Princip aktivní rekuperace

[Martin Šperl]

Zcela zásadním pro pochopení podstaty je to, že účinnost rekuperace se udává (měří) za situace, kdy je na straně odpadního tepla a přiváděného vzduchu rozdílná teplota ale stejná vlhkost. Vzduch je suchý. V reálném stavu je to trochu jinak. Ven jde vzduch vlhký a dovnitř suchý(pro názornost trochu zjednodušuji). Zkusme si rekuperaci představit trochu jinak. Představme si, že místo odpadního vzduchu do jednotky budeme rourou přivádět stejné množství vody o teplotě 21°C. Přívodní vzduch nám podle účinnosti jednotky ohřeje stejně jako ten vzduch. Každému je ale jasné, že voda má větší tepelnou kapacitu (tedy k ohřátí kg vody o 1°C potřebujeme asi 4x více energie). Když tedy budeme měřit teplotu vzduchu vycházející z rekuperátoru, bude blízká 21°C, ale odtékající voda bude mít ještě dostatek energie na ohřátí dalšího 3 násobku vzduchu. Přesto odejde z domu nevyužita. Když vezmeme běžný pasivní výměník, tak se nezamýšlíme nad teplotou v odpadním vzduchu, protože se obvykle zaměřujeme jen na teplotu přívodního a jsme spokojeni, že se dohřál. Teď jde o to, jak se dostat co nejefektivněji k tomu zbytkovému teplu, které vlhčí odpadní vzduch má.

..
Berme, že se jedná o stejně intenzivní větrání, nedochází k žádnému jinému vysušování interiéru, jak se také lze dočíst. Ne. Jde jen dokonalé využití celkové energie odpadního vzduchu. To bez tepelného čerpadla zatím jinak nejde. Žádné ztráty dotápěním atd., odvětrám stejné množství jako u pasivní jednotky, dohřeju vzduch stejně jako u pasivní jednotky a získám něco navíc. Není to bůh ví kolik energie, není to spasení světa, je to jen čerpadlo, co si dokáže odčerpat energii,kterou bych vyhodil. Hlavní efekt je pak v létě, kdy beru energii od slunce, ta mi ohřeje nebo přehřeje dům a proč si ji odtud nevzít, ohřát vodu a ještě nepřichladit? Jasně, není to výkon jako klimatizace, ale provozně to chlazení nic nestojí. Když ohřeju vodu venkovním TČ, tak ten ochlazený vzduch foukám ven, proč, není to škoda? Jistě musí běžet kompresor a nemám vodu zadarmo jako u soláru, ale mám ji jen za třetinu oproti elektřině a solár nechladí. Navíc na zimu, kdy solár mi vodu neohřeje, budu muset mít další zařízení na ohřev, další investice.

[Martin Šperl]

No a nemoze to byt tak, ze odpadne teplo ide na ohrev TUV a pokial je voda ohriata tak ide do rekuperatora a ohrieva prvadzany vzduch? Kazdopadne nie je jedno, ci teplo (energiu) dodame do systemu na kurenie alebo ohrev TUV?
V lete to vidim ako nespornu vyhodu, tepla voda prakticky zadarmo. Ci sa mylim? Toto ma tiez zaujima lebo ma caka vyber RJ a veci okolo toho...a v kontexte mojho projetu zacinam mat pocit ze Nilan VK 18 K je zbytcnost.

nie,. nie je to jedno ...zamyslite sa nad tym ... to ako keby ste odoberali teplo z radiatora na ohrev niecoho a tesili by ste sa ze to mate ohriate zadarmo, ale nemate, teplo sa nestraca, takze to co odoberiete musite doplnit vo forme kurenia, ak o tom viete tak vlastne zistite ze to nema pre Vas zmysel ...

