Nejen nové, ale i staré domy mohou být energeticky soběstačné

Na provoz budov připadá zhruba 40 % spotřeby energií v Evropské unii. Lze tuto bilanci změnit? A za jakých podmínek je možné dosáhnout energetické soběstačnosti budov?

I to byla témata, na něž jsme se zaměřili v rozhovoru s Petrem Řezáčem, International Key Account manažerem z E.ON Energy Solutions.

V Praze 6 – Liboci vzniká městská čtvrť budoucnosti. Místo, kde je udržitelnost součástí zadání, ne jenom třešničkou na dortu. Bude zde spousta zeleně (včetně vertikálního parku) a smart eko prvky. E.ON CZ dodá ekologické vytápění i chlazení a o kvalitní architekturu se postará mj. studio AI-DESIGN (Architecture Interior Design) pod taktovkou Evy Jiřičné a Petra Vágnera.

Pro snížení energetické náročnosti budov je třeba nejen stavět efektivní nové stavby, ale zejména rekonstruovat ty stávající. Jak moc je tuzemský nemovitostní fond z hlediska efektivity provozu nevyhovující?

Budovy a energetické systémy výroby hrají hlavní roli při snižování globálních emisí skleníkových plynů. Až 40 % budov u nás bylo postaveno před rokem 1960 a více než 75 % z nich nesplňuje dnešní energetické normy. Proto je třeba se zaměřit nejen na nové stavby, ale také na renovaci těch stávajících. Pro naplnění cílů evropské zelené dohody je nezbytné dále snižovat energetickou náročnost budov, modernizovat systémy ohřevu vody, vytápění a chlazení, například prostřednictvím tepelných čerpadel typu země-voda či vzduch-voda v kombinaci s fotovoltaikou, zejména pro napájení samotných čerpadel. Ideální jsou systémová řešení pro celé městské čtvrti nebo obce v pojetí E.ON ES jako City Quarters Solutions.

Potřebnou rekonstrukcí projde jen zhruba 1 % domů ročně a tempo by bylo třeba ztrojnásobit. České domácnosti ale nemají na takové investice potřebný kapitál a zároveň není možné, aby vše dotoval stát. Jaké řešení vidíte?

Podle upravených evropských směrnic je třeba dosáhnout alespoň 2–3 % rekonstrukcí ročně. V zahraničí existuje mnoho příkladů včetně národních strategií financování udržitelnosti prostřednictvím zelených dluhopisů. V Česku zatím podobný nástroj chybí. Proto je nezbytná rozsáhlá transformace legislativy, zlepšení přípravy a zadávání projektů a nastavení promyšleného systému financování, včetně možnosti daňových odpočtů. Velmi důležité je také vytvořit jednotné kontaktní centrum pro obce, které jim pomůže zorientovat se v dostupných možnostech. Tato podpora by se měla týkat nových projektů i rekonstrukcí stávajících budov.

Když se zaměříme přímo na možnosti rekonstrukcí a vezmeme například širší centrum Prahy, je zde mnoho budov, které půjde jen těžko zateplit či izolovat, vyměnit jim okna a na střechy dát fotovoltaiku. Co s nimi?

Rekonstrukce historických objektů je náročnější, zejména v případě památkově chráněných budov, kde nelze uplatnit standardní postupy. Pak je důležité zaměřit se na využití a provoz objektu a navrhnout energetické řešení na míru. Budovy postavené v 50., 60. a 70. letech jsou pro rekonstrukci vhodnější, protože lze modernizovat i stavební obálku a tím zvýšit energetickou efektivitu.

Technologický HUB v Mydlovarech zahrnuje různé typy zdrojů od FVE až po biomasu, ale také záložní zdroj, který je v provozu již mnoho let jako středisko výkonové rovnováhy.

Obvykle je pozornost zaměřena na jednotlivé stavby, ale vy se zabýváte chytrými řešeními, kdy si jednotlivé objekty vypomáhají. Můžete přiblížit, jak to funguje?

