Optimalizace vytápění a energetického hospodářství v rodinném domě

Optimalizace vytápění a energetického hospodářství v rodinném domě

Chtěl bych Vám představit velmi sofistikované řešení energetického hospodářství pro rodinný dům v Lezníku u Poličky.

Ve spolupráci s firmou EDA Project s.r.o. jsme dali dohromady velmi zajímavou kombinaci fotovoltaické elektrárny, tepelného čerpadla, poloautomatického kotle na uhlí a akumulačních nádrží nejen pro TUV.

Dům už byl od svého postavení před cca 20 lety vybaven kotlem na uhlí a jednoduchým systémem s radiátory. Postupující energetická krize donutila majitele k úvaze nad modernizací systému, která by zvýšila nejen užitný komfort, ale přirozeně vedla k úsporám na energetických vstupech. Požadavky na zachovaní co největší energetické samostatnosti vedly k neobvyklé kombinaci prvků, z nichž pouze nekteré se podařilo pokrýt dotačními programy. (To může vést k představě vyšší nákladnosti – počáteční investice, ale ne vždy tomu tak je. Situace se bude lišit případ od případu a proto předem neodmítám žádné řešení.)

Co byl požadavek od investora?

  1. Integrovat do fotovoltaického systému tepelné čerpadlo, které by využívalo přebytky energie nespotřebované domácností.
  2. Ekonomický ohřev teplé užitkové vody (TUV – bojler).
  3. Komfortní vytápění domu dle ročního období, časových programů a ekonomické strategie.
  4. Zajištění maximální energetické soběstačnosti.
  5. Jednoduché ovládaní a nastavování. (Grafické zobrazení teplot, výkonů v závislosti na preferencích, čase a další energetické údaje ze systemů domu).

Co systém po dokončení realizace umí:

Optimalizace energetických vstupů
– v závislosti na slunečním svitu, nabití bateriového úložiště, ohřátí bojleru, nahřátí akumulačních nádrží případně stavu domu řídící systém vyhodnocuje, čím je v dané chvíli nejvýhodnější pracovat. Vytápět dům, ohřívat vodu, či jen v klidu nabíjet baterie.
– předpovědi počasí lze odhadnout, jaký výkon ze solárního systému lze očekávat a podle toho rozhodnout o nejvhodnější metodě vytápění.

Analýza chování domácnosti pomocí databáze
– veškeré provozní údaje a stavy jsou ukládány do databáze, kde jsou k dispozici nejen pro zobrazení, ale lze nad nimi provádět sofistikované analýzy.
– Správnou funkčnost systému zajišťují různé čidla ( typicky teploměry, chytré termohlavice, elektroměry) podle kterých se ukáže, že systém funguje dle požadavků.

Dlouhodobá archivace dat
– od instalace systému se ukládají veškerá data a je možné se podívat zpětně jakou jste měli spotřebu a výrobu z fotovoltaické elektrárny. Nejen to, mnoho dalších pohledů umožní sestavit modely chování domu – typický rok, měsíc, týden. Na základě těchto modelů pak lze řízení velmi zpřesnit. Model lze použít jako předpověď. Čím delší historie, tím přesnější model a předpověď.

Data jsou Vaše
– řídící systém je zcela nezávislý na cloudových úložištích, data máte doma – jsou vaše…

Vyhodnocení nestandardního chování (zcela pochopitelně existuje mnoho dalších sledovatelných parametrů. je možné hlídat kterýkoliv parametr soustavy, zda nevystoupil z povolených mezí. sledovat lze jak velikost tak četnost výskytu, celkový počet atd. teploty, průtoky, energie, napětí, proudy – příliš málo / mnoho / často.)
– ucpaný fitr, mokré palivo (nízká účinnost spalování), aj.
– kritické stavy FVE, tepelného čerpadla

Upozornění na nestandardní jevy pomocí e-mailu nebo sms
– přetopení, nízký / vysoký tlak v topném systému

Měření provozních veličin
– měření vlhkosti
– venkovních a vnitřních teplot
– analýza životního prostředí (plynů CO, CO2, O2 a jiných)

Teplotní komfort pro každou místnost zvlášť
– pomocí aktivních prvků v topném systému jsme schopni regulovat každou místnost zvlášť a ovládat i na dálku. (pochopitelně topný systém musí být k takovému řízení uzpůsoben nejen ovládacími prvky)
– každá místnost/prostora může mít svůj tepelný režim – kalendář teplot (ložnice, koupelna, společenská místnost)

Efektivní řízení kotelny
– celý topný systém je řízen pomocí servopohonů od renomovaných výrobců. (v této referenci jsou použity prvky od firmy Esbe, výstupní teploty, tepelné čerpadlo, akumulaci a jiné ovládá řídící systém UniPi)

Prioritní natápění dle požadavku zákazníka
– zákazník si může zvolit priority, jestli potřebuje první natopit bojler, dům, nebo akumulační nádrže
– režim dovolená (vše je v klidových teplotách, šetří se každý watt)
– nečekaný příjezd (vytápění domu zapne na plný výkon, po dosazení cílové teploty ve zvolené místnosti přejde na běžný provoz)
– standardní den (po odchodu členů domácnosti jsou utlumeny topné okruhy [ty, u nichž to dává smysl, podlahové topení není vhodné, radiátory ano]. Před plánovaným příchodem pak opětně dojde k aktivaci vytápění)

Dálkový přistup k domu odkudkoliv přes zabezpečený kanál
Znovu: žádný Cloud, žádný Google, etc.
– ovládaní domu je možné skrz webový prohlížeč a zabepečenou VPN.

Výkon fotovoltaické elektrárny: 6 kW
Vytápěná plocha domu: 250 m2
Výkon baterií k FVE: 10 kWh
Tepelné čerpadlo: LG 12 kW split
Poloautomatický kotel: Dakon 25 kw, řizeni GHC (Polsko)
Objem akumulačních nádrží: 3000 l
Objem bojleru: 300 l
Délka instalace: 10 dní
Místo realizace: Lezník u Poličky

1500 1125 Jakub Knettig