Vytápění, klimatizace, svícení… Bez energie se neobejdeme doma ani v práci. Aktuální trendy ale přejí úsporám. Jak snížit energetickou spotřebu budov? Vyplatí se pořídit si úsporné osvětlení, jako jsou LED diody?
K významným konzumentům energie patří budovy. Současný stav snižování energetické náročnosti a využívání zelených technologií se proto nevyhnul ani jim. Zajímavé příspěvky na toto téma zazněly na konferenci Šetrné budovy 2011 – Nové energetické trendy.
Reklama„Energii vnímáme, až když dostaneme účet.“
Česká rada pro šetrné budovy, která tuto konferenci pořádala (byla to jejich první výroční konference), je instituce relativně mladá, její činnost byla zahájena 15. září 2009. Jde vlastně o českou obdobu tzv. „Green Building Councils“, které existují v řadě zemí (např. Německo, Británie, USA) a jsou členy celosvětového sdružení World Green Building Council.
SOUVISEJÍCÍ: Úspory energie |
– Cena elektřiny 2011 |
Energetická efektivita budov
Důraz konference byl položen na téma energetické efektivity budov. Velká část příspěvků byla zaměřena na technická zařízení budov a na velké budovy (administrativní apod.). Značně se také probírala spotřeba elektřiny v budovách. Pro mne trochu překvapivě byl zařazen i velmi zajímavý blok věnovaný elektromobilům (připravenost infrastruktury v budovách na nástup elektromobilů). Probírala se pochopitelně také certifikace budov, standardy a metody měření, státní podpora atd.
V práci většinou na úspory energií nemyslíme, protože energii sami neplatíme. Zdroj: Thinkstockphotos.com
Téma prvního bloku bylo věnováno legislativě a makroekonomice. Známý ekonom a člen NERV M. Zámečník probral „Makroekonomické souvislosti zvyšování energetických standardů budov“, což bych poněkud zjednodušeně shrnul tak, že snížení spotřeby energie v budovách pomocí přísnějších norem má překvapivě mnoho pozitivních dopadů na ekonomiku státu a ne všechny jsou jednoduše odhadnutelné.
Za Českou radu pro šetrné budovy promluvil Petr Vogel (iniciátor, zakladatel a jeden z procesních lídrů). Ve své přednášce kromě jiného zdůraznil význam certifikace a standardů (norem) a také vzdělávání; to jsou klíčové komponenty jakéhokoli úsilí o energeticky úsporné stavění – zákazník musí mít jistotu, že to co kupuje, má opravdu deklarované parametry, splňuje požadavky norem a je ekonomicky optimální.
Spotřeba budov? Změňte myšlení lidí
Druhý blok byl věnován vlivu technologií na energetickou efektivitu budov. Arne Springorum ze společnosti Environmental Resources Management vystoupil se zajímavou přednášku o problémech efektivního řízení spotřeby energie (byla zaměřena spíše na velké administrativní budovy). Velmi otevřeně a jasně pojmenovával problémy; musím říci, že mne zaujaly některé výroky:
- energii vidíme (vnímáme), až když dostaneme účet;
- většina lidí ve velkých budovách nemá vůbec žádnou zodpovědnost za svou spotřebu energie;
- žádná nebo špatná komunikace mezi uživateli budov a vedením;
- nemá cenu jen vynášet spotřebu na čase, každý rok je jiný a mění se i další proměné (počet lidí v budově, zařízení, charakter práce apod.).
Nebylo překvapující, že navrhoval soustředit se nejdříve na lidský faktor a snadno dosažitelné úspory (krátkonávratná opatření) a teprve potom na komplexní a složitá technická opatření s dlouhou návratností. Já jako poradce bych to formuloval asi tak, že důležité je přimět lidi, aby se chovali jako doma, tj. dívali se na spotřebu energie, jako by ji měli platit ze svého.
Petr Kotek z EkoWATT se zaměřil na téma Energeticky efektivní HVAC. Zatím se totiž v mnoha případech při návrhu budovy řeší jednotlivé funkce a zařízení, které je mají zajišťovat odděleně. Architekt navrhne tvar a dispozici budovy, projektant topení, vytápění a ohřev vody, někdo jiný se zabývá větráním a další firma zase vyprojektuje klimatizaci apod. Celý proces je rozdělen a je velmi těžké v průběhu dělat nějaké změny, které by zohlednily vzájemné vazby jednotlivých technologií. S jistou nadsázkou se dá říci, že když si to investor neohlídá, tak se mu někdy na jaře může stát, že v severní polovině budovy topí a v jižní chladí místnosti klimatizace.
Naproti tomu tzv. „integrovaný design“ s využitím moderních simulačních technik umožňujících relativně přesně modelovat toky energie v budově dovoluje navrhnout energeticky i ekonomicky efektivní systém vytápění, větrání a klimatizace (používá se anglická zkratka HVAC).
Výsledky případových studií uvedené v přednášce ukázaly docela významné úspory. Například využití synergie vytápění a chlazení v pekárně s restaurací ušetří měsíčně 40 % nákladů na energie (tedy zhruba 40000 Kč).
