• Pavel Gergela

Rekuperace a prostá doba návratnosti, vyplatí se?


Rekuperace odpadního vzduchu je jednou z možností, jak výrazně snížit náklady na vytápění objektu. Jednoduchým principem, kdy se zpětným získáváním tepla z odpadního vzduchu předá teplo čerstvému přiváděnému vzduchu, je do objektu přiváděn čerstvý vzduch již předehřátý. Článek na reálném příkladě poukáže, jak spočítat množství energie na ohřev vzduchu, provozní náklady a dobu návratnosti vložené investice.

Obrázek 1 - Funkční schéma protiproudého rekuperačního výměníku [1]

1.1 Pořizovací náklady

Náklady na pořízení větracího systému s rekuperací tvoří především rekuperační jednotka, potrubní rozvody, montáž, projektová dokumentace a zaregulování VZT systému. Pro konvenční rodinné domy se investiční náklady na řízené větrání s rekuperací standardního rozsahu pohybují kolem 150.000 Kč, vč. DPH.

1.2 Provozní náklady

Provoz rekuperační jednotky, tedy spotřeba elektrické energie na pohon ventilátorů a regulaci, se odvíjí od příkonu větracího zařízení, množství větracího vzduchu a doby, když je systém v provozu.

1.3 Výpočetní část

Příklad na výpočet energetické náročnosti větrání, vstupní parametry odpovídají běžnému rodinnému domu:

Objem vzduchu V 500 m3

Intenzita výměny vzduchu n 0,3 hod-1

Počet větracích dní v roce d 250 dní

Venkovní průměrná teplota v zimním období θem 3,8 °C

Vnitřní návrhová teplota θi 20 °C

Otopný zdroj Plyn. kotel

Energetická náročnost na větrání Ev se vypočte podle následujícího vztahu, kde je měrný tepelný tok větráním Hv (W/K) upraven matematickými úpravami na vstupní parametry dle zadání:

Po dosazení (vč. jednotek):

Roční náklady na přirozené větrání Nv se vypočtou součinem spotřeby a jednotkovou cenou za kWh vyrobené zemním plynem:

V případě řízeného větrání s rekuperační jednotkou s protiproudým výměníkem o účinnosti 77 % bude Ev, rek:

Roční náklady na řízené větrání s rekuperací Nv, rek se vypočtou součinem spotřeby a jednotkovou cenou za kWh vyrobené zemním plynem:

Energetická náročnost na větrání je oproti přirozenému větrání nižší o 3 780 kWh/rok. Pro správnou bilanci je však nutné zahrnout spotřebu pomocné elektrické energie na pohon ventilátorů. Připusťme, že 1 ventilátor bude mít průměrnou spotřebu 60 W, celkem tedy 2x 60 = 120 W během celého funkčního období 250 dní.

Roční náklady na pomocné energie Nv, rek, pom se vypočtou součinem spotřeby a jednotkovou cenou za kWh vyrobené elektrickou energií:

Celková roční úspora nákladů mezi systémem s přirozeným a řízeným větráním se vypočte:

Při investičních nákladech i = 150.000 Kč do řízeného větrání s rekuperací tepla je prostá návratnost:

kde:

energetická náročnost větrání [kWh/rok]

intenzita výměny vzduchu [hod-1]

objem vzduchu v objektu [m3]

objemová hmotnost vzduchu [kg/m3]

měrná tepelná kapacita vzduchu [J/kg.K]

vnitřní návrhová teplota [°C]

venkovní roční průměrná teplota [°C]

účinnost rekuperační jednotky [-]

náklady na větrání [Kč/rok]

energetická náročnost větrání s rekuperací [kWh/rok]

náklady na větrání s rekuperací [Kč/rok]

pomocná energie na větrání s rekuperací [kWh/rok]

náklady na pomocnou energii větrání s rekuperací [Kč/rok]

celková roční úspora nákladů [Kč/rok]

prostá doba návratnosti [rok]

náklady (energonositel zemní plyn) [Kč/kWh]

náklady (energonositel elektřina) [Kč/kWh]

Závěr:

Návratnost investice do větrací jednotky s rekuperací byla prostou dobou návratnosti spočtena na téměř 62 let, z čehož plyne ekonomická nevhodnost, pokud se jedná o možné doporučené opatření v rámci úspory energetické náročnosti v objektu.

1.4 Výhody a nevýhody řízeného větrání s rekuperací vzduchu

Přehled základních výhod (+) a nevýhod (-):

+ Výrazné omezené tepelných ztrát větráním v objektu;

+ zvýšení a zajištění kvality vnitřního prostředí (filtrace - vhodné pro alergiky, astmatiky);

+ snížení rizika růstu plísní a tvorby bakterií;

+ nižší provozní náklady ve srovnání s přirozeným větráním;

+ omezení hluku z venkovního prostředí;

+ stabilní udržení teploty a vlhkosti vzduchu (možnost regulace).

- Vysoké pořizovací náklady větracího systému s rekuperací tepla;

- drobná údržba (výměny filtrů, čištění potrubního systému a distribučních elementů);

- náročnost a kvalita provedení s ohledem na šíření hluku v rámci objektu;

- možnost vytvoření osobního diskomfortu v pobytu mimo rekuperační prostředí.

1.5 Zdroje

[1] TZB - INFO - Stavebnictví, úspory energií, technická zařízení budov

URL: <http://www.tzb-info.cz/4122-zkusenosti-z-vetrani-bytovych-domu-v-cr-ii>

Související legislativa:

- ČSN EN 15665 – Větrání budov – Stanovení výkonových kritérií pro větrací systémy obytných budov.

- ČSN EN 15242 – Větrání budov – Výpočtové metody pro stanovení průtoku vzduchu v budovách včetně filtrace.

- ČSN EN 15241 – Větrání budov – Výpočtové metody ke stanovení energetických ztrát způsobených větráním a infiltrací v komerčních budovách.

- ČSN EN 15243 – Větrání budov – Výpočet teplot v místnosti, tepelné zátěže a energie pro budovy s klimatizačními systémy.

#Energetickánáročnostbudov

  • facebook

TZB-energie CZ                                                                                                                          © 2016