Zaměřujeme se mj. na energetický management budov. Klientům nabízíme nejen technologie, které šetří energii nebo ji vyrábějí z obnovitelných zdrojů, ale také pokročilé systémy řízení a monitoringu. Spolupracujeme s developery nejen na úrovni jednotlivých objektů, ale celých čtvrtí či obcí. Čerpáme z rozsáhlých zkušeností mezinárodní skupiny E.ON, zejména ze Skandinávie, kde tato řešení běžně fungují. Dalším řešením je systém Ectogrid, který umožňuje efektivní sdílení tepla a chladu, nebo dlouhodobé smlouvy PPA (Power Purchase Agreement). Ty představují strategické partnerství mezi výrobcem elektřiny z obnovitelných zdrojů a odběratelem, kdy je předem stanovena výkupní cena na 10–15 let. Výrobci to zajišťuje stabilní příjem a lepší podmínky pro financování projektu, zatímco odběratel má zajištěnou dodávku zelené elektřiny za předvídatelnou cenu, často výhodnější než tržní sazby. Tento model je využitelný pro velké podniky, stejně jako pro municipality nebo areály s vysokou spotřebou energie.

Můžete uvést příklad konkrétní realizace ať už u nás, nebo v zahraničí?

Samozřejmě. Realizace a provoz takových systémů najdeme například v Medicon Village ve švédském Lundu, kde je využíván systém Ectogrid pro efektivní sdílení tepla a chladu mezi jednotlivými objekty. V přípravě je také projekt Silvertown v Londýně, což je plánovaná městská čtvrť s 6 000 byty, kancelářskými budovami a datovými centry, které budou napojeny na jednotný energetický systém. Ectogrid se rozvíjí i v dalších městech, například v Mnichově a Miláně. Jde o chráněné technologické řešení, které je zajištěno desítkami patentů.

Chystáte nyní nějaký podobně zajímavý projekt?

Ano, připravujeme k realizaci projekty nejen v Praze, Brně ale i v dalších městech. Mohu zmínit přípravu developerského projektu Westpoint v Praze, kde na 155 000 m² vznikne přes 2 000 bytů. V první etapě navrhujeme a realizujeme systém vytápění a chlazení s využitím tepelných čerpadel typu země-voda či vzduch-voda v kombinaci s fotovoltaikou, dobíjecí stanice pro elektromobily a komplexní energetický management. Celý systém bude naše společnost E.ON Energy Solutions rovněž dlouhodobě provozovat. 

Jaký je v tomto případě časový horizont realizace?

Probíhá projektová příprava pro realizaci stavby a energetického řešení s dokončením v horizontu čtyř let. 

Můžete uvést nějaké podrobnosti?

Projekt obsahuje vysoce efektivní řešení, které dodává pro objekty teplo a chlad založené primárně na obnovitelném zdroji energie. Jedná se o nízkoteplotní systém konstrukčně řešený prostřednictvím topných a chladicích stropů. Další udržitelnou technologií je využití tzv. šedé vody. 

Je možné podobná řešení implementovat i do staré zástavby, jejíž klasická rekonstrukce je složitá?

Ano. I starší objekty lze napojit do sdíleného systému, kde mohou využívat přebytky energie, ať už tepelné, nebo elektrické.

Největší část energie v budovách spotřebuje vytápění. Nejvíce se v tomto ohledu propagují tepelná čerpadla. Vidíte větší perspektivu v těch, která čerpají energii z okolního vzduchu, nebo spíše v geotermálních vrtech?

V současnosti považujeme za nejperspektivnější kombinaci decentralizovaných a diverzifikovaných zdrojů výroby přímo na místě spotřeby, beze ztrát při distribuci. Užívají se tepelná čerpadla typu země-voda či vzduch-voda, často doplněné o bivalenci neboli doplňkový zdroj pro pokrytí špiček ve spotřebě a záložní zdroje. Důležitým prvkem je integrace s fotovoltaickými systémy, které pokrývají část energetické potřeby tepelných čerpadel. Výhodou těchto řešení je vysoká efektivita, nezávislost na centrálních systémech rozvodů tepla a zároveň možnost jedním systémem pokrýt potřeby vytápění i chlazení.

Vrty jsou mnohem nákladnější. Mají dostatečnou návratnost?

Ano, pokud jsou správně navrženy a realizovány. Není nutné celý systém dimenzovat na 100 % výkonu. Návrh lze optimalizovat vhodným doplněním bivalentních zdrojů nebo instalací fotovoltaiky. Výhodou je dlouhá životnost vrtů, která koresponduje s životností stavby. Jde o uzavřený systém, který efektivně využívá geotermální energii.

Jsou na obzoru nějaká další řešení či inovace, které by mohly energetickou bilanci

budov výrazně vylepšit?