Fabka, ono se ale neodebírá z domu teplo jen tak. Je to teplo, které jste nuceni tak jako tak vyvětrat. Mluvíme o ODPADU ! Představte si kotle na biomasu, to je podobný systém. Přeci nepokosíte pole a nespálíte ho jen tak. Vezmete si zrno a spálíte jen odpad. Dokola a dokola opakuji, že aktvní rekuperace dokonale odčerpává energii z odpadu. Dotápět musíte tak jako tak, protože musíte větrat.

TUV nebudete mat zadarmo ani v lete a uz vobec nie v zime ... to nie je solar kde v rurkach koluje horuci gflykol to je vzduch ktory ma teplotu povedzme 20 ci 24°C a ten Vam ohreje TUV na tolko? ... ak budeme idelalisti a zanedbame podstatny fakt ze vymennik vzduch voda musi mat obrovsku plochu a ma slaby prenos tepla, tak Vam ohreje TUV na 20 ci 24°C a zvysok sa musi ohrievat elektrkou a je jedno akym sposobom, predpokladam ze u Nilanu je to TČ.

Fabka, fabka..teplou vodu u Nilanu VP18 přeci neohřívá vzduchový výměník! Ohřívá ji kondenzátor úplně stejně jako v jakémkoliv jiném tepelném čerpadle. Nejprve vzduch předá energii do chladiva a k tomu není potřeba nijak obrovská plocha, uvažujeme o malých průtocích vzduchu. Porovnejte s venkovní jednotkou TČ vzduch-voda, kde proudí 30x více vzduchu, a nejsou to žádné obří bedny. Orientačně si ji 30x zmenšite.
Voda se ohřívá na 55°C-60°C jen aktivní rekuperací (TČ).

NILAN VK 18 K zbytocnost nie je ... len si treba byt vedomy co ako za co preco a poznat jeho principy cinnosti a z toho vyplyvajuce vyhody a nevyhody

Přesně o to se snažím. Jde o to poznat princip zařízení, když to člověk pochopí, nemůže tvrdit, že se voda ve v NILANu VP18 ohřívá kontaktem se vzduchem.
..
Možná, že Vás mate ten můj obrázek, co jsem sem umístil. To je ale na vysvětelnou úplně něčeho jiného, upravím ho.

[Martin Šperl]

Doplnil jsem obrázek, aby bylo jasné, že ve při aktivní rekuperaci se neohřívá TUV průchodem přes výměník. To vůbec nemá souvislost. Jde o to, že účinnosti rekuperačních jednotek se měří se suchým vzduchem na obou stranách a to v reálném stavu není. V zimě se do domu nasává vzduch suchý teda energeticky "chudý" a z domu se odtahuje vzduch energeticky "bohatý". Je doplněn o ocházející odpadní páru (vodu). Kdybych měl najít nějaký příměr, tak z domu odchází boháč s plným měšcem a do domu jde chuďas s prázdným měšcem. Boháč mu naplní ze svého měšec a ještě dost bohatý odchází z domu. O to, co mu zbylo, nám jde. Bohatství je vázané i ve vlhkosti.

Když si dobře všimnete, tak uvažujeme s účinností rekuperace při 0°C, to znamená v situaci, kdy má chuďas přicházející do domu prázdný měšec. To se nám to předává! Jenže co v situaci, kdy už venku taková zima nebude,a to je většina roku. Chuďas už není tak chudý, měšec mu naplnilo slunce. Necháme boháče s plným měšcem peněz pláchnout z našeho domu? Vždyť i na jaře, v létě a na podzim v domě vaříme, svítíme, pouštíme TV a sedíme u počítače. Všechny tyto stroje teplo uvolňují a na jeho zpětné získání nám pasivní rekuperace nepomůže.

[peterch]

Dobry den pan Sperl!

