Czy da się zaoszczędzić, gdy ceny mediów wciąż szybują w górę? To pytanie wielokrotnie pojawiało się w mojej głowie. Jako audytor energetyczny sporo podróżuję po Polsce, a słysząc o kolejnych podwyżkach kosztów ciepła czy gazu śmiałem się, że za chwilę ogrzewany pokój w hotelu będzie towarem luksusowym…
Nie trzeba było długo czekać, by zaczęły spływać do nas prośby o pomoc właśnie z branży hotelarskiej. Ta zresztą jest szczególnie narażona na wahania cen mediów… Nasz klient dysponował obiektem wybudowanym w 2004 roku, zlokalizowanym na Dolnym Śląsku. Na ponad 7200 m2 przypadało 450 miejsc noclegowych, basen rekreacyjny, sportowy oraz zewnętrzny. Jednym słowem – wodne szaleństwo i ogromne pole do oszczędności. Pikanterii nadawał fakt, że zaczynał się właśnie sezon grzewczy…
Sytuacja zastana – pierwsze oględziny
Kilka dni później byłem już w inżynierskim sercu obiektu. Kaskada kotłów gazowych miała zapewnić nie tylko ogrzewanie i ciepłą wodę w całym budynku, ale również odpowiednią temperaturę w basenach. Całkowita moc kotłów wynosiła 850 kW. Z kolei roczne zużycie gazu na cele ogrzewania, ciepłej wody i podgrzewu wody basenowej wynosiło 1 544 322,15 kWh. W przeliczeniu daje to zużycie energii rzędu 5 559,56 GJ!
Co dziwne, ciepło na cele basenowe i ciepłej wody użytkowej nie było osobno opomiarowane! Znaliśmy tylko globalne zużycie ciepła w obiekcie. Nie byliśmy zachwyceni, ponieważ w takiej sytuacji o wiele trudniej jest zorientować się, jaka ilość GJ przypada na m2 budynku w przeliczeniu na standardowy sezon grzewczy. To właśnie wskaźnik GJ/m2/rok pozwala szybko oszacować skalę energochłonności budynku. Jeżeli zużycie ciepła plasuje się pomiędzy 0,3 a 0,35 GJ/ m2/rok, będzie to znak, że z naszym obiektem wszystko jest w porządku. Wyższe wskaźniki będą już sygnałem ostrzegawczym.
W tym przypadku musieliśmy działać niestandardowo. Podczas pierwszej wizyty w kotłowni zauważyliśmy, że od głównej belki zasilającej centralne ogrzewanie odchodziło 5 odrębnych obiegów zaopatrujących hotel w ciepło. Każdy obieg wyposażony był w pompę tłoczącą czynnik grzewczy z tą samą prędkością od początku do końca sezonu grzewczego. Na sterowniku ustawiona była jedna krzywa grzewcza, która przy -20 st.C miała dać parametr na zasilaniu +85 St.C.
Układ centralnej ciepłej wody składał się z bufora o pojemności 3 m3. Jak się okazało, podczas rozbioru porannego nie zawsze starczało ciepłej wody na potrzeby całego obiektu. Na cyrkulacji (powrót instalacji ciepłej wody użytkowej) znajdowała się z kolei pompa stałoobrotowa. Jej zadaniem jest ściągnięcie wody z instalacji i skierowanie jej w stronę bufora na podgrzew. Temperatura powracającej wody wynosiła wówczas około 57 st.C. Podczas oględzin okazało się, że zawsze trafiała ona na ponowny podgrzew do bufora.
Warunki realizacji
Warunki dyktowane przez klienta były wymagające. Mieliśmy dobrać takie rozwiązania, aby w końcowym efekcie osiągnąć 20% oszczędności kosztów ogrzewania w skali roku przy czasie zwrotu inwestycji poniżej trzech lat!
Roczne koszty zmienne funkcjonującej w obiekcie kotłowni wynosiły 636 236,02 zł. Jak łatwo policzyć, oczekiwane oszczędności musiałyby wynieść co najmniej 127 247,20 zł rocznie.
Omówiliśmy szczegóły, podpisaliśmy umowę i… czekaliśmy na dane startowe od klienta. Po ich analizie grupa naszych inżynierów uzbrojonych w sterowniki, czujniki temperaturowe i przepływomierze ruszyła na audyt energetyczny w poszukiwaniu złotego rozwiązania. To co nas interesowało to przepływy i temperatury na poszczególnych nitkach na instalacji CO oraz przepływ na instalacji CWU. Kolejnym etapem było wykonanie bilansów cieplnych i samego szerokiego audytu. Analiza ich wyników nie napawała jednak optymizmem…
Żadna standardowa propozycja prowadząca do 20% rocznych oszczędności ciepła nie była nawet blisko wymaganego czasu zwrotu. W przypadku wszelkich dociepleń, wymiany urządzeń czy kogeneracji wahał się on od 15 aż do… 46 lat!
