Chlad ze slunce a teplo ze vzduchu

Cíl rekonstrukce

Hlavním cílem bylo zajistit chlazení pokojů a společenských prostor hotelu a zabezpečit dostatečný výkon tepelného zdroje pro vytápění a přípravu teplé vody. Mezi další požadavky investora patřila minimalizace prostorových nároků nové výměníkové stanice, čímž mohl být použit uvolněný prostor pro rehabilitaci a sportovní aktivity hotelových hostů. V neposlední řadě měl investor přání dosáhnout energetických úspor využitím alternativního zdroj energie a inteligentního systému řízení.

Solární fotovoltaické pole

Obr. 1 – Solární pole

Většina chladicích strojů používá jako primární zdroj energie elektřinu. Což ovšem vede k navyšování rezervovaných příkonů dodávky. Přitom nejvíce je třeba chladit, když svítí slunce. Proto bylo rozhodnuto vybudovat solární fotovoltaickou elektrárnu na ploché dobře přístupné střeše hotelu. Instalováno bylo celkem 102 fotovoltaických panelů o celkovém výkonu 16,7 kWp. Již několika roky ověřený roční zisk systému činí cca 15 000 kWh/rok.

Vyrobená elektrická energie je spotřebována v hotelu a její množství vystačí pro chlazení pokojů a kanceláří na jihozápadní straně hotelu a pokrývá i část potřeby tepelného čerpadla pro výrobu tepla.

Chlazení a vytápění tepelným čerpadlem vzduch-voda

Obr. 2 – Tepelné čerpadlo

Zdrojem chladu pro tento projekt se jako nejvýhodnější jevilo klasické kompresorové chlazení. Ale když chlazení, tak proč ne i topení? Zvláště když výroba tepla je vlastně bonusem k investici do chlazení. Byly instalovány tři tepelná čerpadla vzduch-voda o výkonech 130 kWc pro jihozápadní stranu hotelu, 65 kWc pro severovýchodní stranu a 70 kWc pro společenské prostory.

V létě pracují tepelná čerpadla v režimu chlazení, v zimě pak v režimu vytápění. V zimním období je nepotřebný výkon pro vytápění využíván k předehřevu teplé vody na cca 43 °C. Dohřev je z výměníkové stanice. Výhoda rozdělení do tří sekcí se projevuje především na začátku a konci topné sezóny, kdy potřeba chladit společenské prostory nastává dříve a končí později proti chlazení pokojů. Chladicí resp. topná voda je rozváděna dvoutrubkovým rozvodem po objektu k jednotlivým spotřebičům (FCU).

V celém hotelu jsou tedy 2 nezávislé zdroje tepla: teplý vzduch (tepelné čerpadlo / fan-coil) a sálavé teplo z radiátorů (výměníková stanice). Hotel je prioritně vytápěn teplým vzduchem z fan-coilů. Pokud jimi dodaného tepla není dostatek, využívá se otopných těles.

Při poklesu teploty pod −5°C se tepelná čerpadla vypínají a vytápění přebírá pouze ústřední topení.

Řídicí systém

Předpokladem pro správné řízení vytápění a chlazení je řídicí systém. V tomto případě TRONIC 2000^®. Ten integruje řízení výměníkové stanice, výrobu teplé vody, regulaci topných větví, režimy práce tepelného čerpadla, regulaci vytápění na jednotlivých pokojích a výrobu a dodávku elektřiny z fotovoltaického solárního pole.

Řídicí systémy TRONIC 2000^® jsou komunikačně propojeny a spolupracují s recepčním systémem AGNIS. Teplota v pokojích je regulována přesně podle požadavku hosta v době jeho přítomnosti. Pokud host není v pokoji, je proveden mírný útlum chlazení/topení. Pokud pokoj není obsazen/pronajat, je chlazen až při teplotě nad 30 °C a vytápěn až při teplotě pod 20 °C. Všechny tyto parametry jsou dálkově měnitelné.

Operátorská pracoviště jsou umístěna v místnosti techniků a vedoucího provozu. Kdykoliv je možné sledovat a kontrolovat stav chlazení resp. vytápění všech pokojů tj. teploty, rychlost ventilátoru, obsazení pokoje a další. Napojením na hotelový rezervační systém je zajištěno, že žádný pokoj se nechladí resp. nevytápí zbytečně. Při přihlášení (check-in) hosta na recepci se chlazení okamžitě zapíná, naopak při jeho odhlášení (check-out) se chlazení uvádí do pohotovostního režimu.

Obr. 3 – Regulátor T2008F

Obr. 4 – Ovládací jednotka TRM-F

Obr. 5 – Dispečink vytápění

Výměníková stanice a teplo z CZT

Hotel AVANTI je připojen k systému CZT. Po zateplení objektu, rekonstrukci výměníkové stanice, zavedení centrálního řízení a především po instalaci tepelných čerpadel došlo k významnému snížení odběru tepla z CZT. Přitom i nadále tento zdroj zůstává nepostradatelný. Celoročně je potřeba pro ohřev/dohřev teplé vody a pro výrobu tepla ve dnech s teplotou pod bodem mrazu.

Informace o projektu a generálním dodavateli

Zajímavost řešení spočívá v provázanosti technologií alternativních zdrojů a jejich sofistikovaného řízení. Koncepci a projekt navrhla a generální dodávku provedla společnost Tronic Control s.r.o.^®. Tato firma je předním českým výrobcem řídicích a regulačních systémů pod názvem TRONIC 2000^®. V posledních letech se firma kromě hlavní náplně, tj. vývoje a výroby těchto systémů, zaměřuje na sofistikované dodávky vytápění a chlazení s důrazem na ekologii a úspornost navrhovaného řešení.