Samozrejme mate pravdu teoreticky. Nie sme natolko bohaty, aby sme vetrali bez rekuperacie, ci passivne alebo aktivne. Len treba brat do uvahy, co v jednom a co v druhom pripade ziskame, a za jaku cenu. Ked mame pasivnu rekuperaciu dobre navrhnutu, tak vlastne bezproblemovo vymenime vzduch aj pri vonkajsich teplotach hlboko pod bodom mrazu tak, ze cerstvy vzduch bude na vstupe do domu mat teplotu okolo 19°C, ked vnutri mame pozadovanu teplotu napr. 22°C, a teplota vyfuknuteho odpadoveho vzduchu bude o 3-4°C vyssia ako teplota nasavaneho cerstveho vzduchu. Ked vetrame plynule napr. 30m3 za hodinu ( dve osoby nefajciari v dome), tak dohrev cerstveho vzduchu nieje potrebny, lebo vykurovaci system nam zabezpeci dohrev v ramci kurenia. Co stratime? 24h x 30m3 x 3°C x 0,000335kWh =0,723kWh tepelnej energie, plus prikon ventilatorov, ktore dnes uz maju spotrebu okolo 0,7W na m3, tak
24h x 2ventilatory x 30m3 x 0,7W=1008Wh na den. Do kopy nas stoji vymena vzduchu 1731Wh za den. Nepocitam odpadove teplo z ventilatorov.
Ked pouzijeme aktivnu rekuperaciu, kde pocitame len so ziskom z odpadoveho tepla a tepla kompresora, tak vlastne vieme zohriat 100litrovu nadrz vody TUV z 12C°(teplota vody pri stupe do nadrze TUV) o 15°C, teda na 27°C. K tomu, aby sme vedeli udrziavat pozadovanu teplotu TUV aspon na teplote 50°C potrebujeme, aby nase zariadenie odoberalo teplo aj z vonkajsieho prostredia, t.j. bude fungovat ako klasicke tepelne cerpadlo vzduch -voda. Ale aj tu su teplotne hranice, ked uz je potrebne, aby aj nase zariadenie zavolalo na pomoc elektricku vyhrievaciu spiralu , lebo samo nedokaze dodat dostatok energie-tepla do TUV.
Samozrejme ked budeme deklarovat vo vypoctoch priemernu teplotu okolia vo vykurovacom obdoby cca.+4°C, a dlzku vykurovacieho obdobia 210dni (v PD a NED nepocitam s chladenim), tak nam vyjdu pekne cisla. Lenze ked je teplota v rozmedziach +5°C a -5°C, tak je spotreba el.energie vyssia kvoli rozmrazovaniu vymennika, a potom pri nizsich vonkajsich teplotach, zas nam klesa ucinnost TC. To znamena, ze ucinnost dlhodoba sa znizi, a klesne na hodnotu okolo COP 2,5. Po ludsky povedane z 1kWh el. energie sme ziskali 2,5kWh tepla.
Teraz uz je len otazka vypoctov a porovnavania cien zariadeni a spotreby, aby sme vedeli rozhodnut, co je pre nas vyhodnejsie.

S pozdravom Peter.

[Martin Šperl]

.. Ked pouzijeme aktivnu rekuperaciu, kde pocitame len so ziskom z odpadoveho tepla a tepla kompresora, tak vlastne vieme zohriat 100litrovu nadrz vody TUV z 12C°(teplota vody pri stupe do nadrze TUV) o 15°C, teda na 27°C...

Také zdravím, Peter. Bohužel tentokrát se mýlíte. Nejde o rozdíly teplotní ale o rozdíly entalpie. Jedná se o rozdíly energie vázané v odpadním vzduchu. Snažil jsem se to tu namalovat, ale asi ne dost názorně. Pamatujete na takové ty gumové placaté nádrže, co se do nich nalila horká voda a dávaly se do peřin pro zahřátí? Představte si, že byste v jedné měl vodu a ve druhé stejně teplý vzduch. Která z nich by Vás déle hřála? To samé jsem chtěl naznačit mým obrázkem. Ve vzduchu je voda v podobě vodní páry, když využijeme kondenzační teplo, získáme velké množství energie. Dokud člověk nepochopí tento princip, nepochopí aktivní rekuperaci. Skupenské teplo je opravdu významné, pro představu, aby roztál 1 kg ledu o teplotě 0°C, je potřeba dodat energii 333 kJ, stejné množství energie ohřeje 1 kg vody z teploty 0°C na teplotu 80°C.
..
Ke skupenskému teplu se pasivní rekuperací prakticky nedostanete. Na podobném principu pracují všechna tepelná čerpadla. Už nevím, jak to říci, nestačí jen porovnat teplo vzduchu, je potřeba porovnat jeho složení.