Rozhodně ano. Velký potenciál vidíme například v zavádění nízkonapěťových technologií, digitalizaci správy budov a pokročilých systémech řízení a regulace energetických toků. Klíčovou roli hraje práce s daty, jejich sběr, vyhodnocení a schopnost na jejich základě efektivně optimalizovat provoz celých objektů i městských celků. Pokud budeme tyto nástroje chytře kombinovat s decentralizovanými zdroji a flexibilními systémy, začnou se budovy chovat jako aktivní prvek energetické soustavy. Nejen jako konzumenti, ale i jako producenti a regulátoři.

Kdosi řekl, že každý typ budovy může být energeticky soběstačný. Za jakých podmínek?

Dům je takový, jak se chová jeho uživatel. Proto návrh a realizace energeticky soběstačného domu či objektu je jen polovina cesty. Ta druhá spočívá v systému řízení a používání budovy v průběhu let provozování.

 

Foto: Bohdan Štoček a  archiv E.ON

Využití odpadního tepla z velkokuchyní kombinací vzduchotechniky a tepelného čerpadla

Rostoucí ceny energií a související tlak na efektivitu provozu vedou k hledání komplexních systémových řešení. V oblasti kuchyňské vzduchotechniky hraje významnou roli nejen hygienická účinnost, ale také schopnost zpětného využití vznikajícího tepla. 

Kombinací větracího stropu a rekuperační jednotky od firmy ATREA s tepelným čerpadlem Master Therm vzniká kompaktní systém, který umožňuje efektivní větrání i využití zbytkové energie k ohřevu vody, vytápění nebo chlazení. 

  • Zbytkové teplo po průchodu rekuperačním výměníkem dokáže využít tepelné čerpadlo pro vytápění i ohřev vody.

  • Názorná ukázka zapojení tepelného čerpadla do systému vzduchotechniky

Technologie umožňují vytápění i chlazení

Základem systému je správně dimenzovaná vzduchotechnika. Společnost ATREA využívá v kuchyňských instalacích větrací stropy v kombinaci s kompaktními jednotkami s rekuperací tepla (řada Duplex).

Dalším úkolem vzduchotechniky je účinné zachycování tukových částic. Společnost ATREA využívá dva typy odlučovačů aerosolů – lamelový a cyklonový. 

Filtrační účinnost těchto zařízení výrazně překonává konkurenční systémy, oba dokážou odfiltrovat 100 % částic. Cyklonový odlučovač od velikosti 4,0 µm, lamelový od 5,5 µm. Řešení od společnosti ATREA tedy přispívá k delší životnosti zařízení i vyšší hygienické kvalitě v provozu. 

Snížení tepelné ztráty zajišťuje standardně přítomná rekuperace tepla. Její výměník disponuje účinností 50–60 % a slouží pro předehřev přiváděného vzduchu. Samotná rekuperace však není primárním zdrojem tepla.

Pro efektivní využití zbytkového tepla, které nelze zachytit rekuperací, je do systému integrováno tepelné čerpadlo Master Therm (např. AquaMaster 90 Inverter), které zajišťuje ohřev vody, vytápění i možnost chlazení. Díky řízení až šesti topných okruhů lze systém flexibilně přizpůsobit provozu. V letním období se dá tepelné čerpadlo použít i pro chlazení, přičemž studený vzduch je do prostoru kuchyně rozváděn větracím stropem. Zbytkové teplo je možné dále využívat např. pro ohřev vody. Tepelné čerpadlo v kombinaci s rekuperačním systémem umožňuje vytvořit z restauračního provozu během vaření téměř soběstačnou jednotku, protože vyprodukované odpadní teplo výrazně přispívá k pokrytí potřeby vytápění prostoru restaurace i ohřevu teplé vody.

  • Tepelné čerpadlo Master Therm AquaMaster 90 Inverter

Pilotní projekt a jeho výsledky

V pilotním projektu v ČR bylo realizováno řešení s větracím stropem TPV (plocha 60 m2), jednotkou Duplex Basic 12100 a potrubním systémem. V plánu je instalovat tepelné čerpadlo Master Therm AquaMaster 90 Inverter o výkonu až 62 kW (W20W55), které bude v tomto případě využívat zbytkové teplo z kuchyně pro vytápění prostoru restaurace a pro ohřev vody. Kompletní instalace bude mít vedle ekologického rozměru i zásadní ekonomický přínos.

