Nejnavštěvovanější odborný web
pro stavebnictví a technická zařízení budov
estav.tvnový videoportál

Stavba / Nízkoenergetické stavby / Administrativní budova v nízkoenergetickém standardu NZEB po 4 letech provozu

Administrativní budova v nízkoenergetickém standardu NZEB po 4 letech provozu

FENIX Trading s.r.o.
Sponzorováno

Čas s neúprosnou jistotou odhalí, zda se naplní předpoklady vložené do návrhu budovy. A to se týká i administrativní budovy společnosti FENIX Group v Jeseníku.


Rozhodnutí postavit novou administrativní budovu v tehdy ještě nepovinném standardu NZEB padlo v roce 2014. Projekt ve spolupráci s ČVUT v Praze, UCEEB byl dokončen v roce 2015 a v říjnu byla stavba zahájena. Běžný provoz byl v budově zahájen v květnu 2016. To znamená, že letos v červnu je v provozu již 4 roky. Vzhledem k experimentálnímu charakteru projektu je provoz budovy detailně monitorován a naměřené výsledky jsou porovnávány s předpoklady.




Obr. Energetický štítek budovy zpracovaný na základě reálného obsazení objektu. Tento PENB reprezentuje typické - skutečné užívání budovy.

Základním charakteristickým znakem budovy je její plná elektrifikace. Vytápění zajišťuje elektrický sálavý topný systém s celkovým výkonem 9 kW s individuální regulací v každé místnosti.

Z pohledu kritérií hodnocení energetické náročnosti je budova aktivním energetickým prvkem. Neboť elektřinu nejen spotřebovává, ale vlastní střešní FVE s výkonem 7,2 kWp si ji i vyrábí, využívá baterii s akumulační kapacitou 26 kWh a přebytek elektřiny dodává do elektrické sítě. Vyrobená elektřina je tedy primárně spotřebována budovou. Baterie byla navržena tak, aby ve spolupráci s FVE pokryla 100% potřeby elektrické energie budovy. To znamená, že v době NT, se baterie přednostně nabíjí a v době VT zajišťuje plné zásobování budovy energií.

Vytápění – spotřeba elektrické energie 05/2016 až 05/2020

Spotřeba energie celé budovy včetně její části pro vytápění byla nejen sledována a výsledky použity pro optimalizaci řízení, ale i posuzována odbornou skupinou zástupců MPO, MŽP, ERU, ČEZ-ESCO, ČEZ-Distribuce, ČEPS a ČVUT v Praze. Shromažďování dat o energetické spotřebě jakož i o kvalitě vnitřního prostředí zajišťuje ČVUT – UCEEB.

Podle projektu zpracovaného UCEEB byla očekávaná roční spotřeba energie 27000 kWh. Skutečné spotřeby elektrické energie a výroby elektřiny z FVE jsou v tabulce 1.

období 2016–2017 2017–2018 2018–2019 2019–2020
celková spotřeba elektrické energie [kWh] 26 626 27 193 24 454 23 727
spotřeba energie ze sítě [kWh] 21 000 20 100 17 223 16 750
energie vyrobená FVE [kWh] 6 050 7 123 7 221 6 977
         
spotřeba energie na vytápění a přípravu TV [kWh] 12 402 10 500 7 300 6 750
meziroční úspora ve vytápění a TV [%] -15,3 -30,5 -7,5

S výjimkou období 2017/2018 byla skutečná celková spotřeba elektrické energie nižší než předpokládaná. Optimalizací provozního režimu využití FVE a akumulační kapacity baterie na základě analýz provozních stavů pak v následujících dvou letech spotřeba významně klesla.

V případě vytápění (včetně přípravy teplé vody) docházelo k úsporám v každém následujícím období. Na velikost meziročních úspory měl bezpochyby vliv vývoj klimatických podmínek. Nicméně, dle údajů Teplárenského sdružení, dosáhly ve stejném období teplovodní systémy úspor pouze 8 %. Město Jeseník leží v nadmořské výšce 456 m n.m.

Zásadní snížení spotřeby energie na vytápění v sezóně 2018/2019 z úrovně předchozích dvou let, má v principu dva hlavní důvody:
  • zavedení útlumového režimu vytápění v pracovních dnech mimo pracovní dobu (17:00 – 3:00) o 2 °C ,
  • otopné období 2018/2019 bylo z pohledu teploty venkovního vzduchu a solárního ozáření příznivější než předchozí otopná období, nicméně však nijak výrazně.

Pro spotřebu energie na vytápění je útlumový režim mimo pracovní dobu v pracovních dnech na jednu stranu výhodný. Na druhou stranu je tato úspora vykoupena ranním náběhem v prvním pracovním dnu, který způsobuje poměrně značné odběrové špičky elektřiny. Tato špička se potkává také se špičkami odběrů souvisejících se začátkem pracovní doby (osvětlení, výtah a různé další i kancelářské spotřebiče). Obecně zde útlumový režim o 2 °C přináší úsporu v celoročním rozsahu cca 13 až 15 %, nicméně za cenu ranních odběrových špiček, které v tomto případě pokrývá bateriové úložiště elektřiny. Po ukončení útlumového režimu v ranních hodinách, v čase 3:00, resp. 4:00 nabíhá maximální příkon systému vytápění. V časovém úseku mezi 3:00 až 7:00 pak vzniká přibližně 30 až 40 % celkové denní spotřeby energie na vytápění, v závislosti na výši nočního útlumu. Režim bez nočního útlumu v pracovních dnech zajišťuje plynulé rozložení spotřeby energie na vytápění v průběhu celého dne bez ranních špiček.