[peterch]

Mozem Vas poprosit aby ste napisali princip Vami favorizovaneho systemu? Viete mam rekuperator, ktory nezamrza ani pri velmy nizkych teplotach, ale mam aj klimu, ktorou vykurujem dom. Ale nechapem, ze vo vasom systeme ako a do akych teplot sa ochladi odpadovi vzduch, a ako a do jakej teploty sa zohreje cerstvy vzduch. Pokial je tam zabudovane TC vzduch -voda, tak funguje ako moja klima, a odpadovi vzduch ochladite pomocou vyparnika TC, alebo nie? A cerstvy vzduch zase zohrieva vykurovaci system zabudovany v dome.

[Leon]

V Nilanu jsou dva kondezátory vodní a vzduchový, odpadní vzduch se ochlazuje výparníkem a i přívodní vzduch se dohřívá kondenzátorem. Systém se dá prohlídnout na jejich stránkách. Klima jede podobně, ale odebírá teplo z venku, vnitřní vzduch vám jde ven rekuperací. U klimy jsou jinak dělaný lamely,jiný výparník a klesá COP při poklesu venkovní teploty. U Nilanu se odebírá teplo vnitřnímu. Tím se využije odpadní vlhkost a její skupenský teplo. Pan Šperl to když tak upřesní.

[peterch]

Dobry den Leon !

Nemam problem s principom ako pracuje TC, uz som navrhol jeden , a pracuje u suseda, ale to je voda-voda. Ale vysvetlite mi ako viete docielit na vasich zariadeniach, aby vedeli to skupenske teplo odoberat tak, aby Vam na zariadenie nenamrzala? A dalsia otazka, do kedy je schopny dom zasobovat vase zariadenie vlhkym vzduchom? Len taky mali priklad vypoctov by ste mohli sem napisat? Som velmi zvedavy.
Dakujem.

S pozdravom Peter.

[Leon]

Dobry den Leon !
Nemam problem s principom ako pracuje TC, uz som navrhol jeden , a pracuje u suseda, ale to je voda-voda. Ale vysvetlite mi ako viete docielit na vasich zariadeniach, aby vedeli to skupenske teplo odoberat tak, aby Vam na zariadenie nenamrzala? A dalsia otazka, do kedy je schopny dom zasobovat vase zariadenie vlhkym vzduchom? Len taky mali priklad vypoctov by ste mohli sem napisat? Som velmi zvedavy.
Dakujem.

S pozdravom Peter.

Dobrý den Peter! TČ namrzne a zase se rozmrazí. Na to je tam termostat a fungujou tak TČ běžně i po odečtení energie na rozmrazení ze zisk efektivní. Vzduch je tak vlhký, jaká je vlhkost uvnitř domu. Výpočty já nemám, to si musíte napsat nějakýmu výrobci nebo možná panu Šperlovi.

[peterch]

