:

Postupné zatápění dolů zhorąuje moľnost vybudování systému vtokových a výtokových stoupaček tak, aby byl skalní masiv optimálně vymýván. Přesto lze doufat, ľe tato geo-hřivna  bude jednou prověřena.

............................................................

F)

 závěrem malá Sci fi

Hydroelektrárny vltavské kaskády pohánějí T.č-padla která v zimě odebírají teplo vltavské vodě.

Východisko:

Vybudování vltavské kaskády (odběr spodní vody z přehrad. jezer) sníľilo sezonní kolísání teploty vody. V létě se lidé v chladné  Vltavě nekoupají, v zimě jiľ řeka nezamrzá. 

Teze:

Instalace takové kapacity  T.čerpadel (voda/voda) jeľ zimním období odeberou  řece teplo tak, ľe  teplota zimní řeky se ochladí na teplotu před postavením kaskády. Výroba el energie je místní, transport el.minimální, teplo odebrané vodě slouľí obcím v blízkosti řeky, příroda netrpí, z hlediska pobřeľní fauny a flory  se vrací do staletých kolejí. 

Pozn:

Na rozdíl od předeąlých, berte tuto poslední tezi prosím s rezervou.

 

 Zdravím Zdeněk Meisner.

Pozn:

Vąem, kdo dumají nad ekologickou chalupou doporučuji vynikající:

Eugen Nagy:

Nízkoenergetický ekologický dům.

Skoro 300 stran A4, uľitečných informací hromada.