Analýza úspor dosažených po instalaci individuální regulace vytápění IQ RC
V současnosti je velký tlak na úspory a energetickou efektivitu budov. Při návrhu nových budov se s tím již počítá, ale co s budovami, které mají 20 a více let? Jak co nejrychleji zvýšit jejich energetickou efektivitu? Nejlepším řešením je komplexní obnova budovy, ta je však velmi drahá.
© Fotolia.com
Co však v případě, že financí je nedostatek? Jak docílit zvýšení energetické efektivity? Pro názornost si představíme budovu Obchodní akademie v Seredi, kde se rozhodli využívat energie efektivně a zanalyzujeme úspory dosažené individuální regulací teplot v místnostech pomocí systému IQ RC.
Stručný popis systému IQ RC
Systém IQ RC je bezdrátový systém regulace vytápění navržen pro velké objekty, který zajišťuje individuální regulaci teploty v každé místnosti. Nastavení systému je centrálně z jednoho místa nebo vzdáleně přes internet. Jak název prozrazuje, je to inteligentní individuální regulace teploty v místnostech (odvozeno od IRC – individual room control). Všechny prvky systému navzájem komunikují bezdrátově, díky tomu je instalace rychlá a levná a tím pádem vhodná i pro stávající starší budovy bez zásahů do stavební konstrukce.
Prvky systému
Bezdrátová termostatická hlavice – Bezdrátově ovládaná termostatická hlavice je základním regulačním prvkem, určeným pro teplovodní topné systémy. Hlavním úkolem bezdrátové hlavice je regulování teploty v místnosti, kterou provádí proporcionálním otevíráním a zavíráním termostatického ventilu na teplovodním radiátoru.
Regulační jednotka – Regulační jednotka je bezdrátově programovatelná z centrální řídící jednotky. Při vhodném umístění zajišťuje nezkreslené měření prostorové teploty v místnosti. Na základě výsledků měření, prostřednictvím termostatických hlavic, ovládá termostatické radiátorové ventily a reguluje místnost podle požadované teploty. Regulační jednotka je ve více vyhotoveních, např. i s reléovým výstupem, kterým lze spínat jakýkoliv zdroj tepla (elektrický radiátor, elektrické podlahové vytápění apod.) Regulační jednotka je zároveň i opakovačem signálu.
Opakovač signálu – Zprostředkovává bezdrátový přenos datových paketů mezi řídící jednotkou a ostatními prvky systému IQ RC. Jeho použití je nezbytné zejména tam, kde neexistuje možnost přímé bezdrátové komunikace mezi řídící jednotkou a ostatními prvky systému.
Snímač teploty – Je pouze měřič teploty, který můžeme umístit na nejvhodnější místo z pohledu nezkresleného měření teploty v prostoru. Tento údaj je následně použit k regulaci.
Popis objektu, v kterém proběhla instalace systému IQ RC
Vytipovaným objektem je Obchodní akademie v Seredi.
Tento objekt je specifický v tom, že je poměrně rozlehlý a skládá se z několika budov. V celém areálu je 10 samostatných budov, které jsou navzájem propojeny. Požadavek byl na individuální regulaci 66 místností, kde se nachází celkem 139 radiátorů. Převážně se jedná o učebny, laboratoře a kabinety.
Stav systému vytápění před instalací IQ RC
Původní topný systém byl částečně regulován termostatickými hlavicemi. Jedinou regulací byla pouze ekvitermní regulace, která řídila teplotu topné vody. V celém areálu jsou pouze 2 topné větve, které byly ovládány z kotelny, a to pouze obě současně. Docházelo tak k situacím, že kvůli vytápění sportovní haly, např. i během víkendu, byly zbytečně vytápěny i prázdné třídy.
Stav systému vytápění po instalací IQ RC
Díky systému IQ RC je nyní možné učebny, kabinety a ostatní prostory regulovat nezávisle. Místnosti mají svůj vlastní časově teplotní režim podle rozvrhu hodin a obsazenosti učeben. Škola získala dokonalý přehled a kontrolu nad topným systémem. Ve škole už nejsou prostory, které by byly přetápěné nebo vytápěné zbytečně mimo vyučování. Díky systému IQ RC se teplo dostane dále do systému a využije se rovnoměrně v celém objektu. Správce systému má stálý přehled o nastavených a skutečných teplotách v každé jednotlivé místnosti. Navíc má přístup i k historickému přehledu teplot. V jednom grafu vidí informaci o nastavené a skutečné teplotě, zároveň i informaci o procentuálním otevření ventilu. Na základě těchto údajů lze vyhodnotit, jak rychle se daná místnost vytopí a jak rychle se ochlazuje. Z těchto údajů lze i zpětně vyhodnocovat efektivitu vytápění a následně hledat stále nové možnosti úspor.
Na grafu 1 je možné vidět průběh skutečné teploty (modrá), nastavenou teplotu (černá) a zobrazení v poměru procentního otevření termostatického ventilu (hnědá) (0-10 °C znamená 0-100% otevření).
Na grafu 2 je možné vidět průběh teplot ve vstupní hale. Z grafu je možné vyčíst např. to, že v období od 21. 12. 2014 do 10. 1. 2015 bylo pravděpodobně chladnější období, nebo do systému neproudila teplá voda, neboť i přesto, že hlavice byly otevřeny na 100 %, nebylo možné místnost vytopit na nastavených 15 °C.
Graf 1
Graf 2
Graf 3
Pokud se podíváme na průběh grafu 3, kde je zobrazena teplota topné vody na výstupu z kotelny, zjistíme, že v tomto období do systému opravdu neproudila teplá voda z důvodu útlumu kvůli vánočním prázdninám. Díky podrobným historickým přehledům má správce v rukou silný nástroj pro analýzu spotřeby energie a možnosti hledat další úspory.
| Spotřeba [GJ] | Spotřeba [kWh] | Měsíční platby [CZK] | Prům. venkovní teplota [°C] | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2013 | 2014 | 2013 | 2014 | 2013 | 2014 | 2013 | 2014 | |
| Leden | 709,37 | 598,9 | 197 047,22 | 166 361,11 | 454.714 | 378.066 | -1 | +2,3 |
| Únor | 555,61 | 349,55 | 154336,11 | 97097,22 | 372.632 | 247.520 | +1,1 | +3,85 |
| Březen | 389,22 | 213,90 | 108 116,67 | 59416,67 | 283.790 | 176.514 | +2,5 | +9,1 |
| Duben | 179,58 | 25,30 | 49 902,79 | 7027,78 | 171.860 | 77.792 | +6,8 | +11,9 |
| Květen | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 75.998 | 64.558 | x | x |
| Červen | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 75.998 | 64.558 | x | x |
| Červenec | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 75.998 | 64.558 | x | x |
| Srpen | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 75.998 | 64.558 | x | x |
| Září | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 75.998 | 64.558 | x | x |
| Říjen | 125,86 | 62,42 | 34 961,11 | 17340,00 | 143.182 | 97.240 | +11,66 | +6,38 |
| Listopad | 403,08 | 278,24 | 111 966,67 | 77290,00 | 291.200 | 210.210 | +6,31 | +7,6 |
| Prosinec | 352,73 | 387,29 | 97 980,56 | 107580,00 | 264.316 | 267.280 | +2,14 | +2,92 |
Tab. 1 Porovnání spotřeb po měsících
Investice a vyhodnocení návratnosti
Celková investice do instalace systému činila 750 000 Kč. V této částce jsou zahrnuty veškeré náklady spojené s instalací jako je nákup a instalace termostatických ventilů, s tím spojené úpravy topného systému, úpravy elektroinstalace a instalace systému IQ RC spojené se zaškolením personálu. Výše investice je nesrovnatelně nižší než při zateplování nebo výměně oken.
V tabulce Tab. 1 je přehled spotřeb po jednotlivých měsících pro roky 2013 a 2014, které nám poskytla Obchodní akademie. Je vidět, že spotřeba energie na vytápění velmi výrazně poklesla a rovněž se snížily pravidelné platby mimo topnou sezónu. Určitý podíl na úsporách má i průměrná teplota, která byla vyšší v roce 2014, což je vidět v tabulce, ale její podíl není určitě vyšší než několik procent. Například říjen 2014 byl chladnější, a přesto byly úspory výrazné.
Po srovnání obou let celkově se dostáváme k velmi zajímavým číslům. Obchodní akademie dosáhla úspory téměř 30 %, což představuje úsporu 584 272 Kč. Na základě těchto čísel je patrné, že návratnost celkové investice do systému IQ RC byla již v průběhu druhé topné sezóny.
| Porovnání 2013 a 2014 | |||
|---|---|---|---|
| Rok | Spotřeba GJ | Spotřeba kWh | Cena v CZK |
| 2013 | 2715,45 | 754311,121 | 2.361.683 |
| 2014 | 1915,60 | 532112,78 | 1.777.412 |
| pokles | 799,85 | 222198,34 | 584.272 |
| pokles v % | 29,46 % | 29,46 % | 24,74 % |
Tab. 2 Celkové dosažené úspory na vytápění
Závěr
V dnešní době je obrovský tlak na energetickou efektivitu a obzvláště energetickou efektivitu veřejných budov. Velký objem investic je využíván na zateplování či výměnu oken, ale málokdy se myslí i na efektivní využívání energie. I moderní a zateplená budova, která vytápí neobsazené prostory, je přece neefektivní. Ideální využívání energií na vytápění dosáhneme, pouze pokud vytápíme místa, kde to potřebujeme a v době, kdy to potřebujeme; čili splníme 3 podmínky: správnou teplotu na správném místě ve správném čase.
Obchodní akademie v Seredi se může pochlubit tím, že vytápí velmi efektivně i když její budovy nepatří k těm nejmodernějším a jsou staré řádově v desítkách let. Je to díky příkladnému přístupu vedení školy k efektivnímu vytápění a snaze šetřit náklady, neboť i nainstalovaný systém regulace IQ RC je jen nástrojem, který pomáhá dosáhnout úspor, jak bude využíván je však na správci systému. Poděkování za realizaci tohoto projektu patří vedení školy a Trnavského kraje, který tento projekt financoval. V tomto případě to byly velmi efektivně využité peníze.
HDL Automation s.r.o. zastupuje značky HDL, IQRC, MyMight, Enertex, smart:)things, Hoteza, Raysgem, Matrix. Dodává škálu produktů od jednotlivých modulů až po kompletní automatizační systémy budov, systémovou elektroinstalací vytváří inteligentní budovy.