Národ sobě

Říci dnes, že nějaké řešení získalo cenu evropské společnosti Eurosolar zavání nechutí čtenáře pokračovat ve čtení dalších řádků. Ale to, prosím, nedělejte, byli byste sami proti sobě, solární energie, tepelná čerpadla a řídicí systémy nemohou za to, že čeští poslanci se necítí nijak vázáni heslem Národ sobě, ale spíše razí slogan Sami sobě. Tato stránka je naopak nabita informacemi o tom jak může provozovatel velké veřejné budovy, pokud bude následovat příkladu vedení technické správy ND ve způsobu myšlení, ušetřit obrovské peníze za energetický provoz. Nové řešení, oceněné i společností E.ON, je komplexní s využitím všech možností, jež jsou dány stavbou (nejen historické části Národního divadla), ale i podmínkami provozu. PŮVODNI ENERGETICKA BILANCE ND Teprve pohled na půdorysné řešení rozsáhlého komplexu ND na Národní třídě v Praze dává tušit, že energetická spotřeba budov byla vysoká. Zajišťovaly ji tři teplovodní kotle o výkonu 9360 kW na zemní plyn nebo LTO. Byly zde i samostatné vyvíječe páry o výkonu 2 x 1000 páry za hodinu atd. Do soustavy byly a jsou zapojeny spotřebiče tepla, mimo jiné i ohřívače TV s objemem 4 x 10 000 l vody, ÚT, výměníky VZT jednotek apod. Jenom pro ilustraci součtový hodinový výkon VZT jednotek představuje 1 000 000 m3 vzduchu. Podobně je to s chlazením, neméně důležitým prvkem provozu každého divadla. Základem klimatizace byly tři chladicí jednotky od dvou výrobců. Na tyto jednotky navazovala dvouokruhová síť pro chladiče klimatizace. K chlazení klimatizace se využívala i ve starém systému voda z Vltavy programem voda/ voda, pokud se teplota Vltavy pohybovala v teplotách nižších než 10 až 12 °C, což vyhotovovalo podmínkám provozu do cca konce dubna daného roku. Poté chlazení zajišťovaly chladicí stroje o celkovém výkonu 2520 kW. Chlazení hydraulického oleje z jevištní technologie bylo ve starém systému řešeno přímím chlazením pitnou vodou, která se po průchodu výměníkem tepla bez užitku odvádila do kanalizace, později (1995) vodou z Vltavy při teplotách nižších než 10 °C, což při příkonu hydraulických čerpadel 450 kW a objemu hydraulického oleje plných 18 000 l představovalo spotřebu chladicí vody až 10 000 l.h-1. Při průměrné denní době využití jevištní technologie 12 h to představovalo 120 000 l vody za den. BILANCE SPOTŘEBY A STUDIE MOŽNYCH USPOR Od roku 2003 pracovalo technické oddělení provozu ND na hledání úspor. První studií na toto téma byla práce ČKJ Kotelny s.r.o., kde bylo řečeno: Lze využít zbytkové teplo hydraulického oleje k předehřívání TUV, lze vyměnit stávající chladicí jednotky klimatizace za nové, reversní chladicí jednotky, lze využít tepla vzduchu z hlediště divadla historické budovy – a s tím zajistit související úsporu přípravy TUV s využitím kotelny odstavené mimo topnou sezónu, což samozřejmě volalo po kompletní rekonstrukci centrální kotelny. Studie navrhla využití pouze dvou účinných kondenzačních kotlů namísto současných tří. Všechna tato opatření však vytvářela systém, jenž bylo možné provozně vyhodnocovat a řídit pouze zcela novým řídicím systémem měření a regulace. Důležitým prvkem v návrhu možného řešení byla i instalace frekvenčních měničů pro čerpadla vltavské vody, pro čerpadla chladicí a chlazené vody a základních okruhů topné vody. Soutěž, vypsaná formou veřejné zakázky, měla zadání o 42 stranách s 50 přílohami, převážně s technickými detaily okruhů a systémů jejich zabezpečení a řízení. Do soutěže se přihlásilo 5 subjektů a po vyhodnocení a určení dodavatele došlo k podpisu smlouvy s plněním předběžného závazku zhotovitele. Ten je definován jako závazek za provedení veškerých prací, dodávek a ostatních služeb, jež jsou spojeny se zavedením opatření sloužících k úsporám energie a které předcházejí plnění hlavního závazku. Plnění hlavního závazku začalo 1.1.2008 a skončí po 10 letech. CO BYLO NUTNE ZMĚNIT Veřejnou soutěž vyhrála společnost ENESA ve sdružení se společností EVČ s návrhem následujících opatření, jež zde uvádíme ve zkratce, neboť každý krok ve změně využívání energie byl provázen hned plejádou vyvolaných technických opatření. Teplo z chlazení hydraulického oleje jevištní techniky bylo využito pro ohřev TUV pomocí tepelných čerpadel. Chladicí jednotka klimatizace byla vyměněna za nový typ – tepelné čerpadlo o výkonu 1500 kW, které umožňuje provoz za