Potřebujeme méně světla
LED svítidla a Light management (řekněme inteligentní řízení osvětlení) bylo podle mého názoru na celé konferenci to nejzajímavější a domnívám se, že pokrok v těchto oblastech se v blízké budoucnosti výrazně projeví i na našem každodenním životě. Proč?
Možná si to příliš neuvědomujeme, ale naše požadavky na osvětlení se za posledních 10–20 let výrazně proměnily. Z části je to dáno změnou životního stylu, dnes trávíme mnohem více času před monitorem počítače či obrazovkou televizoru než četbou knihy, šitím či umýváním nádobí. Jen málokdo z nás něco rýsuje na papíře, na to máme také počítač. Dokonce i fotografie z dovolené si prohlížíme na monitoru a ne v papírové podobě. Zdá se, že trávíme daleko méně času činostmi vyžadujícími intenzivní a barevně kvalitní osvětlení než dříve. Mnohdy se nám proto hodnoty uvedené v normě ČSN EN 12464-1 Světlo a osvětlení zdají příliš vysoké.
Je budoucnost osvětlení v LED diodách? Zdroj: Thinkstockphotos.com
To vše vede k zvýhodňování malých svítidel se směrovým vyzařováním a vytváří podmínky pro významné snížení spotřeby elektřiny. Další možnosti úspor pak nabízejí inteligentní řídicí systémy schopné udržovat nastavenou úroveň osvětlení řízením výkonu světel podle toho, jak se mění venkovní osvětlení. V neposlední řadě se také mění poměr investičních a provozních nákladů na osvětlení, tj. klesá cena zdrojů světla a roste cena elektřiny, což urychluje vývoj a vytváří tlak na zavádění účinějších zdrojů světla.
LED diody: Úsporné moderní osvětlení
Zdá se, že nejslibnějším a nejrychleji se vyvíjejícím zdrojem světla jsou LED diody. Pokusím se rozvést inspirativní prezentaci Michala Nováka z ERCO Lighting a ukázat, jak lze vlastnosti LED diod využít v tak náročné aplikace, jako je řešení osvětlení prodejny s módním textilem (GANT Myslbek, Praha).
Interiér prodejny GANT Myslbek v Praze. Zdroj: Prezentace Michala Nováka na ŠETRNÉ BUDOVY 2011
V případě prodejny tohoto typu jsou z hlediska provozovatele důležité především následující vlastnosti:
- index barevného podání (barevná věrnost);
- intenzita světla;
- zda je světlo difúzní nebo přímé;
- účinnost a s ní souvisící provozní náklady a také nežádoucí ohřívání místnosti;
- náklady na pořízení a údržbu.
V přednášce bylo srovnáno použití klasických 12V halogenových žárovek, LED a HIT výbojek (metal halogenidové výbojky, které se v poslední době také výrazně zmenšily).
Výhody LED osvětlení
Světelné zdroje LED mají při požadované úrovní osvětlení o 73 % nižší příkon než halogenové žárovky a o 31 % nižší příkon než HIT výbojky. Oproti výbojkám mají ovšem lepší barevnou věrnost. Hlavní výhodou LED je nižší tepelné zatížení osvětlovaných předmětů, neprodukují UV záření, které by mohlo nepříznivě působit na některé zboží a díky své velmi dlouhé životnosti mají i nižší náklady na údržbu.
Na rozdíl od jiných světelných zdrojů je barva vyzařovaného světla dána typem polovodiče, nejčastěji se používá karbid křemíku emitující modré světlo. Pro osvětlování je třeba více méně bílé světlo, a tak se u světelných zdrojů s LED diodami používá (podobně jako u zářivek) luminofor, který vytvoří požadovanou barvu.
Spektrální křivka teple bílé LED
Díky malým rozměrům LED zdrojů existuje ještě jedna metoda jak docílit potřebné barvy světla; takzvané RGB LED se skládají ze 3 spojených diod, z nichž jedna je modrá druhá zelená a třetí červená. Tyto barvy smísením vytváří bílé světlo a změnou intenzity světla, tj. změnou velikosti proudu, lze měnit barvu (barevnou teplotu světla) podle potřeby.
Spektrální křivka RGB LED
Právě tato možnost je zajímavá pro designery, neboť umožňuje dosahovat zajímavých vizuálních efektů a přizpůsobovat světlo okamžité potřebě. LED zdroje představují v dnešní době pravděpodobně nejlepší řešení pro osvětlování podobných objektů, jako je výše zmíněná prodejna.
Svítidla s LED diodami se dají velmi dobře regulovat, intenzitu světla lze měnit změnou velikosti napájecího proudu nebo změnou střídy tj. velmi rychlým zapínáním a vypínáním. Ve spojení s moderními regulačními systémy lze realizovat jak časovou proměnlivost osvětlení, tak i přizpůsobení intenzity osvětlení intenzitě světla dopadajícího do místnosti okny a dokonce lze (u RGB LED) přizpůsobovat i barevnou teplotu světla.
Zdá se, že se světelnými zdroji LED se budeme setkávat čím dál častěji a při trošce štěstí nám umožní dále snížit spotřebu elektřiny na osvětlení.