Pokud se výsledné úspory dosažené při vytápění očistí o vliv změn venkovních teplot vzduchu, tak je zřejmý vysoký úsporný potenciál instalovaného sálavého vytápění. To velmi flexibilně reagovalo nejen na změny venkovních teplot, ale i na obsazenost jednotlivých vytápěných zón, místností, včetně vzniku a zániku doplňujících tepelných zisků. Tedy i na změny intenzity oslunění jednotlivých místností budovy, které probíhají velmi dynamicky a vyžadují velmi rychlou reakci systému vytápění. Elektrický sálavý systém vytápění jednoznačně prokázal své výrazné přednosti před teplovodními systémy, které mají mnohem větší setrvačnost! Dokazují to příklady výstupů z konkrétních měření.

Extrémně chladný den (-12 °C), zataženo, elektrické sálavé vytápění v porovnání s teplovodním systémem.
Obr. 1 Extrémně chladný den (-12 °C), zataženo, elektrické sálavé vytápění v porovnání s teplovodním systémem. Zelenou křivkou je zachycen průběh dodávky tepelné energie do vytápěného prostoru. Červená plocha orientačně ukazuje množství tepelné energie, které by navíc dodal teplovodní podlahový systém.

Na obrázku 1 je zachycen průběh celkového příkonu vytápěcího systému v extrémně chladném dni s teplotou až -12 °C, zataženo. Teplovodní systém s tepelnou setrvačností při setrvačnosti chladnutí na úrovni více než 8 hodin nedokáže zamezit přetápění místností, pokud jsou změny velmi rychlé. Změny v daném dni nevyplývaly z rychlých změn střídání teplot venkovního vzduchu. Jen velmi málo ze změn intenzity slunečního záření, bylo zataženo, ale především ze změn vnitřních tepelných zisků souvisejících s provozem různých kancelářských zařízení, příchodem a odchodem osob atp. Tento problém charakterizovaný velikostí červené plochy v grafu se ještě zvětší, pokud jde o den s vyššími teplotami a menší potřebou tepla, viz obr. 2.

Slunečný den 16. 2. 2017, průměrná teplota +4,7 °C.
Obr. 2 Slunečný den 16. 2. 2017, průměrná teplota +4,7 °C.

Pokud je administrativní budova postavena ve vysoce energeticky úsporném standardu, minimálně NZEB, a má být skutečně úsporná i v reálném provozu, je zřejmé, že klasické teplovodní systémy se svou setrvačností v ní nebudou schopné dostatečně rychle reagovat na změny v potřebě tepla, a tak maximalizovat úspory energií. Pokud budou takto zvýšené potřeby energie kryty převážně z obnovitelných zdrojů, což ve většině případů budou již v blízké budoucnosti hromadně instalované FV elektrárny na střechách a k nim instalovaný bateriový systém, tak tyto systémy budou muset být navrženy na větší výkon včetně větší kapacity baterie a budou tedy dražší.

Zatímco poměrné přímé náklady na spotřebu nakupované energie s úsporností budov více méně rovnoměrně klesají, tak exponenciálně rostou poměrné náklady na pořízení zdroje tepla a distribučních prvků tepla po budově. Z tohoto obecného faktu se vymyká elektrické sálavé vytápění se svými nejnižšími pořizovacími náklady, a přitom nulovými náklady na servis a se životností desítek let.

Nová vyhláška o energetické náročnosti budov pokračuje ve znevýhodňování elektrického vytápění

Z pohledu všeobecné potřeby snižovat emisní zatížení, a především prostředí měst, je zarážející, že přechod automobilů na elektřinu má politicky nejvyšší prioritu. Přitom lokálně trvale bezemisně působící stacionární zdroj tepla ve formě rychle reagujících a úsporných elektrických sálavých systémů uplatněný v nízkoenergetické budově bude dále záměrně znevýhodněný faktorem primární energie z neobnovitelných zdrojů energie ve výši 2,6. Tak je to uvedeno v aktuálně zveřejněné vyhlášce č. 264/2020 Sb. o energetické náročnosti budov, která nabude účinnosti 1. 9. 2020 a nahradí současnou vyhlášku č. 78/2013 Sb. Je přinejmenším zvláštní, že příznivý faktor primární energie z neobnovitelných zdrojů energie ve výši 0,9 byl přiznán soustavám zásobování tepelnou energií, a to i bez podílu obnovitelných zdrojů energie, pokud v předcházejícím kalendářním roce v nich bylo dodáno alespoň 75 % tepla z kombinované výroby tepla a elektřiny. V současných podmínkách tedy nejen z uhlí, ale i zemního plynu, který sám o sobě je zatížen faktorem primární energie z neobnovitelných zdrojů energie ve výši 1,0.

Více informací k projektu FENIX

O zkušenostech souvisejících s elektrickým vytápěním administrativní budovy FENIX hovořila redakce TZB-info s Ing. Cyrilem Svozilem, předsedou představenstva FENIX Group. Rozhovor je součástí článku Elektrické vytápění v novele zákona 406/2000, elektřina v NZEB.
Další podrobné informace o administrativní budově FENIX lze nalézt v řadě článků zveřejněných na TZB-info:


Podrobné informace o administrativní budově FENIX lze nalézt v řadě článků zveřejněných na TZB-info:


FENIX Trading s.r.o.
logo FENIX Trading s.r.o.

Jako český výrobce s více než 30letou tradicí nabízíme kompletní sortiment elektrického sálavého vytápění - topné rohože a topné kabely ECOFLOOR, topné folie ECOFILM, sálavé panely ECOSUN, přímotopné konvektory ECOFLEX, regulaci bytovou i průmyslovou. Na ...

Více o firměChci další informaceWebové stránky