Trzeba było działać nieszablonowo. W tym przypadku zaproponowaliśmy nasz autorski system sterowania energią cieplną, czyli Program SAE. Czas zwrotu? 2,8 lat.
Jak działamy w programie SAE?
Nastał czas, aby wziąć się do pracy. Jak wspomnieliśmy, główny kolektor centralnego ogrzewania posiadał pięć obiegów zasilających w ciepło cały hotel, a każdy taki obieg wyposażony był w pompę stałoobrotową. Dzięki temu rozwiązaniu prędkość czynnika grzewczego jest stała niezależnie od zmian temperatury powietrza na zewnątrz bądź temperatury na instalacji wewnętrznej.
W układach c.o. i c.w.u. zamontowaliśmy łącznie 5 central SAE. System sterowania energią spowalniał przepływy czynnika grzewczego i inteligentnie dostosowywał jego temperaturę w zależności od godziny i dnia tygodnia. W przypadku basenów system opracował minimalną temperaturę, która miała być utrzymywana po godzinach otwarcia obiektu w taki sposób, aby podgrzew wody następnego dnia nie był procesem zbyt energochłonnym.
Wyniki realizacji – jak działa system sterowania energią?
Nadszedł czas, w którym zakończyliśmy pełne wdrożenie systemu zarządzania energią – pozostawało czekać na efekty naszych działań. Kilka miesięcy później otrzymaliśmy pierwsze dane. Nie były one dla nas zaskoczeniem, klient jednak przecierał oczy ze zdumienia.
Jako że zużycie ciepła na potrzeby c.w.u. nie było opomiarowane, dopiero podczas wykonywania audytu energetycznego udało się wyznaczyć, iż wskaźnik zużyciowy wynosił 0,41 GJ/m3. Koszt 1GJ z kotłowni gazowej to 113,44, zatem wychodzi na to, że podgrzew 1m3 wody kosztował naszego klienta 46,92 zł.
Wedle informacji otrzymanych od klienta, po kilku tygodniach po wdrożeniu systemu wskaźnik spadł do poziomu 0,27 GJ/m3, i to przy zapełnieniu obiektu w niemal 90%! Koszt podgrzewu 1m3 wody z 46,92 zł spadł do 30,90 zł, co dało oszczędności rzędu 34,15%. W przypadku wody basenowej, w miesiącach poza sezonem grzewczym udało się uzyskać średnio około 21% oszczędności energii na podgrzewie wody.
Najtrudniej było dojść do oszczędności w układzie centralnego ogrzewania. Przed wdrożeniem systemu klient prócz głównego licznika z gazem nie posiadał innych pomiarów. Sytuacja wydawała się trudna, natomiast doświadczony zespół audytorów to silny atut. Przed wdrożeniem systemu wyliczyliśmy średnią ilość energii, jaką w każdym miesiącu poza sezonem grzewczym klient zużywał na potrzeby c.w.u. oraz podgrzewu wody basenowej. Otrzymaną wartość podzieliliśmy przez 3 miesiące (czerwiec, lipiec, sierpień), dzięki czemu otrzymaliśmy średnie zużycie gazu. Następnie wyliczone średnie zużycie gazu pomniejszaliśmy z otrzymanych faktur za gaz dla miesięcy z sezonu grzewczego. Wynikiem była przybliżona wartość energii potrzebnej na cele grzewcze w każdym z pozostałych miesięcy.
Podsumowując, w styczniu, czyli pierwszym miesiącu działania systemu, zmniejszyliśmy zużycie ciepła o 26%, w lutym 29%, a marzec i kwiecień powitaliśmy z oszczędnościami rzędu 30%. Uśredniając, w skali roku udało się obniżyć zużycie ciepła o 28,9%!
A czas zwrotu inwestycji? Początkowo wyniósł on nieco powyżej 2 lat. Gdy klient otrzymał wsparcie w postaci części refinansowania poniesionych kosztów, skrócił się on do 1 roku.
System sterowania energią – u kogo się sprawdzi?
Czy jest to rozwiązanie dla każdego? Tego obiecać nie można, jednak w obiektach „konsumujących” znaczne ilości mediów pole do modernizacji jest ogromne. W końcu im większa skala, tym większy efekt osiągniemy nawet przy stosunkowo niewielkich działaniach. System sterowania energią sprawdzi się zatem doskonale w obiektach wielkokubaturowych. Jak widać, czasami warto wyjść poza utarte ścieżki. Zachęcamy do eksploracji!
Tekst i opracowanie: Tomasz Śliwiński, Julia Szafran
Kontakt
 |
Efektywniej sp. z o.o. pl. Wolności 7b, 50-071 Wrocław tel.: 537 949 555 e-mail: programsae@efektywniej.pl |
