Krzysztof Olszewski: Opłaty za prąd i za ogrzewanie. To dwie pozycje na rachunkach każdego z nas jak i prywatnych firm, czy samorządów, które budzą coraz większe przerażenie. Dlaczego coraz więcej musimy płacić za coś, co jest naszą podstawową potrzebą. Nie da się żyć bez prądu i ogrzewania.
Prof. Robert Kubica, kierownik kadry NB w projekcie NCBiR, PR-NWF-01/Z18
Energię do tej pory pozyskiwaliśmy głównie ze źródeł konwencjonalnych, które jednak są ograniczone. Wyczerpywanie się nieodnawialnych zasobów energii takich jak paliwa kopalne oraz wpływ produktów spalania paliw, gazów cieplarnianych na nasz klimat doprowadził do pojawienia się tzw. mega trendu - transformacji energetycznej, która jest niestety kosztowna. Wprowadza się w związku z tym szereg mechanizmów w tym regulacji na poziomie przede wszystkim europejskim, które są pewnego rodzaju presjami i oczywiście czynnikami cenotwórczymi. Cytując naszych polityków, choć nie wiem czy warto, można by powiedzieć "tanio już było".
Oczywiście wspiera się również i promuje OZE np. energię słońca czy wiatru, wprowadzając mechanizmy wsparcia finansowego takie jak np. Program Priorytetowy Czyste Powietrze. Daje to pewną ulgę jednak z pewnością nośniki energii będą coraz droższe, musimy się na to przygotować.
Na marginesie.... uważam, że niedoceniony pozostaje potencjał biomasy – drewna kawałkowego i nowoczesnych biopaliw stałych – pelletu. Są to nasze rodzime, krajowe odnawialne zasoby, dają więc bezpieczeństwo energetyczne a ich racjonalne wykorzystanie może istotnie obniżyć koszty ogrzewania. Ale to obszerny temat wymagający szczegółowego omówienia. Zachęcam jednak do zapoznania się z aktualnymi statystykami w tym zakresie opracowanymi przez Izbę Gospodarczą urządzeń OZE.
- Czy rosnące koszty nośników energii zmuszą nas do jej oszczędzania? Skoro było tanio to nikt o oszczędzaniu nie myślał….
Mówi się, że najczystszą, najlepszą formą energii, jest energia zaoszczędzona, niezużyta. Faktycznie niskie ceny nośników energii i brak świadomości, że zasoby paliw kopalnych są ograniczone były przyczyną zaniedbania tego ważnego tematu. Dobrym przykładem może być motoryzacja w USA sprzed kryzysu paliwowego w latach 70. kiedy dominowały krążowniki szos napędzane silnikami o pojemności 5-6 litrów.
Przy dostatku paliw i ich bardzo niskiej cenie nikt nie myślał o tzw. downsizingu – obniżeniu pojemności silników czy napędach hybrydowych z odzyskiem energii. Dzisiaj musimy myśleć jak zadbać o siebie i przyszłe pokolenia – musimy ograniczyć zużycie zasobów naturalnych, nieodnawialnych źródeł energii pierwotnej.
Możemy to zrobić korzystając z OZE ale również zwyczajnie oszczędzając energię, w tym ciepło odpowiednio zarządzając ogrzewaniem czy oszczędzając światło.
Hasło, które coraz częściej pojawia się w kontekście obniżenia rachunków np. za ciepło dostarczane do domów brzmi: ogrzewanie strefowe. Na czym polega to rozwiązanie?
Do tej pory stosowaliśmy zazwyczaj systemy grzewcze typu wyłącz/wyłącz uzupełniane ewentualnie o termoregulatory mechaniczne, umożliwiające ręczną kontrolę mocy grzejników. Rozwiązania takie, poprawiają komfort cieplny w pomieszczeniu, jednak bez bieżącego, czasochłonnego nadzoru, nie gwarantują optymalnej kontroli temperatury, czyli minimalnego zużycia energii, szczególnie w pomieszczeniach o zmiennej w czasie charakterystyce użytkowania.
