Dva aspekty znižovania spotreby energie

Two aspects of energy consumption reductions in real buildings: iSERV and nZEBs
Skutočné zníženie spotreby energie v skutočných budovách

Skutočné zníženie spotreby energie v skutočných budovách

Európska Únia sa zaviazala k znižovaniu spotreby energie v zastavanom prostredí. Keďže vykurovanie,
ventilácia a klimatizácia (HVAC) zodpovedajú spolu za približne 11% celkovej spotreby energie v
Európe (podľa údajov Spoločného výskumného strediska EÚ), sú tieto systémy dôležitou súčasťou
záväzku EÚ. V tomto článku sa dozvieme viac o dvoch zvláštnych aspektoch energetickej účinnosti
HVAC; oba sa zameriavajú na to, aké je dôležité rozumieť, ako komerčné budovy fungujú v skutočnom
živote, a to je prvým krokom na ceste k znižovaniu spotreby energie.

V prvom rade je to porovnávanie údajov o spotrebe energie. Aby sme porozumeli, zlepšili a právne
regulovali spotrebu energie v komerčných budovách, je nevyhnutná riadna kvantifikácia existujúcej
energetickej účinnosti komponentov HVAC v prevádzke. A práve tu sa uplatní projekt iSERV.

iSERV je financovaný programom EÚ Intelligent Energy Europe a poskytuje neustále monitorovanie
a porovnávanie HVAC systémov. Účastníci budú môcť prepojiť využívanie energie na úrovni
komponentov HVAC s vykonávanými činnosťami. Aby sme sa dozvedeli viac, zhovárali sme sa s Dr.
Ianom Knightom, docentom univerzity v Cardiffe a projektovým koordinátorom iSERV.
Dr. Knight bol zapojený do výskumu o výkonnosti budov a ich stavebných prvkov po dobu viac ako
20 rokov, a to obzvlášť v oblasti znižovania emisií uhlíka zo zastavaného prostredia. Dr. Knight získal
titul BSc(Hons) v odbore palivového a energetického inžinierstva a doktorát vo fyzike.

Ďalšou oblasťou, na ktorú sa EÚ zameriava, sú nové budovy, ktoré celkovo nespotrebúvajú takmer
žiadnu energiu. Tieto nZEB alebo budovy s takmer nulovou spotrebou energie by mohli byť vnímané
ako dôležitá súčasť riešenia, ktorého cieľom je zlepšiť energetickú účinnosť HVAC. Smernice
EÚ už vyžadujú, aby nové budovy v užívaní alevo vo vlastníctve verejnej správy spĺňali požiadavky
na nZEB budovy do roku 2019 a aby všetky nové budovy boli od roku 2021 budovami nZEB. Ale ako
sme sa dozvedeli, ak projektanti nebudú navrhovať jednoduché riešenia (‘keep it simple’), nZEB
nebudú poskytovať jednoduché riešenia pre zníženie spotreby energie.

S budovami nZEB nás bližšie oboznámi prof. Dr. Jarek Kurnitski, člen fínskeho inovačného fondu
SITRA a profesor na University of Technology v Tallinne. Professor Kurnitski sa už po mnoho rokov
zaoberá spôsobmi zlepšenia energetickej účinnosti v stavebnom priemysle. Pred svojím vstupom
do fondu SITRA bol profesorom na University of Technology v Helsinkách, kde viedol výskumné
centrum pre vnútornú klímu a energetickú účinnosť (Indoor Climate and Energy Performance Centre).
Je aj viceprezidentom a členom predstavenstva REHVA, Európskej federácie odborných spoločností
v oblasti vykurovania, vetrania a klimatizácie.

Grundfos sa s oboma mužmi stretol na výročnej konferencii REHVA 2012 na tému technológia a
energetická modernizácia, ktorá sa konala v rumunskom Temešvári

iSERV – slúži na priebežné sledovanie a porovnávanie

iSERV – slúži na priebežné monitorovanie a porovnávanie

Dr. Ian Knight sa zúčastnil predchádzajúcich projektov EÚ, ktoré uvádzali možnosť ušetriť až 60% v
jednotlivých systémoch HVAC a to pomocou podrobných údajov o spotrebe energie. Projekt iSERV
(názov ‘iSERV’ vznikol spojením ‘i’ pre Inspection (kontrola) a ‘SERV’ pre Services (služby), pretože
službami sa bežne označujú všetky systémy HVAC) je financovaný z programu EÚ Intelligent Energy
Europe a bol vytvorený za účelom kvantifikácie existujúcej energetickej účinnosti komponentov
a systémov HVAC, aká sa dosahuje v praxi. Zistené príležitosti pre úspory energie (Energy Conservation
Opportunities, ECOs) budú potom voľne k dispozícii. Cieľom je prispieť k zníženiu celkovej
spotreby elektrickej energie v EÚ o približne 2%.


