Optimalizace sprchového výměníku

Abstract

Předmětem diplomové práce "Optimalizace sprchového výměníku" je návrh úprav stávajícího sprchového výměníku pro zpětné získávání tepla z odpadní vody dle užitného vzoru č. 32692 zapsaného u patentového úřadu České republiky dne 19. 3. 2019. Konstrukční změny výměníku jsou provedeny s ohledem na dosáhnutí co nejvyšší účinnosti přenosu tepla mezi odpadní a studenou vodou z vodovodního řadu. Zvýšením účinnosti se dosáhne výrazné úspory energie, respektive snížení provozních nákladů na ohřev vody. Navržené a optimalizované prototypy jsou testovány na experimentální měřicí trati ve dvou zapojeních: pro předehřev studené vody pouze pro směšovací sprchovou baterii a následně pro předehřev studené vody jak pro část studené vody do sprchové baterie, tak i pro předehřev studené vody pro zdroj tepla. Prototypy jsou ověřeny v souladu s požadavky na testování výměníků zpětného získávání tepla z odpadní vody dle International Passive House Association a zařazeny do jednotlivých klasifikačních kategorií PHi. Výsledky měření jsou aplikovány na reálné provozní podmínky nasazení jednotlivých sprchových výměníků u zvoleného rodinného domu, bytového domu a plaveckého bazénu. Výsledkem práce je ekonomické zhodnocení z hlediska investičních nákladů a jejich návratnosti.

The subject of thesis "Optimalization of shower heat exchanger" is a proposal of modifications of the current shower heat exchanger for drain water heat recovery according to the utility model No. 32692 registered at the Patent Office of the Czech Republic on 19th March 2019. The design changes of the exchanger are made considering the goal of achieving the highest possible efficiency of heat transfer between waste water and cold water from the water supply system. With increased efficiency, significant energy savings (respectively reduced operating costs) will be achieved. The designed and optimized prototypes are tested on an experimental measuring track in two different configurations: the first one is for preheating cold water for the mixing shower battery only; the second one is for preheating cold water for the shower battery as well as for preheating cold water as a heat source. The prototypes are verified according to the requirements for testing heat exchangers for drain water heat recovery by the International Passive House Association and they are divided into individual classification categories PHi. The results of the experimental measuring are applied to real operating conditions using each of the designed shower exchangers at selected places: a family house, an apartment and a public swimming pool. The result of this thesis is an economic evaluation of the investment costs and their recoverability.