Zmiana temperatury zadanej, różnej w zależności od pory dnia (dzień/noc) czy dnia tygodnia (dzień wolny/roboczy) wymaga starannego ręcznego ustawienia poszczególnych regulatorów, których działanie jest dodatkowo mało precyzyjne. W zasadzie mierzą temperaturę bezpośrednio przy grzejniku dlatego otwarcie okna w pobliżu grzejnika prowadzi do maksymalnego otwarcia zaworu i strat ciepła. Czasochłonne czynności związane z regulacją są przez nas często pomijane lub zwyczajnie zapominamy o konieczności ręcznej zmiany ustawień.
Myślę jednak, że pańskie pytanie dotyczyło systemów automatycznego zarządzania ogrzewaniem strefowym. Do tej pory rozwiązania takie były względnie rzadko stosowane jest to można powiedzieć nowość. Automatyczne systemy sterowania ogrzewaniem w domu pozwalają tworzyć autonomiczne, "szyte na miarę" układy realizujące spersonalizowane harmonogramy ogrzewania poszczególnych pomieszczeń na podstawie indywidualnych preferencji z pominięciem bieżącej obsługi użytkownika.
Dzięki temu użytkownicy mogą dostosować temperaturę w poszczególnych strefach, zgodnie z ich preferencjami i bieżącym lub przewidywanym zapotrzebowaniem jednocześnie nie rezygnując z komfortu cieplnego oszczędzać energię i obniżać wydatki na ogrzewanie.
Czy ogrzewanie strefowe może przynieść realne oszczędności? Weźmy za przykład dom jednorodzinny.
Załóżmy dom jednorodzinny i sytuację, kiedy regularnie wychodzimy do pracy na powiedzmy 10 godzin lub regularnie wyjeżdżamy na weekend. Pod nieobecność mieszkańców systemy takie są w stanie automatycznie realizować przyjęty harmonogram - obniżyć temperaturę, gdy pomieszczenie, nie jest używane lub w domu nie ma mieszkańców i przywrócić wyższy komfort cieplny przed ich powrotem. Zastosowanie strefowego rozwiązania prowadzi wprost do ograniczenia strat ciepła do otoczenia. W ten sposób ograniczone zostaje zapotrzebowanie na energię użyteczną (ciepło) dzięki czemu obniżone zostają koszty ogrzewania.
O ile? Przyjmuje się, że obniżenie temp. w pomieszczeniu o 1°C może przynieść oszczędności na poziomie 10-15%. Dzięki temu stosując automatyczne systemy zarządzania ogrzewaniem można obniżyć zapotrzebowanie na ciepło o nie mniej niż 20%.
Jednak w licznych badaniach realizowanych pod ścisłym, bieżącym nadzorem kadry naukowej, w budynkach mieszkalnych; domach jednorodzinnych, domach studenckich oraz budynkach użyteczności publicznej; przedszkolach, szpitalach biurach, wykazano możliwość obniżenia zużycia energii na ogrzewanie, czyli obniżenie kosztów ogrzewania o ponad 40 %.
Każdy z nas wie, ile wydaje rocznie na ogrzewanie więc może łatwo policzyć, że oszczędności mogą sięgać prawie połowy rocznych kosztów.
Przyjmuje się, że ocieplenie styropianem naszych budynków zwraca się w okresie około 10-15 lat. Natomiast automatyczne systemy zarzadzania ciepłem mogą się zwracać po 4-5lat są więc atrakcyjną opcją do ograniczenia kosztów ogrzewania.
Przy rosnących kosztach nośników energii okresy zwrotu będą oczywiści krótsze. Skuteczność działania takiego systemu zależy jednak od wielu czynników, dlatego każdy przypadek powinien być szczegółowo analizowany.
