Snižování energetické náročnosti větrání v budovách

13. listopadu 2013

Partneři sekce:

Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2010/31/EU o energetické náročnosti budov byla implementována do českého právního řádu zákonem 318/2012 Sb., o hospodaření energií, který mění stávající zákon 406/2000 Sb. ve znění pozdějších předpisů včetně nových vyhlášek, které se v současné době připravují. Tento zákon nám ukládá za povinnost, aby nové budovy (od r. 2018 veřejné a od r. 2020 všechny) byly „budovami s téměř nulovou spotřebou energie“.

Ty zákon definuje jako budovy s velmi nízkou energetickou náročností, jejichž spotřeba energie je ve značném rozsahu pokryta z obnovitelných zdrojů. Je zřejmé, že hlavním cílem je tedy snižování spotřeby energie pro provoz budov, což se týká i technických systémů budov pro úpravu tepelně-vlhkostního stavu prostředí (vytápění, větrání, případně klimatizace). Tím je stanovena i jedna z hlavních úloh výrobců všech příslušných zařízení – vyrábět je mnohem efektivnější, tedy se snížením spotřeby energie bez omezení výkonu. Zvyšováním nároků na tepelnou ochranu budov se stále více ukazuje nutnost primárně udržet požadovanou kvalitu vnitřního prostředí a chránit zdraví lidí. Proto se tvorba legislativních změn přizpůsobuje i tomuto požadavku.

Příklad úspor energie v čase při použití systému DCV

Předpisy a normy týkající se větrání se tvořily a vyvíjely řadu let a vycházejí hlavně z empirických údajů. Jsou sice schopny zajistit přijatelnou kvalitu vzduchu v interiéru, vyloučit problémy s kondenzací, ale současně mohou vést k nadbytečnému větrání. Pro řízení větrání na základě požadavku, aby rychlost výměny vzduchu vyhovovala aktuálním potřebám, čímž by se značně snížily energetické ztráty i množství energie k pohonu ventilátorů, byl vyvinut energeticky efektivní větrací systém. Koncepce systému je zaměřena na úspory energie ve větracích zařízeních a byla již v minulosti představena firmou Soler & Palau.
Všem požadavkům na efektivní větrací systém vyhovuje zařízení DCV (Demand Control Ventilation) – řízené větrání podle okamžité potřeby. DCV systém umožňuje uživateli řídit výkon větracího zařízení tak, že jej upraví na skutečnou potřebu podle momentálního použití nebo podle okolních podmínek větraných prostor. K dosažení tohoto cíle jsou použity ventilátory s nízkou spotřebou energie spolu se širokou škálou inteligentních prvků:

ovládací prvky, regulátory otáček, frekvenční měniče,
detektory přítomnosti osob (PIR),
čidla CO2, teploty, vlhkosti,
tlakové senzory,
motorické klapky,
polohově nastavitelné přívodní (odvodní) ventily.

Účelným výběrem a složením ventilátorů s elektrickými a mechanickými prvky vznikla řada řešení větracích systémů použitelných ve veřejných budovách, bytových domech, průmyslových objektech a podobně. Koncept DCV zaručuje, že větrací systém využívá pouze energii nutnou pro větrání na základě obsazenosti prostoru, je vysoce efektivní, odpovídá potřebám větrání, vyloučí nadměrné větrání a zabrání nevhodnému používání. To vše znamená obrovskou úsporu energie během doby životnosti zařízení. DCV systémy jsou kombinací prvků pro optimální a energeticky efektivní větrání, které nabízejí mnoho možností řešení. Systémy mohou být složeny jako jednoduchá zařízení s jedním ventilátorem nebo jako zařízení pro přívod a odvod vzduchu, či dokonce jako složitá zónová zařízení s jednotkami zajišťujícími zpětné získávání tepla. Všechny systémy mohou být nastaveny na minimální trvalé (hygienické) větrání. Jako příklad použití může posloužit DCV systém s funkcí detekce přítomnosti lidí (čidlo PIR).

Vícezónový DCV systém

Systém pracuje tak, že na základě přítomnosti jedné či více osob v místnosti čidlo aktivuje činnost nebo zvyšuje otáčky ventilátoru, v případě prázdné místnosti se systém vrátí do předchozího stavu (vhodné například pro příležitostně využívanou kancelář). Obdobně může být pro řízení použito čidlo CO2. Zde je možnost regulovat otáčky ventilátoru variabilně – podle stupně obsazenosti se mění koncentrace CO2 v místnosti, a tím se mění množství vzduchu pro větrání. Tento systém DCV je vhodný pro velkoprostorové kanceláře, konferenční místnosti, obchody, restaurace, kina apod. V případě, že větrání je podmíněno změnou vlhkosti (bazény, tělocvičny, sportovní centra apod.), použije se systém DCV s čidlem relativní vlhkosti. U vícezónových DCV systémů se složitějším rozvodem potrubí a s osazením elektricky ovládaných klapek v něm (prostory s proměnnou přítomností osob, bytové domy, větší kanceláře, hotely, konferenční sály, větší restaurace) se použije kombinace čidel PIR, CO2, a navíc snímač tlaku, který detekuje tlakovou nerovnováhu v potrubí a vyšle okamžitě signál ke zvýšení či snížení otáček ventilátorů. Řízeným větráním podle okamžité potřeby lze dosáhnout až 55% úspory energie na větrání a také významného snížení emisí CO2 se současným zlepšením vnitřního prostředí. Jako jediná možná cesta do budoucna pro minimalizaci nákladů a maximalizaci úspor energie se jeví kombinace DCV systému s jednotkou s vysoce účinným zpětným získáváním tepla.