Racionalizácia tepla a spotreby energie na vykurovanie zónovým riadením teploty

JasminSK   |   12.03.2021

KVP ENERGO I. Bukovčana 849/1, 971 01 Prievidza

IČO : 52335704, Číslo živnostenského registra: 340-43070

Mobil : +421908745562

www.kvpenergo.sk

kvpenergo@kvpenergo.sk

 

 

 

 

 

Racionalizácia tepla a spotreby energie

na vykurovanie zónovým riadením teploty

 

 

 

 

 

 

 

 

Spracovateľ      :      Peter Cabanik - KVP ENRGO 

Vypracoval        :     Peter Cabanik    

Stupeň               :     Štúdia

Dátum sprac.    :     03/2021


Obsah

 

  1. Úvod
  1. Popis merania a objektu
  1. Prvá fáza merania
  1. Druhá fáza merania
  1. Vyhodnotenie jednotlivých meraní
  1. Investícia a investičná návratnosť
  1. Záver 

 


     1. Úvod

Štúdia porovnáva vykurovacie náklady v objektoch na základe regulácie teploty -riadenia vykurovania s jedným izbovým termostatom a zónovou reguláciou teploty- vykurovanie s izbovým termostatom v každej miestnosti. Cieľom bolo vykonanie niekoľko dňového merania, zistenie skutočnej reálnej úspory na vykurovacích nákladoch a dĺžky investičnej návratnosti. Merania boli rozdelené do dvoch fázových etáp a každá fáza sa vykonávala v trojdňovom meracom cykle. Merania sme sa snažili vykonať pri rovnakých vonkajších a vnútorných podmienkach.

Vonkajšie podmienky sú ovplyvňované rôznymi faktormi. Pre naše merania boli kľúčové: slnečné žiarenie, maximálna a minimálna vonkajšia teplota. Pri meraniach sme sa snažili eliminovať tepelné zisky slnečným žiarením, merania vykonávať pri zamračenej oblohe bez zrážok a vonkajšia teplota maximálna-minimálna, bola v tolerančnej odchýlke 1°C od referenčnej meracej teploty. Za referenčnú meraciu teplotu bola stanovená priemerná teplota od začatia prvej fázy meracieho cyklu.

Ďalšie faktory ako napr. vietor, atmosférické zrážky a pod. sú pre naše merania bezpredmetné. Vývoj počasia a teplôt viď graf č.1.

Vnútorné podmienky sú tiež ovplyvňované rôznymi faktormi. Sú to tepelné zisky z rôznych elektrických spotrebičov, osôb, slnečné žiarenie, vetranie, rekuperácia, ekvitermná regulácia, osvetlenie, varenie a pod. Všetky faktory ovplyvňujúce vnútorné podmienky sme nastavili tak, aby boli pre každý deň merania rovnaké.

Počas 6 dní merania sme eliminovali tieto faktory :

  • Počas merania bol objekt neobývaný cez deň aj v noci
  • Počas merania boli eliminované možné tepelné zisky z varenia, z rôznych elektrických spotrebičov, rekuperácie, osvetlenia a pod.
  • Priestorová teplota počas meracích dní bola nastavená konštantne na 22°C/24hod/6dní
  • Tepelné zisky zo slnečného žiarenie boli eliminované vonkajšími žalúziami
  • Ekvitermná regulácia bola vypnutá a výstupná teplota zo zdroja tepla bola konštantne nastavená na 36°C/24hod/6dní
  • Vetranie sa počas merania nevykonávalo

     2. Popis merania a objektu

Objekt : rodinný dom – novostavba                                                                                                  

Vykurovacia plocha : 200m2

Vykurovací zdroj : elektrický kotol 12kW

Typ vykurovania :  teplovodné podlahové                                                                 

Energetická trieda domu: A1

Lokalizácia :  Prievidza

Poloha budovy : chránená B3, radová

Dom je plne funkčne vybavený, zariadený (viď pôdorys domu obrázok 1 a 2). Pred začatím našich meraní bol vykurovaný na 22°C a taktiež plne obývaný. Odber elektrickej energie na vykurovanie je merané v tarife NT sadza DD5 SSE a.s. Elektrický kotol je ovládaný cez HDO čiže v čase výluky a požiadavky na teplo nepracuje. Skreslenie spotreby elektrickej energie bolo vylúčené a ohrev vody bol počas merania vypnutý. Žiadne ďalšie  elektrické zariadenie v dome neovplyvňovalo spotrebu v NT tarife.

