Využití odpadního tepla z velkokuchyní kombinací vzduchotechniky a tepelného čerpadla

Rostoucí ceny energií a související tlak na efektivitu provozu vedou k hledání komplexních systémových řešení. V oblasti kuchyňské vzduchotechniky hraje významnou roli nejen hygienická účinnost, ale také schopnost zpětného využití vznikajícího tepla. 

Kombinací větracího stropu a rekuperační jednotky od firmy ATREA s tepelným čerpadlem Master Therm vzniká kompaktní systém, který umožňuje efektivní větrání i využití zbytkové energie k ohřevu vody, vytápění nebo chlazení. 

• Zbytkové teplo po průchodu rekuperačním výměníkem dokáže využít tepelné čerpadlo pro vytápění i ohřev vody.

• Názorná ukázka zapojení tepelného čerpadla do systému vzduchotechniky

Technologie umožňují vytápění i chlazení

Základem systému je správně dimenzovaná vzduchotechnika. Společnost ATREA využívá v kuchyňských instalacích větrací stropy v kombinaci s kompaktními jednotkami s rekuperací tepla (řada Duplex).

Dalším úkolem vzduchotechniky je účinné zachycování tukových částic. Společnost ATREA využívá dva typy odlučovačů aerosolů – lamelový a cyklonový. 

Filtrační účinnost těchto zařízení výrazně překonává konkurenční systémy, oba dokážou odfiltrovat 100 % částic. Cyklonový odlučovač od velikosti 4,0 µm, lamelový od 5,5 µm. Řešení od společnosti ATREA tedy přispívá k delší životnosti zařízení i vyšší hygienické kvalitě v provozu. 

Snížení tepelné ztráty zajišťuje standardně přítomná rekuperace tepla. Její výměník disponuje účinností 50–60 % a slouží pro předehřev přiváděného vzduchu. Samotná rekuperace však není primárním zdrojem tepla.

Pro efektivní využití zbytkového tepla, které nelze zachytit rekuperací, je do systému integrováno tepelné čerpadlo Master Therm (např. AquaMaster 90 Inverter), které zajišťuje ohřev vody, vytápění i možnost chlazení. Díky řízení až šesti topných okruhů lze systém flexibilně přizpůsobit provozu. V letním období se dá tepelné čerpadlo použít i pro chlazení, přičemž studený vzduch je do prostoru kuchyně rozváděn větracím stropem. Zbytkové teplo je možné dále využívat např. pro ohřev vody. Tepelné čerpadlo v kombinaci s rekuperačním systémem umožňuje vytvořit z restauračního provozu během vaření téměř soběstačnou jednotku, protože vyprodukované odpadní teplo výrazně přispívá k pokrytí potřeby vytápění prostoru restaurace i ohřevu teplé vody.

• Tepelné čerpadlo Master Therm AquaMaster 90 Inverter

Pilotní projekt a jeho výsledky

V pilotním projektu v ČR bylo realizováno řešení s větracím stropem TPV (plocha 60 m2), jednotkou Duplex Basic 12100 a potrubním systémem. V plánu je instalovat tepelné čerpadlo Master Therm AquaMaster 90 Inverter o výkonu až 62 kW (W20W55), které bude v tomto případě využívat zbytkové teplo z kuchyně pro vytápění prostoru restaurace a pro ohřev vody. Kompletní instalace bude mít vedle ekologického rozměru i zásadní ekonomický přínos.

Plánované tepelné čerpadlo využívá zbytkové teplo z kuchyňského provozu pro vytápění restaurace a ohřev vody. Míra vytížení kuchyňského provozu má přitom přímý vliv na množství odpadního tepla a celkovou návratnost investice do systému s rekuperací a tepelným čerpadlem. Větší doba provozu povede k dřívější návratnosti investovaných prostředků. 

Kombinace pokročilé vzduchotechniky s rekuperací a tepelným čerpadlem nabízí velmi efektivní a udržitelné řešení pro gastroprovozy a průmyslové kuchyně. Vedle výrazné úspory energií přináší také zvýšení komfortu, hygieny a soběstačnosti provozu. Implementace podobných systémů má značný potenciál v široké škále aplikací. 

• Větrací strop ATREA TVP zahrnuje integrované osvětlení pomocí velkoplošných panelů.

Martin Jeník, Master Therm tepelná čerpadla s.r.o. (martin.jenik@mastertherm.cz)

Jan Foret, ATREA s.r.o., jan.foret@atrea.cz

Foto: Archiv autorů

Společnost ATREA se vzduchotechnikou zabývá již od roku 1990 a patří mezi lídry v oboru. Prodejní jedničkou je nejen v Česku, ale i v Německu, Slovensku, Maďarsku či Chorvatsku. Master Therm, člen skupiny ATREA, je český výrobce tepelných čerpadel, který vznikl v roce 1994.