Plánované tepelné čerpadlo využívá zbytkové teplo z kuchyňského provozu pro vytápění restaurace a ohřev vody. Míra vytížení kuchyňského provozu má přitom přímý vliv na množství odpadního tepla a celkovou návratnost investice do systému s rekuperací a tepelným čerpadlem. Větší doba provozu povede k dřívější návratnosti investovaných prostředků. 

Kombinace pokročilé vzduchotechniky s rekuperací a tepelným čerpadlem nabízí velmi efektivní a udržitelné řešení pro gastroprovozy a průmyslové kuchyně. Vedle výrazné úspory energií přináší také zvýšení komfortu, hygieny a soběstačnosti provozu. Implementace podobných systémů má značný potenciál v široké škále aplikací. 

  • Větrací strop ATREA TVP zahrnuje integrované osvětlení pomocí velkoplošných panelů.

Martin Jeník, Master Therm tepelná čerpadla s.r.o. (martin.jenik@mastertherm.cz)

Jan Foret, ATREA s.r.o., jan.foret@atrea.cz

Foto: Archiv autorů

 

Společnost ATREA se vzduchotechnikou zabývá již od roku 1990 a patří mezi lídry v oboru. Prodejní jedničkou je nejen v Česku, ale i v Německu, Slovensku, Maďarsku či Chorvatsku. Master Therm, člen skupiny ATREA, je český výrobce tepelných čerpadel, který vznikl v roce 1994.

Zájem o automatizaci hotelů roste

Hoteliéři řeší nespočet výzev. Nedostatek zaměstnanců, tlak na úspory a rostoucí očekávání hostů. Jedno řešení se ale opakovaně osvědčuje – automatizace provozu. Moderní systémy zjednodušují řízení hotelu, snižují náklady a posouvají zážitek hostů na novou úroveň.

Provozovatelé hotelů stále častěji hledají způsoby, jak zefektivnit každodenní provoz. Automatizace jim nabízí možnost soustředit se na hosty a neřešit zbytečné rutinní činnosti – od osvětlení přes přístup do pokojů až po topení a energetický management.

Chytrý hotel přináší mnohé výhody

Komfort pro hosty: Loxone v Boutique Hotelu Nils am See

Automatizace budov od Loxone posouvá komfort hostů a efektivitu hotelového provozu na novou úroveň.

Host pozná výhodu chytrého hotelu už při příjezdu. Například v rakouském Boutique Hotelu Nils am See se může sám ubytovat bez čekání na recepci. Jedním z klíčových prvků tohoto projektu je digitální průvodce pobytem, který hostům umožňuje samostatný check-in a vyzvednutí pokojové karty ve formě NFC náramku. To šetří čas personálu a dává hostům svobodu ubytovat se kdykoli, bez nutnosti čekat na recepci.

Přístup do dalších částí hotelu, jako jsou pokoje, wellness nebo garáž, je možný až po dokončení check-in. Plně automatizovaný systém přístupů a rezervací funguje díky flexibilitě a široké kompatibilitě systému Loxone. 

V pokoji si pak host může nastavit požadovanou teplotu a systém se o to postará; jediný ovládací prvek na zdi nabízí také možnost ovládat osvětlení nebo stínění. V ideálním případě se však o mnohé z těchto funkcí starat nemusí, protože systém všechno vyhodnocuje automaticky. 

A jak to funguje? Vytápění nebo chlazení se vypne v případě nepřítomnosti hosta, nebo pokud je otevřené okno. Systém umožňuje také automatické topení či ochlazení pokoje na základě check-in hosta. Z rezervačního systému totiž Loxone zná čas příjezdu a automaticky připraví pokoj na komfortní teplotu bez manuálního zásahu zaměstnance. 

Komfort pro hosty, úspory pro provoz

Automatizace totiž funguje v pozadí, aniž si jí návštěvníci hotelu všimnou: světla se přizpůsobují denní době i přítomnosti hosta, v prázdných pokojích se vypíná vytápění, venkovní stínění reaguje na počasí. Díky tomu nedochází k plýtvání energií, a přesto je v celém objektu stále příjemně.

Co může hotel získat díky Loxone?

  • Řízení topení a klimatizace: Pokoje se při příjezdu hosta automaticky vytopí na požadovanou teplotu.
  • Ovládání zvuku: Hudbu lze přehrávat s různou hlasitostí a v různém rozsahu.
  • Ovládání osvětlení: Automatické přizpůsobení vnitřního osvětlení na základě venkovního denního světla.
  • Přístupový systém: Flexibilní správa přístupů umožňuje dodavatelům nebo hostům přístup v určených časech a do určených prostor.
  • NFC Code Touch: Barevně ukazuje obsazenost pokoje i to, zda je třeba jej uklidit. To usnadňuje práci úklidovému týmu.
  • … a mnoho dalšího!