Prepacte mi Leon, ale teraz neviem, ci ma skusate, alebo viete nieco o zachovanie energie, co ja neviem.
Pokial Nilan pracuje tak, ze sa necha namrzat vyparnik, a stym ziska aj skupenske teplo z vody , tak v poriadku, ale jednak ked na vyparniku je vrstva ladu, tak radikalne sa znizuje vykonnost, lebo lad je dobry izolant, a dalsia vec je odmrazenie. Podla Vas lad aby sa roztavil na vodu potrebuje menej tepla ako opacnom pripade ked z vody sa stane lad? Dufam, ze mi to nechcete nahovorit!
Tu mam pred sebou technicky popis VP18 EK9(VP18K EK9) nikde sa o takomto principe fungovania ani slovo, tak ze zostanme pri vyuzivani tepla obsiahnutom vo vzduchu a vodnej pary. Potom to co som v predchadzajucom prispevku s vypoctami napisal, tak sedi.
Vyrobca pise: Vzduchovy vykon 300m3/h, pridavne topenie 1000W,max.vykon ventilatorov 157W.
Toto je len klasicke vetranie s rekuperaciou, ktore ked je vonku nad 0°C, tak ma niejake mnozstvo prebytocneho tepla, co presunie na ohrev TUV. Za tu zaobstaravaciu cenu by sa dalo aj nieco effektivnejsieho aj vymisliet. Pitam sa Vas kedy vetrate plynule 300m3/h cely den, lebo zariadenie je konstruovane na taky prietok vzduchu. Zbytocne velky objem. Keby ste vetrali tak ako to predpisuje norma, tak usetrenou el.energiou by ste vedeli podobne zohriat TUV dlhe roky.

[Leon]

Peter, skupenské teplo se získává ze vzdušné páry, já o ledu nic nepsal. Na každym výparníku ,který chladí pod 0°C dochází k namrzání. To namrzání je nežádoucí, proto se rozmrazuje. Jestli jste stavěl nějaký čerpadlo nebo viděl obyčejnou lednici, je to to samý. Termostat naopak hlídá, aby se led netvořil. Ja nejsem konstruktér a samozřejmě se můžu mýlit. Mně naopak přijde technicky dobré, ochlazovat odpadní vzduch v době,kdy už ho nemůže zajímavě ochlazovat nasávaný vzduch. Jestli jsem dobře pochopil nákres pana Šperla, tak při teplotách od 0°C-k 21°C klesá účinnost pasivní rekuperace až do vyrovnání teplot uvnitř a vně. Dál už k rekuperaci nedochází a účinnost je 0%. Když budu odpadní vzduch chladit, získávám energii pořád. Díváte se na to v principu jinak? Nechejme ceny stranou, já nejsem obhodník a nemohu ničim argumentovat. Dívejme se na to jako princip, kdyby to nebylo zajímavý, těžko by se tepelná čerpadla prosadila. Navíc se jedná o vzduchové tepelné čerpadlo a tedy teplý vzduch na vstupu musí být pro něj ideální.

[peterch]

Leon,

dohodneme sa natom, ze precitajte si co je skupenske teplo, a potom sa bavme dalej o problematike.
Namraza na vyparniku je neziaduci jav, a preto sa to eliminuje s odmrazenim,lebo nam roby len skody, a straty energie. Viete pokial je vonku do +5°C, tak vsetko je v najlepsom poriadku, aj ucinnost, teda COP. Ale bol by som zvedavi, ze pri vonkajsich teplotach pod nulou, aky teply vzduch odchadza z vyparniku? Podla mna je ta teplota vyssia , ako teplota cerstveho vzduchu. Samozrejme inak suhlasim svami ,ze cez leto je dobre mat chladenie do domu, ktory sa prehrieva.
Len treba davat pozor na rozdiel teplot vonku a vo vnutry domu, aby ste nesposobili vetsiu skodu na zdravi, ako ziskate na komforte!
Preto som toho nazoru, ze toto zariadenie ma velmi vysoku cenu, nakolko sa sklada len z klasickej klimy "plus " jednym kondenzatorom v nadrzi na TUV namontovanej do jednej skrini ako celok.

[jarda]

vzduch na výparníku se ochlazuje !! podle množství vzduchu to může být o 3až10K

[lexin]

Viete pokial je vonku do +5°C, tak vsetko je v najlepsom poriadku

2Peterch: +5 nikdy na výparník v domě nepůjde. Tři otázky prosím. Změna skupenství z plynu /pára/ na vodu nefunguje? Proč by na výparníku se vzduch nemohl ochlazovat,jak píše Jarda? Klesá účinnost deskovýho výměníku se stoupající teplotou venkovního vzduchu?