vyšší teploty v kondenzátoru a využitím vody ohřáté při výrobě chladu pro vytápění objektů a ohřevu TUV. Toto tepelné čerpadlo prioritně získává energii z ochlazovaných prostor ND a z vltavské vody. Teplo centrálně odsávaného vzduchu z VZT je využito na předehřev centrálně nasávaného čerstvého vzduchu využitím tepelné energie z odváděného vzduchu. Technicky je to provedeno instalací kapalinových výměníků Ecoterm a čerpadly Grundfos. Předehřev TUV pomocí tepla z chlazení hydraulického oleje z jevištní techniky je efektivnější způsob, neb jej lze využít v období mimo topnou sezonu bez provozu hlavní kotelny. Zbývající množství tepla pro ohřev TUV je zabezpečeno prioritně z nového reverzního chladicího stroje-tepelné čerpadlo, a případně z kondenzačních kotlů. Jak jsme již naznačili, komplex opatření zahrnoval i rekonstrukci centrální kotelny, kde byly instalovány pouze dva kotle Hoval s výkonem 2 x 1,44 MW. Oba kotle jsou vybaveny systémem dálkové komunikace. Komínové odtahy kotlů využívají jednak původních odtahů a jednoho odtahu z vyvíječe páry, který byl odstraněn. Všech 523 otopných těles budov ND bylo vybaveno termostatickými ventily Danfos RA-N, aby soustava vytápění byla perfektně regulována dle podmínek v místě lokalizace tělesa. Aby celý systém fungoval dle programů a klimatických podmínek, bylo nutné modernizovat i systém měření a regulace systémem firmy Sauter. Pro měření a regulaci je použit mikroprocesorový řídicí systém EZ3600, složený z kompaktních regulátorů nova 230 a modulárních automatizačních stanic nova 109. Již zde byla zmíněna instalace frekvenčních měničů pro čerpadla vltavské vody a pro čerpadla chladicí a chlazené vody. První pracují v závislosti na teplotě vody, druhé v závislosti na rozdílu tlaku. Celý inovovaný systém má určité stupně provozu, nastavené nejenom na okolní klimatické podmínky a teplotu jímané vltavské vody, (pro provoz systému ventilace i jímání vody slouží dva tunely pod budovou ND, které jsou zde zachovány již od roku 1852 (jako zbytky ramp na vytahování dříví, ledování a plavení koní). Navíc je systém interaktivní, to znamená, že dokáže reagovat na změny teploty odsávaného vzduchu či teplotu chladicího oleje hydraulického okruhu. Další úsporu přinesla instalace úsporných zdrojů světla. Náklady na toto opatření činily necelé 2 mil. Kč, které generují roční úsporu 0,9 mil. Kč/rok. A NAKONEC FOTOVOLTAIKA Plochá střešní konstrukce na provozní budově ND o ploše 554 m2 byla opravena fotovoltaickou fólií EVALON Solar společně hydroizolační fólií. Fotovoltaická fólie dosahuje výkonu až 22,3 kWp a je schopna vyrobit minimálně 18 727 kWh za rok. Návratnost této investice je 19,8 roků při garanci funkčnosti 20 let. Výnos této fotovoltaické elektrárny je 334 055 Kč za rok. Shodným způsobem byla řešena oprava střechy Nové scény, kde je instalována fotovoltaická elektrárna o výkonu 27,2 kWp. OTAZKA AŽ PRVNI, JAKE USPORY PROJEKT PŘINESL Přes problém fotovoltaiky jsme se dostali konečně k tomu, co určitě zajímá každého provozovatele veřejné budovy: jak se investice ve výši cca 50 mil. Kč do nového energetického systému budov ND na Národní třídě vracejí? Především je třeba říci, že vyhodnocení úspor je exaktní, neb je v souladu se smlouvou mezi ND a provádějícími firmami, kde je stanoveno, že náklady na přestavbu systému budou hrazeny z úspor metodou Energy Performance Contracting ( EPC). Ve smlouvě je rovněž stanoveno, že dosažená úspora v každém roce trvání smlouvy bude vyšší než celková roční splátka ND a že dosažená úspora bude vyšší než garantovaná úspora. Na základě vyhodnocení úspor za druhé období vyrovnání, tj. od 1.1.2009 do 31.12.2009 byla dodavatelem garantovaná úspora vypočtena na 4 562 00 Kč bez DPH. To znamená, že dosažená úspora má být minimálně o 461 240 Kč bez DPH vyšší než sjednaná odměna, jež byla pro rok 2009 stanovená na 4100 034 Kč bez DPH. Ještě vás budeme trochu napínat. Jen úspora dosažená na spotřebě zemního plynu činila v posuzovaném roce 48,4 %. V korunách to bylo 5 612 395 mil. TAKŽE KONEČNĚ CELKOVA USPORA: Úspora garantovaná dodavatelem byla 4 562 000 Kč, dosažená pak 6 574 419 Kč. Garantovaná úspora byla tedy překročena o 2 012 410 Kč. Garantovaný čistý ekonomický efekt projektu pro ND tedy za rok 2009 činil 461 966 Kč, ale skutečný čistý ekonomický efekt byl 1 870 656 Kč. Jan Baltu