Merania boli vykonávané po dobu 6 dní od  15.12.2020 do 21.12.2020.

Vývoj počasia a teplôt mesiac december. 

Graf č.1

 

 100% oblačnosť (šedé pozadie), 80% oblačnosť (biele pozadie) a jasná obloha (žlté pozadie).


     3. Prvá fáza merania

Deň začatia merania :   15.12.2020

Deň ukončenia merania : 18.12.2020

 

Vykurovanie a regulácia teploty je riadená jedným izbovým termostatom. Priestorová teplota je pre celý dom nastavená konštantne na 22°C/24hod. Umiestnenie izbového termostatu viď na pôdorysnej schéme domu viď obrázok č.1.

Použité zariadenie :

Priestorový bezdrôtový izbový termostat zn. Computherm Q3 - 1ks

https://www.imperialshop.sk/computherm-q3-digitalny-izbovy-termostat

Hysterézia spínania  (0.2 °C - zadaná hodnota) 

Hysterézia vypnutia (0°C + zadaná hodnota)

obrázok č. 1.

 



     4. Druhá fáza merania

Deň začatia merania :   18.12.2020

Deň ukončenia merania : 21.12.2020

V druhej fáze sme objekt rozdelili na 8 zón, kde každej zóne bol pridelený samostatný izbový termostat. Vykurovanie a regulácia teploty je riadená teraz ôsmimi izbovým termostatmi, ktoré sú nezávisle na sebe a každý z nich si riadi svoju priradenú zónu. Priestorová teplota domu v každej zóne je nastavená opätovne konštantne na 22°C/24hod. Umiestnenie izbových termostatov a rozdelenie zón viď na pôdorysnej schéme domu viď obrázok č.2.

obrázok č. 1.

 


Použité zariadenia :

Všetky komponenty sme použili od firmy TECH CONTROLLERS

Priestorový bezdrôtový izbový termostat  CS-C-8R - 8ks

http://tech-reg.sk/p/cs-c-8-r

Hlavný bezdrôtový regulátor pre 8 zón CS-L-8e – 1ks

http://tech-reg.sk/p/cs-l-8e

 

Hysterézia spínania  (0.2 °C - zadaná hodnota) 

Hysterézia vypnutia (0°C + zadaná hodnota)

     


     5. Vyhodnotenie jednotlivých meraní


Z porovnania spotreby  jednotlivých dní je evidentne vidieť úsporu. Úspora v našom prípade dosiahla v priemere až 25% čo je veľmi zaujímavý výsledok. Keď zoberieme do úvahy súčasne ceny energií, v našom prípade elektrickú energiu, kde pri meraní bola aktuálna cena v tarife DD5 NT=0,1089356 eur, tak denná úspora pri zónovom vykurovaní je v priemere 2,75 eur na deň nižšia ako pri riadení teploty s jedným izbovým termostatom. V nasledujúcich grafoch č.3 a č.4 môžete vidieť mesačnú a ročnú spotrebu a  finančné náklady na vykurovanie.

Pri výpočte sme vyhádzali, že dĺžka vykurovacieho obdobia bude trvať 5 mesiacov. Samozrejme takéto hodnoty uvedené v grafoch treba brať s rezervou aj keď sme vychádzali z presne nameraných hodnôt  a úspora 25% je reálna. Dôvodom je, že výsledné hodnoty spotreby sú priamo úmerné k vonkajšej teplote, aj keď reálna úspora bude v priemere stále 25%, výsledná hodnota spotreby a finančných úspor bude rozdielna. V našom prípade by nám pri súčasných hodnotách vychádzala mesačná úspora v priemere 81,43 eur čo robí ročne zhruba 405 eur na vykurovacích nákladoch.


