Komplexní řešení pro dosažení tepelné pohody v objektech

SYMPATIK®ClimaSolution využívá patentovanou technologii třístupňové absorpce pro výrobu chladu z tepelné energie získané ze slunce a umožňuje komfortní vytápění a chlazení, aniž by bylo poškozováno životní prostředí. Spotřeba elektrické energie pro výrobu chladu je 1 000 x nižší než při použití kompresorového chlazení. S vlastním systémem zásobování teplem i chladem lze získat nezávislost na změnách cen energií a zároveň náklady na energie snížit.

SYMPATIK ClimaSolution nabízí moderní řešení vhodné pro všechny zdroje tepla a všechny typy otopných soustav a jejich případné kombinace.
SYMPATIK ClimaSolution je schopen využívat více různých zdrojů tepla a je schopen zajistit přípravu teplé pitné vody, vytápění radiátory, podlahové vytápění, případně ohřev bazénové vody. To je umožněno použitím inteligentního řídicího systému, který v závislosti na snímaných teplotách a požadavcích uživatele zapíná jednotlivé zdroje energie.
Pro efektivní přenos enerií upravuje otáčky oběhových čerpadel, ovládá ventily a vyhodnocuje údaje o venkovních teplotách pro využití solárních kolektorů.

SYMPATIK ClimaSolution pomocí akumulace topné vody v zásobníku nabízí možné využívání jednorázových přebytků tepla. Například při víkendovém provozu krbových kamen s teplovodním výměníkem je tepelná energie uskladněna v nádrži topné vody a v průběhu několika následujících dnů máme zajištěno teplo pro přípravu teplé vody pro mytí. Zároveň je díky unikátnímu vybavení schopen v letních měsících zajistit dodávky chladu. Zařízení zajistí tedy ekvitermní regulaci tepla pro vytápění a také pro hygienickou přípravu teplé vody průtokovým způsobem, bez nebezpečí infekce bakteriemi Legionella.

Chlazení a klimatizace s využitím solární energie
SYMPATIK ClimaSolution je systém, který umožní propojení několika zdrojů energie a jejich inteligentní a tedy i hospodárné využití k vytápění, ohřevu teplé vody a chlazení a klimatizaci. K akumulaci tepelné energie slouží akumulační zásobník topné vody. Topná voda je akumulována vrstveně tzn. v horní části zásobníku je teplota nad 55 °C a ve spodní části se teplota pohybuje kolem 20 °C. Jako chladicí zařízení je použita chladicí jednotkaSYMPATIK ClimaSolution. Zařízení velmi citlivě reaguje na teploty získané například ze solárních kolektorů. Řídicí systém vyhodnocuje tyto teploty a přepouští ohřátou vodu do dvou teplotních pásem v akumulační nádrži. Tepelná energie ze slunečního záření je optimálně využívána i s ohledem na nízkopotenciální teplo, které u běžných systémů již nelze využít. Je-li teplota kapaliny v kolektorech dostatečně vysoká, aby mohla zásobovat chladicí jednotku, chladicí jednotka odebírá teplo z kolektorů, přeměňuje jej na chlad distribuovaný do budovy a odpadním teplem je vyhříván bazén. Dochlazení probíhá v chladičích umístěných zpravidla na střeše budovy.

Zdroje tepla
Pro chlazení je možné využít jakýkoliv zdroj tepla, ale zdrojem, který má nejvyšší prioritu, jsou solární termické kolektory, protože vyrábějí teplo nejlevněji. Otáčky solárního čerpadla jsou řízeny na základě porovnávání teplot z teplotních čidel na solárním okruhu a v dolní části akumulační nádoby. Je-li teplota v solárním okruhu menší než teplota vody v dolní části akumulační nádoby, čerpadlo solárního okruhu se zastaví.
Zároveň s čerpadlem solárního okruhu se spouští čerpadlo mezi akumulací a solárním výměníkem. Studená voda je vždy brána z dolní části nádoby a prochází solárním výměníkem. Teplota na výstupu z výměníku je porovnávána s teplotami ve střední a horní části akumulační nádoby a podle řídicí systém rozhoduje, zda pošle ohřátou vodu do střední nebo do horní části nádoby. V případě, že výkon solárních kolektorů nepostačuje, je zapnut hlavní zdroj tepla - plynový či elektrický kotel, kotel na biomasu, tepelné čerpadlo apod.

SYMPATIK ClimaSolution chladicí jednotka
SYMPATIK ClimaSolution chladicí jednotka je vysoce účinná klimatizační jednotka s jedinečnou schopností ukládat energii a využívat ji pro chlazení. Díky patentované technologii třístavové absorpce je SYMPATIK ClimaSolution chladicí jednotka prvním výrobkem, který umožňuje efektivně ukládat energii a může pracovat ve třech režimech - nabíjení, vytápění a chlazení. Režim nabíjení ukládá energii vysušováním soli (LiCl - chlorid lithný) a tato energie může být kdykoliv využita.

Princip technologie
Chemická tepelná čerpadla jsou založena na tom, že molekuly vody se lépe vážou na určité hygroskopické soli (např. LiCl), než k ostatním molekulám vody. Použijeme-li tedy dvě oddělené nádoby - jednu s vodou jako výparní a druhou s hygroskopickou solí jako reaktor - v omezeném prostoru, voda se bude vypařovat a vázat na sůl. Je-li v daném prostoru navíc vakuum, voda se bude vypařovat tak rychle, že začne vřít, aby vytvořila dostatek páry, kterou sůl absorbuje. Tato část cyklu - vypařování - energii spotřebovává. Není-li energie v dostatečném množství dodávána externím zdrojem tepla, je odebírána přímo z vody, což vodu ochlazuje. Teplotní rozdíl se zvětšuje do té doby, než je dosaženo maximální hodnoty, při které již sůl není schopna dále absorbovat vodu. Je-li studený výparník připojen k otopné/chladicí soustavě, můžeme uvnitř budovy ochlazovat vzduch.

Příklad instalace
Administrativní budova má tepelnou ztrátu 50 kW a potřebný výkon k chlazení 10 kW. Denní spotřeba teplé vody je počítána jako 10 l teplé vody na osobu a den při 30-ti osobách. Je instalováno 80 m2 vakuových solárních kolektorů o optické účinnosti 0,678, které jsou celoročně využívány pro přípravu teplé vody a v přechodných obdobích pro přitápění. V letních měsících produkují solární kolektory velké přebytky tepla, které budou využity pro výrobu chladu. Aby byly minimalizovány náklady na vytápění a chlazení budovy, bude instalováno zařízení SYMPATIK ClimaSolution se dvěma chladicími jednotkami ClimaSolution, z nichž každá má chladicí výkon 8 kW. Vstupní teplota ÚT je 70 °C, výstupní teplota ÚT je 50 °C.

Venkovní výpočtová teplota je -12 °C a venkovní teplota pro začátek vytápění je stanovena na 12 °C. Do chladicí jednotky je třeba voda o teplotě 80 °C.

Vyhodnocení
Posuzovány byly možnosti vytápění, chlazení a přípravy teplé vody elektrickou energií a plynovým kotlem. Chladicí jednotku ClimaSolution je možné pohánět teplem z jakéhokoliv zdroje. Výpočty ukázaly, že jakýkoliv zdroj tepla, který vyrábí teplo levněji než 400 Kč/GJ (1,45 Kč/kWh), je z hlediska provozních nákladů výhodnější, než chlazení klimatizační jednotkou poháněnou elektrickou energií.