„Velkým tématem je právě energetický management. S Loxone nemusejí hotely zbytečně vytápět pokoje či jiné prostory, v nichž nikdo není. Vše je řízeno automaticky, personál se nemusí o nic starat. Loxone Partneři nabízejí komplexní řešení, na které hoteliéři slyší, a už teď pracujeme na mnoha projektech, v nichž bude Miniserver řídit různé činnosti. Provozovatelé pak budou mít o všem přehled v jednoduché aplikaci. I to je lákadlem na základě zkušeností našich partnerů,“ popisuje Petr Skála, šéf komerčních projektů v Loxone Česko.

Moderní systém, jako např. ten od Loxone, dokáže řídit celý hotel – od jednoho pokoje po velký komplex s wellness a restaurací. A co je zajímavé, takové řešení není určeno jen pro novostavby. Díky jeho flexibilitě jej lze využít i při rekonstrukcích, bez nutnosti zásadních stavebních zásahů.

To se potvrdilo při rekonstrukci staré vodárenské věže v belgickém Turnhoutu. Budova je zapsaná na seznamu kulturního dědictví a nyní nově nabízí ubytování. Přístup do ní, osvětlení nebo vytápění zajišťuje automatizace od Loxone. 

Ráz objektu to nenarušilo. „Nacházíme se v historické budově, která je zapsaná na seznamu kulturního dědictví. Při rekonstrukci jsme pečlivě dbali na to, aby si objekt zachoval svou hodnotu,“ uvedla architektka Marie-Line Ranschaert z Dockx Holding.

Výhody pro provoz i budoucnost hotelnictví

Díky centrálnímu systému mají provozovatelé přehled o všem, a to i na dálku. Pomocí aplikace vidí obsazenost, spotřebu energie nebo třeba teplotu v jednotlivých místnostech. Systém navíc umožňuje spravovat více hotelů z jednoho místa, což je ideální pro větší provozovatele nebo developerské skupiny s vícero nemovitostmi. Jeden systém, jedna aplikace a v ní všechny systémy hotelu. Data z více hotelů lze porovnávat mezi sebou. To je jednoduché a úsporné řešení bez potřeby řešit nespočet různých na sobě nezávislých dodavatelů.

„V případě projektů, které řešíme, často začínáme tím, co hoteliéry trápí nejvíc, ať už je to řízení vytápění, nebo samotný přístup. Poté mnohdy postupně systém rozšiřujeme podle potřeby o osvětlení nebo audio. Není nutné automatizovat všechno najednou, ale postupně,“ uvádí Petr Skála z Loxone Česko.

Výhody jednotného systému potvrzují i provozovatelé ubytovacích zařízení v Česku. „Je tady ubytování, sklárna, restaurace, vinárna, stáje, wellness… V současné době si nedovedu představit, že bych dokázal řídit celý náročný provoz bez tak zásadního pomocníka, jako je systém Loxone,“ vysvětluje Adam Havlíček z areálu Zikmundov nedaleko Uherského Hradiště. (někam sem ten druhý QR kód s výkřikem)

Objevte Zikmundov, kde se automatizace stará o provoz sklárny i ubytování zároveň

Optimalizace na základě času a přítomnosti šetří peníze

Zkušenosti ukazují, že chytré řízení může v některých případech přinést úsporu energie až 58 %. Příkladem je hotel přímo v centrále Loxone v rakouském Kollerschlagu, kde systém řídí 80 pokojů, restauraci i wellness zóny – vše automaticky a efektivně.

V budově je také Experience Zone, která atraktivní formou představuje automatizaci i historii rakouské firmy. Také tuto část řídí Miniserver. Výsledek? Optimalizace celého prostoru na základě času a přítomnosti tam přinesla úsporu 58 %. Běžná spotřeba by byla denně 76,8 kWh, díky chytrému řízení to je jen 32,2 kWh.

Provozovatelé hotelů dnes hledají variabilní a rozšiřitelná řešení, která jim umožní růst bez nutnosti měnit celý systém. A přesně takové systémy, jako je Loxone, dnes instalační firmy nabízejí – efektivní, přehledné a připravené na budoucnost.

PR

Foto: Archiv Loxone Česko