Jak skloubit pohodlí a efektivitu
Překlad článku Comfort and efficiency: the best of both worlds, Heating & Ventilating Revue, July 2009:
Komfort a efektivita: to nejlepší z obou světů
Optimální řízení teploty v místnosti je možné bez kompromisů v efektivitě využití energie, uvádí Rex Murden, generální ředitel společnosti Aermec UK.
Všichni pozorně sledujeme vliv vysokých výdajů za energii na ziskovost našeho podnikání – ať je firma velká nebo malá, bez ohledu na používané zdroje energie. Odborníci varují, že období levné energie je na delší dobu pryč – a možná navždy.
To může vést k zásadním podnikatelským úvahám. Všichni víme, že příjemné pracovní prostředí je dobré pro zaměstnance, návštěvníky i zákazníky, avšak není klimatizace vlastně ekologicky neudržitelný luxus?
Kdo se vyzná v moderních systémech vytápění, větrání a klimatizace (HVAC), ten dobře ví a oceňuje fakt, že klimatizace může být energeticky mnohem efektivnější, než se obecně předpokládá. Obnovitelné a trvale udržitelné zdroje energie podpořené stále se zlepšujícími technologiemi mohou vytvořit v místnosti optimální klima, které přitom nepoškozuje Zemi. Nedávné rozsáhlé projekty ukázaly, jak lze použitím pokrokových řešení splnit dnešní přísné energetické normy.
Úspory ze vzduchu
Již několik let je dostupná technologie volného chlazení (free-cooling), která přináší značné úspory energie při modernizacích. Přestavba budovy na Baker Street 55 v Londýně, dříve ředitelství Marks & Spencer, měla od počátku jasný cíl – úsporu energie. Avšak jednoznačným požadavkem u této budovy s plochou cca 110 000 m2, silným vytížením a různorodým využitím, byl vysoký výkon systému klimatizace. A podmínkou byla vysoká úroveň efektivity chladicího systému při běžném provozu. Bylo nutné dodržet přísná kritéria efektivity využití energie a zároveň nízké hlučnosti provozu.
Řešení přinesl systém free-coolingu. Po prozkoumání alternativních zdrojů energie na trhu byly jako optimální řešení doporučeny vzduchem chlazené výrobníky studené vody se šroubovými kompresory s plynulou regulací Aermec NSB.
V Evropě oblíbené chillery Aermec jsou známy kvalitní konstrukcí, která z nich činí jedny z nejefektivnějších a nejspolehlivějších vzduchem chlazených výparníků na trhu. Většina tradičních chillerů pracuje pouze ve dvou režimech – buď s kompresorem, nebo v systému volného chlazení. Díky použití elektronických expanzních ventilů a sektorových výměníků může free-cooling systém Aermec fungovat i ve třetím režimu, ve kterém současně s volným chlazením pracují kompresory ve sníženém výkonu.
Systém nabízí více než 9 MW chladícího výkonu při okolní teplotě 32°C. Tyto chillery se systémem free-coolingu jsou díky příznivým povětrnostním podmínkám až 15x efektivnější než tradiční kompresorové jednotky. Když okolní teplota klesá, chladič systému free-coolingu přebírá od kompresorů stále větší část práce s výrobou chlazené vody. Výsledkem je snížená závislost na mechanickém chlazení, což šetří značné množství energie a snižuje emise CO2. Návratnost systému instalovaného v Baker Street je spočítána na pouhé dva až tři roky, přičemž redukce výdajů daná nižším odběrem energie je přínosem po celou dobu životnosti systému. Celoroční energetická úspora se pohybuje mezi 20 a 60 % v závislosti na využití budovy a okolních podmínkách.
Úspory ze země
Za vycházející hvězdu HVAC průmyslu se považuje geotermální energie. Známý prodejce nábytku, firma IKEA, se vzhledem ke svému veřejnému závazku snižovat emise uhlíku rozhodla investovat při stavbě nového obchodu do moderních geotermálních systémů, díky kterým lze dosáhnout značné úspory energie.
První obchod IKEA v centru města, nový obchodní dům v Coventry, byl z komerčních i morálních důvodů od začátku plánován jako energeticky úsporný. Řešením se stal geotermální neboli zemní systém, který bude zajišťuje kompletní vytápění budovy, klimatizaci a ohřev teplé vody – 1500 kW topení nebo chlazení spolu s 300 kW k výrobě teplé užitkové vody. To představuje značný krok kupředu při využití zemních zdrojů ve Velké Británii – obvykle bývají navrženy tak, aby pokryly pouze část vytápění a chlazení budovy, přičemž zbylá část je zajišťována tradičními systémy na bázi fosilních paliv.
V obchodním centru IKEA bylo instalováno osm párů tepelných čerpadel Aermec. Každé tepelné čerpadlo může pracovat buď v režimu topení nebo chlazení – v závislosti na konkrétních požadavcích různých částí budovy.
Další obnovitelné zdroje energie jako jsou vítr nebo slunce sice získaly v médiích mnoho publicity, avšak výhodou geotermální energie je to, že je konstantní a předvídatelná. Voda je čerpána ponornými čerpadly umístěnými ve čtyřech vrtech na pozemcích IKEA a dostává se na povrch v objemu 20 litrů za sekundu se stabilní teplotou 12°C. Voda určená k chlazení nebo vytápění budovy je čerpána na povrch Země pomocí extrémně malého množství energie.
Tepelná čerpadla voda-voda značky Aermec tuto vodu upravují na 50°C pro účely topení pomocí výměníků v klimatizačním systému nebo na 6°C pro užití v chladících okruzích – dle ročního období. Teplota v systému teplé užitkové vody je nastavena na 60°C. Koeficient výkonu (COP) tohoto systému se pohybuje mezi 3,5 a 4; pro porovnání typický koeficient výkonu moderního kondenzačního plynového kotle je 0,95 až 0,98.
Díky využití zemního systému nepoužívá IKEA žádný plyn a náklady na elektrickou energii klesly v porovnání s tradičním HVAC řešením asi o 40 %.
Při dobrém plánování a správném vybavení lze získat jak vysoký komfort, tak efektivní využití energie. A vývoj přitom běží stále dál. Aermec a další inovátoři investují do nových technologií, takže budoucnost HVAC systémů se jeví ještě efektivnější.