W szkole moich dzieci, w sali gimnastycznej zamontowane są kaloryfery. W sezonie grzewczym odkręcone są "na full". Nie da się obniżyć temperatury. Gdyby szkoła zastosowała ogrzewanie strefowe i wyłączała ogrzewanie w klasach w których nie ma uczniów – popołudniami i nocą, w sali gimnastycznej…To są ogromne oszczędności! Teraz wystarczy przemnożyć to przez liczbę tysięcy szkół w całej Polsce….
Faktycznie, nawet jeśli w szkole zastosowane zostały mechaniczne termoregulatory sterowane ręcznie to zazwyczaj nikt ich nie kontroluje i są ustawione w położeniu zapewniającym maksymalne otwarcie, maksymalną moc grzejników – jak Pan zauważył "na full". Zdarza się też, że nawet takich prostych rozwiązań zwyczajnie brak. W takim przypadku ciepło jest dostarczane bez jakichkolwiek ograniczeń powodując przegrzanie pomieszczeń. Inwestycja w automatyczny układ sterowania zarządzający optymalnie ogrzewaniem może się szybko zwrócić, bo oszczędności będą z pewnością spore.
Proszę sobie wyobrazić, że w sali gimnastycznej podczas zajęć przez powiedzmy 12 godzin dziennie temp. wynosi 22°C potem w drugiej połowie dnia temp. jest obniżana do 19°C. Podobnie w weekendy czy dni wolne stosujemy analogiczny zabieg. Oszczędności z pewnością przekroczą 20%.
Oczywiście efekt skali przy powieleniu tych rozwiązań we wszystkich pomieszczeniach i dalej szkołach, przedszkolach, urzędach dałby ogromne oszczędności.
Podobny problem mamy ze szpitalami. Ze względu na specyfikę musi by w nich ciepło, czasem nawet gorąco. Ale czy w każdym pomieszczeniu i zawsze? A jak wiadomo szpitale to instytucje, które toną w długach. Ogrzewanie strefowe mogłoby ten problem częściowo rozwiązać? Wiem, że w Polsce szpitalem, który się na to zdecydował i testuje z powodzeniem, jest placówka w Słupsku…
Szpitale to specyficzne budynki znacznie bardziej wymagające pod względem poziomu temperatury utrzymywanej w pomieszczeniach takich jak sale operacyjne czy sale chorych. Jednak w każdym z budynków znajdziemy pomieszczenia gospodarcze, administracyjne i biurowe które mogą być zarządzane lepiej, myślę, że nawet sale operacyjne w blokach gdzie prowadzi się przede wszystkim planowe zabiegi w dzień są pomieszczeniami, które też mogą być lepiej, oszczędniej ogrzewane.
Analogicznie do budynków mieszkalnych, można ograniczać straty ciepła obniżając okresowo temperaturę w poszczególnych pomieszczenia. Faktycznie przykład szpitala w Słupsku jest ciekawy o tyle że potwierdzone oszczędności uzyskane po zainstalowaniu przez firmę Tech Sterowniki systemu ogrzewania strefowego są bardzo duże.
-A hotele? Po co ogrzewać puste pokoje…
Odpowiedź jest prosta wręcz oczywista. Nie powinniśmy ogrzewać nieużywanych pomieszczeń, nie tylko w hotelach, ale również w każdym innym budynku. Rozmawialiśmy już o tym. Jeśli jednak chodzi o hotele to wystarczyłoby zapytać zarządców nowych budynków tego typu dlaczego takie systemy stosują. Doświadczyłem kilkukrotnie w ostatnich latach działania takiego systemu. Mam wrażenie, że w tym biznesie jest to coraz powszechniejsza praktyka. Aby być konkurencyjnym, aby zarabiać więcej na usługach hotelowych należy ograniczyć koszty, dużą ich część stanowią koszty ogrzewania. Oczywistym sposobem na poprawę rentowności w tej wymagającej branży będzie zastosowanie automatycznych systemów zarzadzania ogrzewaniem.
Państwo jako Politechnika też muszą mierzyć się z tym problemem. Ogromna liczba budynków koniecznych do ogrzania, akademiki, gdzie raczej nikt nie jest zainteresowany oszczędzaniem.