Existuje nedostatok údajov o skutočnej energetickej
spotrebe systémových komponentov HVAC. Projekt iSERV bol vytvorený tak, aby generoval veľké súbory údajov o hodinovej spotrebe energie európskych systémov HVAC a ich komponentov.

Dr. Ian Knight

Dr. Ian Knight
Dr. Ian Knight

Dr. Knight, aké výhody bude projekt iSERV poskytovať účastníkom a ďalším zainteresovaným osobám?

IK: iSERV sa zaoberá problematikou zlepšenia energetickej účinnosti systémov HVAC v budovách
v EÚ v praxi. Vyvinuli sme najpriamejší proces zadávania informácií o budovách do databázy iSERV prostredníctvom tabuľkového procesoru, a týmto spôsobom na jednom mieste spájame všetky informácie o komponentoch systémov HVAC. Účastníci musia len zadať požadované údaje, a to:
• Údaje o spotrebe komponentov, snímačov a meračov systémov HVAC

• Informácie týkajúce sa rozlohy plochy a vykonávaných činností

• Priebežné hodinové údaje týkajúce sa minimálne chladiacich jednotiek, zaznamenávané počas celého roka.


Vďaka projektu iSERV máme teraz možnosť
podrobne nahliadnuť do energetickej spotreby
systémov HVAC v budovách.

Dr. Ian Knight

Údaje zozbierané prostredníctvom projektu iSERV sa využijú na odvodenie počiatočných porovnávacích
rozsahov spotreby energie komponentov HVAC slúžiacich konkrétnym koncovým typom zariadení,
na konkrétnych miestach a v konkrétnom čase. To umožní lepšie porozumieť jednotlivým
systémom HVAC a na mieru stanoviť porovnávacie údaje. V súčasnosti realizujeme nábor vlastníkov
a prevádzkovateľov systémov HVAC, ako aj výrobcov týchto systémov alebo komponentov.

Budú účastníci schopní lepšie porozumieť svojim systémom?

IK: Áno, s rastúcim množstvom údajov budú výstupné správy zahŕňať aj porovnanie s ostatnými kompatibilnými systémami. Medzi nimi budú aj správy o účinnosti systémov HVAC vytvorené na mieru a cielenej spätnej väzbe o potencionálnych príležitostiach úspor energie (ECOs) pre určité systémy.

Príklad súhrnnej správy iSERV pre systémy

Aké dlhodobé výhody sa črtajú pre účastníkov?

IK: Pochopenie a účinnejšie riadenie spotreby energie systémov HVAC. Pochopenie príčin zmien
spotreby energie systémov HVAC v podobných systémoch, ktoré prinesie napr. nasledujúce výhody:

• Väčšia dôvera v investície do zlepšenia energetickej účinnosti menej výkonných systémov
• Lepší výber náhradných dielov
• Finančné výhody z cielených investícií do energetickej účinnosti, ktoré je aj ľahšie zdôvodniť
• Väčšie úspory než sú možné len zo samotnej kontroly.

Legislatíva
IK: Existuje nedostatok odborných informácií, na ktorých základe by bolo možné prijať politické
rozhodnutia a budúce právne predpisy týkajúce sa dosiahnutia energetickej účinnosti v systémoch
HVAC v EÚ. Táto situácia sa teraz mení. Dúfame, že projekt prispeje k navráteniu kontroly nad zabezpečením
úspor energie subjektom v odvetví tak, aby nebolo dôležité, ako sa dosiahli požadované
ciele spotreby energie, ak je možné preukázať, že sa tieto ciele dosiahli pomocou monitoringu.
To by umožnilo zavádzanie inovatívnych techník a prístupov. Je potrebné uznať, že všetky subjekty
môžu hrať rolu pri zdôrazňovaní dobrej účinnosti a pomôcť pri vývoji smerom k budovám s takmer
nulovou spotrebou energie (nZEB), ktoré sa budú vyžadovať od roku 2019.

Všetky zainteresované subjekty, ktoré sa chcú zapojiť do projektu iSERV, môžu navštíviť webovú
stránku projektu na http://www.iservcmb.info/.

Je to jednoduché: prevádzka budov nZEB

Je to jednoduché: prevádzkovanie budov nZEB

Projektovanie budov s takmer nulovou spotrebou, ktoré môžu riadiť bežní ľudia

Direktíva EÚ o energetickej účinnosti budov (EPBD) vyžaduje, aby od roku 2019 boli ‘všetky nové
budovy užívané verejnou správou alebo vo vlastníctve štátu budovami s takmer nulovou energetickou
spotrebou’ (nZEB) a do konca roku 2020 aby boli ‘všetky nové budovy budovami s nulovou
spotrebou.’ V tomto článku zistíme, v akej fáze sa budovy nZEB nachádzajú práve teraz.

 

Professor Dr. Jarek Kurnitski
Profesor Dr. Jarek Kurnitski

Profesor Kurnitski, čo je potrebné vziať do úvahy pri optimálnom hospodárení
s energiou nZEB budov?

JK: V praxi existujú dva typy nZEB budov. Na
jednej strane existujú veľmi komplikované budovy,
ktorých prevádzka nie je jednoduchá, a tie zvyčajne
majú veľmi zložité ventilačné a chladiace systémy, zväčša hybridné. Napríklad budovy nZEB navrhnuté
s prirodzenou ventiláciou a obmedzeným riadením sú často odkázané na správanie svojich
obyvateľov, čo sa týka otvárania a zatvárania okien, žalúzií, atď.– a to vedie k ešte menej než optimálnemu
využívaniu, nesprávnej prevádzke a premrhanej energii.

Na druhej strane existujú budovy, ktoré sú, čo sa týka prevádzky, normálnymi budovami. Príkladom
je budova Environmental Centre v Helsinkách, má jeden chladiaci systém a jednoduchý
ventilačný systém, takže nie je oveľa zložitejšia ako tradičná budova. Som presvedčený, že práve
takéto systémy budú v budúcnosti nesmierne dôležité. Musíme pamätať na to, že niekto musí byť
vždy schopný nainštalovať, nastaviť, prevádzkovať a udržiavať systémy v nZEB budovách, a preto je
dôležité používať jednoduché a vysoko účinné komponenty a systémy.

 


Mali by sme vložiť viac snahy do navrhovania budov, ktoré je jednoduché prevádzkovať

Professor Kurnitski

Aká je úloha čerpadiel a ostatných komponentov HVAC v budovách nZEB?

JK: Čerpadlá, ventilátory a iné komponenty HVAC sú dôležité. Ak majú tieto komponenty pracovať
v jednoduchom systéme, potom je obzvlášť dôležité, aby to boli vysoko účinné komponenty. Hlavným
trendom v projektovaní a konštrukcii budov nZEB je projektovanie samočinne sa vyrovnávajúcich
systémov s nízkym tlakom a nízkou rýchlosťou, ktoré sú zároveň vysoko účinné.

 

Prečo sa budovám nZEB nedarí napĺňať očakávania?

JK: Jedným z dôvodov je, že môžu byť príliš zložité. Alebo sa môže stať, že je konštrukčné zadanie
príliš optimistické. Ďalej pozorujeme neočakávané faktory ako sú kancelárske zariadenia, ktoré v
podstate dominujú v energetickej bilancii budovy.


Dnes sme svedkami, že v budovách nZEB je to
práve kancelárska technika, ktorá sa stala hlavnou
zložkou v energetickej bilancii

Professor Kurnitski

REPORT SHOWING ENERGY USE OF APPLIANCES

Meranie spotreby energie nZEB budovy v Paríži vo Francúzsku ukázalo, že kancelárske zariadenia
spotrebovali dvakrát toľko energie, ako projektanti predpokladali.

Zistil váš výskum spoločné technické vlastnosti komerčných budov nZEB?

JK: Áno, niektoré všeobecné rysy sú spoločné. Celkovo nZEB budovy kombinujú znižovanie dopytu
s účinnými systémami a obnoviteľnými zdrojmi energie. Zvyčajne zdieľajú nasledovné funkcie:
• Vodné distribučné systémy na vykurovanie a chladenie s lepšou energetickou účinnosťou než systémy založené na prúdení vzduchu
• Široká škála energetických zdojov, ako sú tepelné čerpadlá, diaľkové vykurovanie, kogeneračné
jednotky, fotovoltaické systémy, atď.
• Rekuperácia tepla a vetranie často riadené dopytom v centralizovaných i decentralizovaných systémoch
• Chladenie vonkajším vzduchom v kombinácii s mechanickým chladením cez odparovacie alebo vetracie chladenie a pod.
• Vysoko účinná rekuperácia tepla
• Optimalizovaný plášť budovy a účinná vonkajšia solárna ochrana
• Využitie tepelnej hmoty a ďalšie pasívne opatrenia.

Čo je ešte potrebné, aby sa viac stavali budovy nZEB?

JK: Stavebné predpisy zostávajú hlavnou hnacou silou. Ciele energetickej účinnosti stanovené
smernicou o energetickej účinnosti budov (EPBD) a vnútroštátnymi stavebnými predpismi sú
dôležité. Musíme mať na pamäti, že podľa predpisov EÚ za menej ako sedem rokov budú musieť
nové verejné budovy spĺňať kritériá nZEB budov. Energetická účinnosť sa bude musieť zlepšiť aj u
existujúcich budov, ale nie až na úroveň nZEB budov, keďže to by nebolo pri existujúcich budovách
realistické.





    Facebook Twitter LinkedIn Technorati