[Racochejl]

Mám také dotaz. Koupil jsem si bazénové tepelné čerapadlo, ohřívá vodu v bazénu ideálně až od 12°C. Naletěl jsem zase? V Mounfieldu mi říkali, že ochlazuje venkovní vzduch a optimální podmínky jsou když už nemrzne. Taky se na něm udělá námraza, něco jako jinovatka, neni to led, pak to foukne za minutku zmizí, udělají se jenom kapky. Odteče to a zase dokola. Ono to tak nemá být? Díky.

[jarda]

tepelná čerpadla se liší i podle teploty vzduchu. A to podle použitého typu kompresoru
bazénová používají nejjednodušší kompresory a opravdu jejich rozsah použití je dán cca od +12°C
zřejmně u vámi udávaného funguje systém odtávání
většina tak zvaných tepelných čerpadel je původně konstruované klimatizační zařízení.

[Racochejl]

Děkuju Jardo. Uklidnil jsi mi. Šel jsem do tepelnýho čerpadlo z důvodu, že sluncem se mi bazén ohřeje sám.Dokonce jsem musím odtahovat zastřešení, aby tam nebylo horko velký. Já potřebuju jenom prodloužit koupací sezónu v době, kdy slunce nesvítí. Spotřeba odpovídá tomu, co mi říkali v Mountfieldu. Zkoušel jsem si na tzb podle přepočtový tabulky spočítat, kolik budu potřebovat na ohřátí vody podle objemu. Je to jenom orientační, ale zatim se voda ohřála a spotřeba čerpadla je úplně v pohodě. Byl jsem až do teď skoro nadšený, protože část rodiny se už koupe. Teď mi tu Peterch píše, že se tepelný čerpadlo nevyplatí a nefunguje.

[peterch]

Jarda,
samozrejme je ze sa ochladi vyparnik, inak by nemohol zo vzduchu odoberat tepelnu energiu. Len som si polozil otazku, ze aka bude teplota vyfuknuteho opotrebeneho vzduchu cez vyparnik, ked je vonku -5°C? Na to som aj hned odpovedal, ze bude vyssia ,ako vonkajsia teplota. Alebo nie?

[peterch]

Lexin,
nikde som nepisal, ze na vyparnik z domu ide vzduch s teplotou +5°C. Len som sa pytal,ze aku teplotu bude mat vzduch z vyparnika smerom von. Na kondenzator sa dostane aj chladnejsi vzduch, ked je vonku -5°C. Tu som chcel poukazat nato, ze na jednej strane odobereme teplo zo vzduchu a teplo z vodnej pary, a odovzdame na druhej strane do cerstveho vzduchu. Ale matematika nam hovori, ze sucet tepelnej energie na jednej strane a na druhej strane v najidealnejsom pripade je rovnaky, ale taky pripad v skutocnosti nieje. Preto sa pytam, aka je teplota vzduchu za vyparnikom a aka je za kondenzatorom v horeuvedenom priklade?
Vodna para vo vzduchu je aerosol vody, tak ze zmena skupenstva sa nedeje. Ked si vyberete pivo z chladnicky, tak Vam rosa na flase zohreje pivo? Nie,len Vam schladi okolity vzduch, a vzduch uz nieje schopny v takom podchladenom stave udrzat mnozstvo vodnej pary v nej, a preto sa skondenzuje na flasu, samozrejme odovzda teplo flase, ale len ako voda, ked znizime o par stupnov. Ale to nieje skupenske teplo!

[rabbit]

Záleží nakolik ochladí výparník nasávaný vzduch. Při -10 ochladí 100m3/h o t -5°C na -6°C. Na primár u Nilanu vstupuje ca 20°C, řešit -5°C je irelevantní. Při povrchové teplotě výparníku 0°C,kdy nebude docházet k namrzání, dochází k čerpání kondenzačního tepla. Pořád jsme hluboko pod bodem kondenzace. Změna pára na vodu = kondenzace, uvolňování kondenzačního tepla.