Jeśli chodzi o zarządzanie energią w budynkach uczelni jak nasza to dobrym przykładem jest pilotaż, który miał miejsce po sąsiedzku w akademiku Akademii Górniczo Hutniczej w Krakowie. W ramach niego pod nadzorem kadry naukowej wykazano, że automatyczny system zarządzania ogrzewaniem strefowym może przynosić wymierne korzyści. Myślę, że to świetny przykład i pewien dobry początek dla dalszych zmian wymuszanych również zmieniającymi się przepisami i wymogami w zakresie efektywności energetycznej budynków.
Jakie zmiany ma Pan na myśli?
Dobrą wskazówką jest nowe prawodawstwo w tym unijna dyrektywa EPBD. Obok promocji OZE, dyrektywa wskazuje jednoznacznie m.in na konieczność stosowania zautomatyzowanych systemów zarządzania energią w celu zwiększenia efektywności energetycznej naszych budynków.
W perspektywie kilku lat każdy nowy budynek niemieszkalny i mieszkalny będzie musiał posiadać automatyczny system sterowania ogrzewaniem w podziale na strefy, jeśli jest większy niż 70m2. Działania te są podejmowane, ponieważ zależy nam na ograniczeniu zużycia energii pierwotnej. Tej pochodzącej z paliw kopalnych, nieodnawialnych również węgla.
My w Polsce również chcemy możliwie szybko zastąpić kopaliny OZE, choć mowa tutaj przede wszystkim o węglu, gaz w dalszym ciągu promujemy a przecież jest to kopalina. Tym głównym OZE ma być PV no i wiatr, o czym ostatnio zrobiło się głośno.
Natomiast pomijamy dostępne rozwiązania, które przynoszą efekt natychmiastowy, oferowane są przez rodzimych producentów i nie wymagają wieloletniego procesu legislacyjnego czy inwestycyjnego - mówię tutaj o systemach automatycznego zarzadzania ogrzewaniem, które pozwalają pośrednio obniżyć zapotrzebowanie na energię pierwotną.
Jak duże mogą to być oszczędności w skali całego kraju?
Według niedawnego badania Waide Strategic Efficiency Limited do 2038 r. w Europie można by zaoszczędzić 14 % całkowitego zużycia energii pierwotnej w budynkach, gdyby wszystkie środki w zakresie systemów automatyki i sterowania budynków określone w unijnej dyrektywie w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (EPBD), zostały prawidłowo zrealizowane.
W naszych domach zużywamy około 20% całej energii zużywanej w Polsce z czego 65% to energia wykorzystywana do ogrzewania.
Według najnowszych danych GUS każdy z nas, statystycznie, zużywa więc średnio około 16GJ energii na ogrzewanie. Mnożąc tą wartość przez liczbę mieszkańców Polski i dzieląc przez wartość opałową poszczególnych kopalin okaże się, że na potrzeby ogrzewania musimy zużyć ekwiwalent 25 mln ton węgla lub 18 mld m3 gazu. Gdybyśmy powszechnie wdrożyli automatyczne zarządzanie ogrzewaniem tylko w naszych domach moglibyśmy zaoszczędzić odpowiednio 5 mln ton węgla lub 3,5 mld. m3 gazu. Liczby te się mogą się podwoić, kiedy dodamy energię na ogrzewanie wszystkich pozostałych typów budynków, niemieszkalnych w sektorach usług, szkolnictwa, ochrony zdrowia….
Wynika z tego, że miliony ton węgla, albo miliardy m3 gazu mogłyby zostać niezużyte, gdyby skutecznie wdrożyć automatyczne systemy zarządzania ogrzewaniem.
Nie tylko Kowalski, indywidualnie zaoszczędzi, ale nasza cała gospodarka mogłaby zyskać kilka lub nawet kilkanaście miliardów złotych, każdego roku, bylibyśmy nie tylko bardziej konkurencyjni, ale również skuteczniej chronilibyśmy nasz klimat.
Płatna współpraca z marką Tech Sterowniki