     6. Investícia a investičná návratnosť

Dĺžka investičnej návratnosti bude závisieť od spotreby, ktorá je nepriamo úmerná k investičnej návratnosti. V praxi to znamená, že čím väčšia spotreba tým rýchlejšia návratnosť. V našom meranom objekte bola investícia do zónového riadenia teploty vykurovania vo výške 945 eur. Do investície nebola zahrnutá cena inštalácie. Keď budeme vychádzať z našich nameraných hodnôt a budeme predpokladať rovnaký vývoj vonkajších teplôt počas celej vykurovacej sezóny ako pri našich meraniach, tak predpokladaná návratnosť by bola zhruba 23 až 25 mesiacov, viď graf č. 5.

O dĺžke investičnej návratnosti rozhoduje teda primárne spotreba. Samozrejme že výšku vykurovacích nákladov neovplyvňuje len samotná dĺžka vykurovacieho obdobia alebo vonkajšia teplota, ale aj energetická trieda domu a zdroj tepla. Náš meraný objekt je v energetickej trieda A1 a zdroj tepla je 12 kW elektrický kotol, ktorý hrá v prospech rýchlejšej investičnej návratnosti, pretože náklady na vykurovanie pri elektrike sú zhruba o 20% až 50% vyššie ako napr. pri plyne alebo tepelnom čerpadle. Pokiaľ by v meranom objekte bol umiestnený plynový kotol alebo tepelné čerpadlo, investičná návratnosť by sa predlžovala o percentuálny rozdiel úspornejšieho a účinnejšieho zdroja tepla, viď graf č.5. Poslednými faktormi ktoré majú vplyv na veľkosť spotreby a vykurovacie náklady, sú tepelno-izolačné vlastnosti objektu. Čím väčšia tepelná strata objektu, tým väčšia spotreba a náklady, ktoré výrazne skracujú dĺžku investičnej návratnosti.


     7. Záver

V celkovom zhodnotení našej štúdie môžeme reálne skonštatovať, že zónová regulácia teploty - vykurovanie s izbovým termostatom v každej miestnosti, má výrazný vplyv na spotrebu. Výsledná hodnota, ktorá znižuje spotrebu o 25%  je veľmi zaujímavá a okrem toho výrazne predlžuje aj životnosť zdroja tepla a všetkých komponentov vo vykurovacom systéme. 

Ďalej môžeme skonštatovať, že je jedno akú energetickú triedu má objekt alebo aký úsporný zdroj tepla a aký vykurovací systém je v ňom nainštalovaný, zónová regulácia teploty - vykurovanie  s izbovým termostatom v každej miestnosti, bude stále dosahovať minimálnu úsporu 20%. Táto hodnota je nemenná, jedine bude ovplyvnená dĺžka investičnej návratnosti.

Na záver chceme doplniť, že investícia do takéhoto zónového riadenia teplôt je efektívnejšia, ako vykurovať objekt na jeden spoločný izbový termostat. Je oveľa rozumnejšia, ako investovať do drahých zdrojov tepla. Investičná návratnosť zónového riadenia teplôt sa reálne pohybuje v rozpätí 18 až 47 mesiacov a tento údaj nie je zavádzajúci, ako to býva u rôznych predajcov či už tepelných čerpadiel, kotlov, infrapanelov a pod.

Zónový riadiaci systém teplôt od spoločnosti TECH CONTROLLERS, ktorý bol nainštalovaný v našom meranom objekte, dosiahol naozaj uvedené hodnoty úspor ako to deklarujú vo svojich reklamných propagáciách. Systém od TECH CONTROLLERS, ktorý sme nainštalovali nebol úplný. Chýbali v ňom snímače otvorenia okien a dverí. Ak by boli nainštalované, určite by prispeli k ešte vyššej úspore ale pre naše merania, kde sme vylúčili vetranie, boli bezpredmetné.

Veríme, že táto štúdia pomôže sa reálne zamyslieť, nad tým, že tieto moderné zónové systémy riadenia teplôt majú veľký význam, majú veľký podiel na energetických úsporách a v blízkej budúcnosti bude každý objekt vybavený takýmto systémom.

 

PÁČILO SA VÁM TENTO ČLÁNOK?


Môžete získať viac tohto typu obsahu prvý, stačí sa prihlásiť k odberu noviniek!



Svoj komentár



Komentáre

Žiadne komentáre