Kombinace kotle na biomasu s dalšími obnovitelnými zdroji energie

Při komplexním návrhu vytápění pro rodinné domy se ukazuje výhodná kombinace dvou a výjimečně i více zdrojů energie. Zpravidla je kombinován provozně levný, ale v některých případech ve špičkách nedostačující zdroj nebo zdroj s vyšším nárokem na obsluhu (sluneční energie, kotel na dřevo, tepelné čerpadlo), s dražším zdrojem, který je k dispozici relativně stále a jeho obsluha je díky automatizaci nenáročná. Vhodná kombinace nám také často umožní optimálně využít dobré vlastnosti každého systému a eliminovat jeho nevýhody. Pokud se takto zaměříme především na kombinace OZE, setkáme se v praxi nejčastěji s kombinacemi typu kotel na pelety nebo dřevo a tepelné čerpadlo nebo kotel na pelety nebo dřevo a solární kolektory.

Kotel na biomasu a tepelné čerpadlo

Kombinace kotle na biomasu (na pelety, brikety, štěpku, kusové dřevo, apod.) a tepelného čerpadla je zajímavě se doplňující systém vytápění, kde kotel slouží jako špičkový zdroj tepla a je v činnosti pouze v době nízkých venkovních teplot s možností podpůrné dodávky tepla z tepelného čerpadla. Když se potřeba tepla sníží na hodnotu, která kotli neumožňuje optimální provoz, využívá se pro vytápění zcela tepelné čerpadlo. U moderních automatických kotlů lze výkon efektivněji regulovat a špičkový zdroj nám může sloužit i při nižších výkonech. Pro podobné zapojení se automatický kotel spíná dle potřeby jako špičkový zdroj tak, aby efektivně doplňoval výkon tepelného čerpadla.

Jak při použití kotle na kusové dřevo, tak v případě využití automatického kotle na pelety, uživatelé jistě ocení snížení nároků na skladování paliva a také míru komfortnosti zkrácením topné sezóny. Dosud platilo, že jako špičkový nebo záložní zdroj s nízkými pořizovacími náklady majitelé rodinných domů kupovali především elektrokotel, kotel na zemní plyn nebo kotel na uhlí. Předpokládaný vývoj ceny fosilních zdrojů a energií, uvědomělé využívání OZE a jejich současná podpora programem Zelená úsporám, otázku návratnosti investic výrazně mění ve prospěch obnovitelných energií. Na obrázku je schéma zapojení systému s tepelným čerpadlem a kotlem na biomasu. Používá se v něm také menší akumulační nádrž s termohydraulickým rozdělovačem.

Kotel na biomasu a solární kolektory

Solární energie vykazuje specifický celoroční průběh energetického zisku, bohužel s nejmenším pokrytím právě v období jeho nejvyšší potřeby, tedy v zimních měsících. Proto také pro běžné aplikace není vhodné navrhovat solární kolektory za plnohodnotnou náhradu klasického způsobu vytápění a přípravu TUV. Vždy jde pouze o různý stupeň dosažených tepelných zisků a snížení celkových nákladů na vytápění. V moderních nízkoenergetických domech lze však při dosažení příslušných stavebních standardů dosáhnout velmi nízké celoroční potřeby tepla, která může být hrazena výhradně z nízkopotenciálních zdrojů jako jsou tepelná čerpadla nebo solární systémy.

Nejdůležitějším momentem při návrhu správně fungujícího vytápění je dimenzování solárního systému. Praxe ukazuje, že ekonomika využití solárního systému závisí na možnosti využití právě mimo topnou sezónu. Nevyužívané kolektory mimo celou topnou sezónu je špatná investice. Solární systém lze využít také k výrobě TUV, vyhřívání bazénu, apod. a případným přebytkem přispět k oddálení, resp. zkrácení topné sezóny.

Při nízkých teplotách, kdy není solární systém schopen dodávat potřebné množství tepla se jako ideální špičkový zdroj tepla jeví kotel na dřevo, brikety nebo pelety. V dnešní době může tento špičkový zdroj zastoupit i interiérový kotel napojený na centrální systém vytápění, takže milovníci domácí pohody si mohou dopřát posezení „u ohně“. Na obrázku je uvedeno schéma zapojení systému kotle na biomasu, solárních kolektorů a akumulační nádrže.

Kotel na biomasu s tepelným čerpadlem, solárními kolektory a plynovým kotlem nebo elektrokotlem

Předešlé způsoby kombinace a zapojení více energetických zdrojů jsou pro většinu rodinných domů plně dostačující. Pokud bychom uvažovali o luxusnějším provedení vytápěcího systému, který si zpravidla dopřávají pouze nadšenci, nic nám nebrání v kombinaci dalších zdrojů tepla a jejich propojení v jeden regulovaný celek. Z čistě ekonomického hlediska se zařazení celkem čtyř zdrojů tepla do systému vytápění rodinného domu zpravidla nevyplatí (s touto situací nám však poměrně výrazně může pomoci současný trend podpory - program Zelená úsporám), technicky je to ale elegantní a komfortní řešení. Takovýto systém je velice flexibilní, optimálně využije výhody všech čtyř uvedených zdrojů energie a zároveň eliminuje jejich nevýhody. Akumulační nádrž zde představuje jakousi centrálu, do níž se ukládá energie ze všech zdrojů a podle potřeby se čerpá na vytápění nebo na ohřev teplé užitkové vody.

K tomuto systému lze pochopitelně připojit skoro jakýkoliv další zdroj energie, je to jen otázka regulace a pochopitelně peněz, nicméně více než tři až čtyři zdroje nebývají praktické.

Použité zdroje:

• Firemní materiály PZP KOMPLET a.s.
• Průvodce energetickými úsporami Hestia - EkoWATT
• Firemní materiály PONAST spol. s r.o.
• Internetový portál tzb-info.cz
• Firemní materiály Bosch Termotechnika s.r.o., obchodní divize Junkers

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu