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.
Česká společnost HDL Automation s.r.o., svým charakterem velkoobchod, jehož typickým zákazníkem je elektroinstalační firma, nabízí moderní sběrnicové řešení pro tzv. inteligentní elektroinstalace, inteligentní budovy, jak obytného, administrativního, ...