Systém zemních plošných kolektorů představuje optimální volbu při zvažování vhodného typu instalace tepelného čerpadla. Jeho efektivita je srovnatelná s geotermálními vrty, avšak s výrazně nižšími pořizovacími náklady, což je srovnatelné se systémem vzduch-voda. Tato možnost se vyrovnává s variantou vzduch-voda, přičemž vyniká vyšší účinností (COP) a delší životností kompresoru.
Pro získání energie u plošných kolektorů se využívá potrubí uložené v zemi. Jedná se o horizontální uzavřený systém, kde je polyetylenové potrubí umístěno v zemi. Nejčastěji se používá uložení do výkopu, který má hloubku 1,2 - 1,5 m, nebo do vyfrézované drážky rýhovačkou (v ČR často nepoužitelné řešení kvůli geologii). Nejpoužívanějšími rozměry potrubí jsou d32 (32x3,0 mm) a při d40 (40x3,7 mm).
DIMENZOVÁNÍ PLOŠNÝCH KOLEKTORŮ
Níže jsou vypsány informace, které je nutné při výpočtu délek a množství okruhů znát:
- Výkon, příkon a COP tepelného čerpadla
- Stanovte požadovaný výkon tepelného čerpadla v závislosti na velikosti objektu a potřebě pro vytápění a ohřev teplé vody.
- Zjistěte příkon čerpadla, tj. množství elektřiny, které tepelné čerpadlo spotřebuje.
- Zohledněte Coefficient of Performance (COP) tepelného čerpadla, který udává poměr mezi dodaným teplem a spotřebovanou elektrickou energií.
- Zvolený typ vytápění
- Rozhodněte se mezi podlahovým vytápěním, radiátory nebo kombinací obou systémů.
- Každý typ má své vlastní specifické požadavky na výkon tepelného čerpadla.
- Předpokládaný počet hodin provozu tepelného čerpadla ročně
- Určete očekávaný roční provoz tepelného čerpadla, což může ovlivnit jeho efektivitu a životnost.
- Zjistěte, jaký podíl tepelných ztrát v objektu chcete pokrýt pomocí tepelného čerpadla.
- Místo instalace
- Zohledněte geografickou polohu a místní klimatické podmínky pro optimální výkon tepelného čerpadla.
- Přemýšlejte o vhodném umístění jednotky tepelného čerpadla, aby byl zajištěn efektivní provoz.
- Využití plošného kolektoru
- Rozhodněte se, zda bude plošný kolektor sloužit k vytápění, ohřevu teplé vody nebo vytápění bazénu (sezónně nebo celoročně).
- Využití pasivního nebo aktivního chlazení:
- Zvažte možnost chlazení v objektu, ať už pasivně nebo aktivně, v závislosti na preferencích a potřebách.
- Energetická bilance tepla u větších objektů
- Provést podrobnou analýzu energetické bilance tepla v průběhu jednotlivých měsíců pro vytápění a chlazení větších objektů (v MWh).
POTRUBÍ A JEHO KVALITA
Naše společnost přináší na trh potrubí pro plošné kolektory v podobě PE100 RC STRONG EXTRA. Tento výrobek vyniká svou kvalitou i díky pečlivému výrobnímu procesu, na němž záleží nejvíce. Výrazný důraz klade na dodržení správného technologického postupu během výroby a následného chladícího procesu, což zajišťuje optimální vlastnosti materiálu. Stálá kontrola výrobního procesu je samozřejmostí, a to s cílem udržet konzistentní vysokou kvalitu potrubí. Důkazem kvality jsou certifikáty kvality pro použití v oblasti geotermie.
Potrubí PE100 RC STRONG EXTRA a PE100 RC jsou oba vyrobeny z granulátu s označením RC (Resistance to Crack), což umožňuje pokládku bez pískového lože při dodržení správného technologického postupu při výrobě. Hlavním rozdílem mezi nimi je 10% ochranná signalizační vrstva u PE100 RC STRONG EXTRA, která v případě poškození vyžaduje odstranění poškozeného kusu a následné spojení elektrotvarovkou.
Zásypový materiál při instalaci musí být stlačitelný a nesmí docházet k sevření volného průřezu potrubí, což je kritické ze stavebně-technických důvodů. Použití potrubí PE100 RC STRONG EXTRA ocení jednak investor, který ušetří na nákladech spojených s pískem, jeho dovozem a uložením, a jednak realizační firma, protože pokládka i celková instalace jsou rychle a efektivně dokončeny.
Skutečného dodavatele potrubí PE100 RC poznáte díky certifikátu testu Dr. Hessela od společnosti Hessel Ingenieur Technik GmbH. Tento test zahrnuje simulaci tlaku hrany na stěnu potrubí po dobu 8 860 hodin, což slouží jako důkaz kvality v oblasti odolnosti vůči různým vnějším vlivům.
SROVNÁNÍ POTRUBÍ d32 A d40
- Potubí s průměrem d32
- Nižší náklady na potrubí.
- Lepší manipulace s potrubím.
- Optimalizovaný odběr tepla při rozdělení do více okruhů.
- Potrubí s průměrem d40
- Umožňuje položení delší smyčky.
- Snížení počtu okruhů bez zbytečného zvýšení tlakové ztráty.
NA CO SI DÁT POZOR PŘI VÝPOČTU DÉLKY KOLEKTORU A JEHO POKLÁDCE
- Při dimenzování je klíčové zajistit, aby nedošlo k vymrznutí plošného kolektoru.
- Na svažitých terénech je nutné počítat s odvzdušněním v nejvyšším bodě kolektoru, aby nedocházelo k nežádoucí akumulaci vzduchu.
