Uplatnenie tepelných čerpadiel v bytovom dome
Otázka obnovy bytových domov na Slovensku je veľmi aktuálna. Väčšina obnov však zahŕňa iba zateplenie obvodového plášťa, zateplenie strechy, prípadne výmenu okien. V menšej miere sa súčasťou obnovy stáva aj výmena technických inštalácií a obnova balkónov. A len veľmi malé percento investorov venuje pozornosť energetickej bilancii bytového domu, teda spôsobu zásobovania bytového domu teplom a teplou vodou.
Prvá etapa obnovy – roky 2007 až 2008
Vlastníci bytov v bytovom dome začali na návrh splnomocneného zástupcu vlastníkov vážne uvažovať o tom, že ceny energie neustále rastú a bolo by vhodné tento problém vyriešiť.
Projekt zateplenia domu zadával projektantovi priamo splnomocnený zástupca vlastníkov bytov. Aj napriek tomu, že platné normatívne predpisy určujú v prípade panelových bytových domov pomerne nízku minimálnu hodnotu tepelného odporu (toto však vo väčšine prípadov predstavuje len zateplenie obvodových múrov tenkou vrstvou tepelnej izolácie a nanesenie novej omietky), vlastníci sa rozhodli pre riešenie, ktoré prinieslo omnoho lepšie tepelné parametre. Rozhodnutiu predchádzala finančná analýza nákladov a vyčíslenie následných úspor. V čase spracovania projektu bytového domu na ulici J. Kozačeka ešte nebol zabehnutý systém energetického projektového hodnotenia. Hodnotenie sa tak obmedzilo len na posúdenie tepelného odporu konštrukcií a kondenzácie vodnej pary v obalových konštrukciách bytového domu. Z výsledkov hodnotiacej analýzy vyplynula nevyhnutnosť zatepliť obvodové steny tepelnou izoláciou s hrúbkou 140 mm.
Pri takejto hrúbke izolantu predstavovala problém dostupnosťou kotviaceho materiálu s potrebnou dĺžkou, preto sa nakoniec aplikovala tepelná izolácia s menšou hrúbkou – 120 mm. V danom čase bolo totiž na trhu dostupné kotvenie maximálne na túto hrúbku tepelnoizolačnej vrstvy (obr. 2). Ako zaujímavosť, väčšina stavieb sa aj dnes zatepľuje tepelnou izoláciou s hrúbkou 70 mm.
Súčasťou projektu bolo odstránenie netesných malých okienok v schodiskovej časti bytového domu, ktoré boli zasklené jednoduchým sklom. Nahradili sa väčšími oknami s izolačným dvojsklom. Obnova priniesla úspory finančných nákladov a z ušetrených peňazí bolo možné zrealizovať výmenu výťahu. Starý výťah v technicky a bezpečnostne nevyhovujúcom stave sa nahradil úplne novým.
 |
 |
| Obr. 1 Bytový dom na ulici J. Kozačeka 12 vo Zvolene pred obnovou | Obr. 2 Bytový dom na ulici J. Kozačeka 12 vo Zvolene po zateplení |
Spotreba tepla
Informácie o spotrebe tepla uvedené v tab. 1 zodpovedajú skutočnosti. Hodnoty sú veľmi blízke hodnotám získaným výpočtom, ktorý vykonal spracovateľ energetického certifikátu budovy.
Bytový dom sa po obnove dostal do energetickej triedy B. Následne sa realizovala druhá etapa obnovy, v rámci ktorej sa inštaloval nový zdroj tepla.
Druhá etapa rekonštrukcie – rok 2011
Druhá etapa zahŕňala výmenu stúpacích vedení (studená voda, teplá voda s cirkuláciou, plyn, likvidácia starej azbestocementovej kanalizácie, časť horizontálnych rozvodov), obnovu časti vykurovania (nové vyregulovanie systému), výmenu elektroinštalácií a inštalovanie nového vlastného zdroja tepla na báze tepelných čerpadiel s odpojením od centrálneho zdroja alebo s jeho využitím len ako záložného zdroja. Všetky ekonomické prepočty nasvedčovali skutočnosti, že táto investícia sa vlastníkom oplatí a z úspor dokážu splácať úver a zároveň investovať do obnovy TZB. Vlastníci schválili financovanie prostredníctvom komerčného úveru.
