Efektywność energetyczna budynków jest obecnie ważniejsza niż kiedykolwiek. Aby zoptymalizować wydajność pracy urządzeń wentylacji, ogrzewania i chłodzenia (HVAC), a także utrzymać wysoki poziom komfortu, należy wziąć pod uwagę nie tylko wydajność poszczególnych jednostek. Wszystkie urządzenia muszą współpracować w optymalny sposób.
Efektywność energetyczna jest od dawna obszarem zainteresowania sektora budowlanego. Powszechnie wiadomo, że temat efektywności energetycznej w ostatnich latach zyskał na znaczeniu. Jedną z przyczyn jest konieczność walki ze zmianami klimatycznymi, a drugą – szybki wzrost cen energii. Unia Europejska ogłosiła pakiet regulacji klimatycznych pod nazwą „Fit for 55”. Jego celem jest redukcja emisji gazów cieplarnianych o co najmniej 55% do 2030 r. (względem poziomu z 1990 r.). Częścią tego planu jest dyrektywa w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (EPBD), która zakłada redukcję zużycia energii o 55% w budynkach do 2030 r., a także w pełni zdekarbonizowane i zeroemisyjne zasoby budowlane do roku 2050. Aby tego dokonać, wszystkie nowe budynki użyteczności publicznej muszą osiągnąć zerową emisję już do 2027 r. W związku z tym powstają rygorystyczne wymagania w zakresie efektywności energetycznej dla urządzeń HVAC stosowanych zarówno w nowych budynkach, jak i w projektach renowacyjnych.
Oszczędności energii można osiągnąć w wielu aspektach budynku, w skali od najmniejszych, pojedynczych komponentów i ustawień użytkownika, po największe rozwiązania na poziomie systemowym. Poniżej krótko omawiamy te najbardziej istotne, a zaczniemy od spojrzenia na pompy ciepła:
- Niższa temperatura ogrzewania: Najszybszą i najbardziej skuteczną metodą zwiększenia oszczędności jest obniżenie ustawień temperatury ogrzewania. Ogrzewanie podłogowe i sufitowe, klimakonwektory i tradycyjne grzejniki pracują w różnych temperaturach. Należy preferować podłączenia niskotemperaturowe, ale w przypadku zablokowania podłączeń wysokotemperaturowych należy zwiększyć powierzchnię wymiany, aby obniżyć wartość zadaną temperatury roboczej.
- Prawidłowe zwymiarowanie pompy ciepła: Pompę ciepła należy dobrać do wymaganej wydajności. Niejednokrotnie pompy ciepła są przewymiarowane, ponieważ są wybierane do najgorszych zakładanych warunków pracy. W takim przypadku jednostki będą pracować nieefektywnie, przy wyjątkowo niskim obciążeniu.
- Zastosowanie sprężarki inwerterowej: Sprężarka inwerterowa w pompie ciepła pomoże regulować obciążenie, co skutkuje większą stabilnością i wydajnością całej instalacji. W przypadku dużych pojemności cieplnych można również zamontować wieloobwodową jednostkę multiscroll.
- Obciążenie sezonowe: Obciążenia pomp ciepła mogą się znacznie różnić w zależności od pory roku. Przy wyborze pompy ciepła warto opierać się na efektywności sezonowej instalacji (SCOP), a nie na efektywności przy pełnym obciążeniu.
Podsumowując, niezwykle ważny jest dobór właściwych urządzeń i zastosowanie odpowiednich ustawień. Dopracowanie tych parametrów może zaoszczędzić dużo energii bez pogarszania jakości środowiska w pomieszczeniu.
Efektywność instalacji z wieloma pompami ciepła
Warto również wziąć pod uwagę ogólną wydajność instalacji, szczególnie w przypadku instalacji z wieloma pompami ciepła.
- Zrównoważenie wielu jednostek: W instalacji składającej się z wielu jednostek liczy się wydajność poszczególnych jej elementów. Jednakże należy dokładnie rozważyć system sterowania i sposób, w jaki zapotrzebowanie na moc grzewczą jest rozdzielane w całej instalacji, gdyż będzie to miało ogromny wpływ na ogólną wydajność. Ważne jest, aby korzystać z rozproszonej inteligencji, która automatycznie optymalizuje aktywacje i obciążenia w celu maksymalizacji wydajności.
- Inteligentne odszranianie: W systemie składającym się z wielu powietrznych pomp ciepła proces odszraniania może być ogromną stratą energii, jeśli nie jest dobrze zarządzany. Rozproszona inteligencja może zminimalizować częstotliwość i czas trwania odszraniania oraz zwiększyć stabilność instalacji. Niestabilna instalacja to nieefektywna instalacja.
- Wdrożenie zmiennej dystrybucji wody: System hydrauliczny można zoptymalizować na wiele sposobów, na przykład dodając falowniki do modulowania przepływu wody. Jeszcze lepszym rozwiązaniem jest rozważenie inteligentnego systemu sterowania, który wykorzystuje czujniki temperatury lub ciśnienia do regulacji przepływu wody, zgodnie z rzeczywistym obciążeniem instalacji. Taki system może z łatwością zaoszczędzić do 50% energii potrzebnej do pompowania w porównaniu z systemem o stałym przepływie. Ma to jeszcze większe znaczenie w przypadku rozwiązania obejmującego wiele jednostek z pojedynczą scentralizowaną pompą. Bez zmiennej kontroli przepływu wody znaczna jej ilość może zostać zawrócona, co powoduje ogromne straty energii.
- Dostosowanie wartości zadanych: Stosowanie inteligentnej regulacji kompensującej wartość zadaną pompy ciepła może poprawić efektywność energetyczną. Jest to możliwe w przypadku pojedynczego urządzenia, na przykład w zależności od temperatury zewnętrznej. W złożonym, inteligentnym i połączonym systemie wartość zadaną pompy ciepła można regulować w zależności od warunków panujących w instalacji w czasie rzeczywistym, a nie tylko na podstawie temperatury zewnętrznej, ale także na przykład obłożenia pomieszczenia, dnia tygodnia i nasłonecznienia.
Najlepsze rozwiązanie to współdziałanie całego systemu HVAC budynku w taki sposób, aby zapewnić maksymalny poziom komfortu, przy jednoczesnym minimalnym zużyciu energii. Komponenty całego systemu HVAC możemy porównać do zgromadzenia muzyków w orkiestrze, gdzie każdy z nich jest ekspertem w swojej dziedzinie. Jednak aby ta orkiestra mogła współdziałać w najlepszy możliwy sposób, niezbędny jest dyrygent. Nasze systemy optymalizacji Swegon działają jak dyrygent orkiestry, który zapewnia, że wszystkie elementy współpracują w zharmonizowanym zespole.