- Kvalita použitého potrubí má vliv na životnost a může ovlivnit tlakové ztráty; je třeba preferovat kvalitní materiály.
- Rozteč potrubí by měla být optimálně 80-100 cm (závisí na průměru potrubí), ideálně 1 m od sebe, abychom zajistili optimální funkci a výkon kolektoru.
- Při pokládce kolektoru je důležité udržovat minimální vzdálenost 1,0 m od vodovodního potrubí nebo kanalizace, přičemž v případě křížení s inženýrskými sítěmi je potřeba izolovat potrubí.
- Je třeba mít na paměti, že po uložení plošného kolektoru na daném místě není možné provádět následnou výstavbu, což může ovlivnit plánování budoucích stavebních činností.
NÁVOD NA POKLÁDKU
Potrubí lze uložit dvěma typy - do pískového lože a bez využití pískového lože.
Pokládka do pískového lože
Pokládka do otevřeného výkopu, kde je pro podsyp a obsyp potrubí použit písek, patří mezi nejstarší a osvědčené způsoby instalace PE potrubí. Starší typy PE potrubí (PE 63, PE 80 a PE 100), které nemají zvýšenou odolnost proti mechanickému namáhání, by bez uložení do pískového lože měly podstatně kratší životnost, která by se mohla snížit více než pětkrát. Pískový podsyp a obsyp chrání potrubí před poškozením a zajišťuje jeho dlouhou životnost, díky čemuž je tento způsob pokládky spolehlivý a s nízkým rizikem poškození.
Pokládka bez pískového lože
Pokládka potrubí PE-RC EXTRA je moderní způsob instalace, který umožňuje využít přímo vykopanou zeminu jako materiál pro podsyp a obsyp potrubí. Tento přístup lze použít, pokud se trasa potrubí nachází v oblastech s vhodnou třídou zeminy dle ČSN 73 6133:2010, konkrétně v třídách těžitelnosti I. až IV. Tyto třídy jsou definovány normou "Zemní práce" a zahrnují zeminy, které jsou dostatečně zhutnitelné a vhodné pro použití jako materiál pro obsyp a zásyp potrubí.
Klíčové faktory pro úspěšnou pokládku:
- Geologický průzkum: Předpokládá se důkladný geologický průzkum, který určí přesné složení a vlastnosti zeminy na trase pokládky. To zahrnuje litologii (minerální složení, texturu a strukturu), úložné poměry, tektonické porušení, stupeň zvětrání a další faktory, které ovlivňují rozpojitelnost hornin.
- Příprava výkopu: Potrubí musí být uloženo na vyrovnané a zpevněné dno rýhy, aby nedocházelo k ovalitě potrubí. Dno rýhy musí být pečlivě připraveno, aby poskytlo stabilní základ pro potrubí.
- Správné hutnění: Obsyp se provádí po vrstvách a každá vrstva musí být dostatečně zhutněná, aby splňovala požadavky projektu. Tím se zajistí stabilita a ochrana potrubí během a po instalaci.
Pokládka v náročnějších podmínkách:
Pokud se trasa potrubí nachází v oblastech s vyššími třídami zeminy (V. až VII.), nebo pokud geologický průzkum není k dispozici, pokládka potrubí se stává složitější a nese s sebou vyšší riziko poškození. V těchto případech je stále možné použít vykopanou zeminu jako materiál pro podsyp a obsyp, avšak je nezbytné zajistit, aby zemní práce a hutnění byly provedeny s maximální pečlivostí.
- Rizika: Pokládka v těchto podmínkách nese vysoké riziko poškození potrubí, pokud není dodržen správný postup. Proto je důležité důkladně provést všechny kroky včetně hutnění a přípravy výkopu.
- Bezpečnostní předpisy: Při pokládce musí být dodrženy všechny relevantní normy ČSN, TPG a TNV, stejně jako předpisy týkající se bezpečnosti práce.
Rozdíly mezi lineárním a rozvětveným polyetylénem
Polyetylén je jedním z nejstarších polymerů používaných pro výrobu trubek, s historií sahající do padesátých let minulého století. Vývoj tohoto materiálu vedl ke zlepšení jeho vlastností a vytvoření dvou hlavních typů: rozvětveného (=nízkohustotního) polyetylénu (LDPE, PELD, rPE) a lineárního (=vysokohustotního) polyetylénu (HDPE, PEHD, lPE).
- Rozvětvený polyetylén (rPE): Vyznačuje se větvením polymerních řetězců a má nižší materiálovou pevnost (MRS 3,2 až 4 MPa). Trubky vyrobené z tohoto materiálu musí mít tlustší stěny, aby odolaly tlaku.
- Lineární polyetylén (HDPE): Tento materiál má řetězce bez větvení a prodělal výrazný vývoj.
Dnes existují dvě hlavní varianty:
- PE 80: S MRS 8 MPa
- PE 100: S MRS 10 MPa a varianta PE 100 RC, která je určena pro pokládku bez pískového lože a je vysoce odolná.
Pro srovnání tlouštěk stěn u potrubí:
- rPE (PE 40): 40 x 4,3 mm pro 6 barů
- lPE (PE 80): 40 x 2,3 mm pro 7,5 baru
- HDPE (PE 100 a PE 100 RC): 40 x 2,4 mm pro 10 barů a 40 x 3,7 mm pro 16 barů
Moderní PE 100 RC je preferován pro svou odolnost a schopnost pokládky bez pískového lože, čímž zvyšuje oblibu tohoto materiálu u spotřebitelů.