V rámci hodnotenia ekonomickej efektívnosti investície do zdroja tepla vychádzala paradoxne najhoršie kompaktná odovzdávacia stanica tepla, a to aj pri zohľadnení skutočnosti, že na jej obstaranie netreba vynaložiť žiadne finančné prostriedky. Tesne pred ňou sa umiestnila vlastná plynová kotolňa a ako najvýhodnejší variant sa ukázali tepelné čerpadlá, aj keď z finančného hľadiska ide v podstate o najdrahšiu investíciu.
S dodávateľom centrálneho tepla sa pôvodne počítalo ako so záložným zdrojom tepla v minimálnom množstve oproti celkovej potrebe, čo sa ukázalo ako finančne nevýhodné. Preto sa nakoniec pristúpilo k vybudovaniu malej plynovej kotolne s nástennými kondenzačnými kotlami. Táto investícia by sa mala vrátiť už po 1,5 roku prevádzky. Týmto zdrojom tepla by sa malo podľa výpočtov pokrývať 10 % z celkovej ročnej potreby tepla (projektant však reálne očakáva 5 %). To však bude možné jednoznačne povedať až po určitom čase prevádzky kotlov a spresniť s počtom narastajúcich rokov.
Porovnanie nákladov na teplo
Doterajšie ukazovatele dokazujú radikálne úspory nákladov na teplo. Navyše, náklady v prípade bytového domu vo Zvolene už nadobúdajú výpovednú hodnotu, keďže zdroj je v prevádzke viac ako rok. Okrem toho treba spomenúť aj to, že zariadenie sa spustilo počas veľkých mrazov vo februári, a napriek tomu náklady na prevádzku počas tohto mesiaca výrazne klesli, a to pri zachovaní spotreby tepla. V tab. 2 je uvedené porovnanie nákladov na teplo za rok 2012, a to pred sprevádzkovaním nového zdroja tepla a po ňom.
Celú sústavu je ešte z hľadiska prevádzky doplnkového zdroja (plynových kotlov) nevyhnutné vyladiť tak, aby bola čo najúspornejšia.
Technické parametre zariadenia
Na bytovom dome sú osadené tepelné čerpadlá Stiebel Eltron – systém vzduch – voda WPL 47 (obr. 3). Inštalované zariadenie má menovitý tepelný príkon 3 × 26,46 kW pri A2/W35, čo je 79,38 kW. Systém pozostáva z troch tepelných čerpadiel, dvoch plynových nástenných kotlov, akumulačnej nádoby a dvoch zásobníkov teplej vody s objemom 2 × 1 000 l. Strojovňa celého systému je umiestnená na streche bytového domu a zásobníky teplej vody sú umiestnené v spoločných priestoroch bytového domu v suteréne. Hydraulické prepojenie je komplikovanejšie, keďže všetky stúpacie potrubia ústredného kúrenia (ÚK) a teplej vody sú vedené z päty domu (pôvodné riešenie). Nový tepelný zdroj sa musel prepojiť s existujúcimi trasami v bytovom dome. Keďže sa realizovala celková obnova bytového domu, tieto trasy sa zakomponovali do projektu. V bytovom dome sa z hľadiska veľkosti zachovala pôvodná vykurovacia sústava, zateplením sa významne obmedzili tepelné straty, čo umožnilo znížiť teplotu systému na hodnotu 55/45 °C. Táto teplota je už využiteľná na nízkoteplotné vykurovanie pri zachovaní pôvodných rozmerov vykurovacích telies.
Záver
Na základe získaných údajov možno konštatovať, že po uvedení vykurovacej sústavy do prevádzky sa potvrdili hodnoty získané prepočtami, ktoré sa vykonali v návrhovej fáze projektu. To svedčí o vhodnosti využitia tepelných čerpadiel aj vo väčších celkoch, ako sú napríklad bytové domy, nielen v rodinných domoch. Celkové výsledky po ročnom vyhodnotení poukazujú na radikálne úspory, jednoznačný úspech však potvrdí až viacročná prevádzka vykurovacej sústavy.
Ing. Miroslav Bauco, Ing. Adam Brestovský
Foto: archív autorov
M. Bauco je správcom bytového domu na ulici J. Kozačeka 12 vo Zvolene, A. Brestovský pracuje na oddelení technickej podpory – systémová technika (obnoviteľné zdroje) v spoločnosti Tatramat – ohrievače vody, spol. s r. o.
Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.
