Nowe technologie Polakom nieobce

O tym, że tradycyjne kotły zasilane węglem odchodzą do lamusa, wie już chyba każdy. Temat ekonomicznego i ekologicznego ogrzewania jest zresztą ostatnio na ustach wszystkich. Na pierwszy plan zaczyna wysuwać się również kwestia chłodzenia obiektów oraz zaopatrywania ich w energię elektryczną. Klient, kierowany ekologicznymi i ekonomicznymi pobudkami, coraz częściej sięga po pompy ciepła, rozwiązania hybrydowe czy urządzenia pozwalające produkować własny prąd. Kluczowa staje się możliwość magazynowania energii, która znajduje odzwierciedlenie w panującym obecnie boomie na wykorzystywanie technologii elektrycznych m.in. w takich branżach jak IT, automotive czy szeroko pojęte budownictwo.

Postęp technologiczny przyniósł również cyfryzację, która w odniesieniu do branży grzewczo-chłodniczej oznacza pełną kontrolę nad zarządzaniem energią cieplną w budynkach. “Wymusza to wzbogacanie oferty o nowe, cyfrowe, bezpieczne i ekologiczne produkty, które powstaną z łączenia różnych znanych nam już rozwiązań w instalacjach energooszczędnych,” tłumaczy w rozmowie z PolenJournal.de dyrektor ds. klientów strategicznych firmy Viessmann, Łukasz Sajewicz.

Jak bardzo otwarte na nowe możliwości jest polskie społeczeństwo? Okazuje się, że po innowacyjne technologie sięgają przede wszystkim ludzie młodzi, a ich pobudkami nie jest tylko ekologia, choć powoli zaczyna być zauważalna gotowość do zmiany nawyków. “Zaobserwowaliśmy, że dla polskiego konsumenta ekologia ma znaczenie głównie wtedy, kiedy niesie ze sobą korzyści dla niego samego. Mowa oczywiście o tych finansowych, czyli np. o obniżeniu rachunków za energię. Wyraźnie mniejsze znaczenie przypisuje się ekologii w sensie technologii produkcji”, tłumaczą eksperci. „Jednak myślenie nabywców z wolna ulega zmianie –  coraz częściej pojawiają się klienci, którzy szukają produktów ekologicznych, pytają o certyfikaty czy wymagają ekologicznych standardów”.

{loadposition podtekstem}

Dwa słowa na „e”

Ekonomia i ekologia stają się kluczowymi słowami, jeżeli przyjrzymy się dokładnie trendom panującym na rynku energii (ciepło, chłód i prąd). Oszczędności są ważne w każdej dziedzinie życia, dlatego tak ważne jest zagwarantowanie ich także dzięki odpowiedniemu zarządzaniu energią. Nad odpowiednimi rozwiązaniami trzeba myśleć już w momencie tworzenia projektów budowlanych. Oszczędności, komfort użytkowania oraz ograniczenie emisji dwutlenku węgla to priorytety współczesnego budownictwa.  

Aby jednak przekonać inwestorów i klientów, niezbędna jest edukacja, a także stworzenie korzystnych warunków do zmian. Myśląc o nowych technologiach, niejednokrotnie przed oczami stają obawy o finanse związane z przeprowadzeniem inwestycji, dlatego też kluczowe jest uświadamianie potencjalnych klientów nie tylko o możliwościach, jakie niosą za sobą odnawialne źródła energii, ale również o kosztach, co firma Viessmann stara się wdrożyć w życie. “Obowiązkiem naszej firmy jako lidera rynku systemów grzewczo-chłodzących jest propagowanie wiedzy oraz oferowanie gotowych systemowych rozwiązań. Tak też robimy” – mówi Damian Skoruppa, specjalista ds. magazynów energii w lodzie firmy Viessmann. “W przypadku nowych inwestycji musimy uświadamiać osoby związane bezpośrednio z wdrażaniem technologii w konkretne projekty. Mam na myśli architektów, projektantów branżowych, audytorów, ale też oczywiście samych klientów. W przypadku modernizacji sprawa wygląda podobnie, ale nie zawsze mamy wsparcie ze strony projektanta branżowego, który również powinien zwrócić uwagę na instalację wewnętrzną.”

Coś wisi w powietrzu

Gdybyśmy zapytali przypadkowego przechodnia – czy to z Polski czy z zagranicy – o miejsce w kraju nad Wisłą, gdzie stan powietrza jest najgorszy, całkiem prawdopodobne, że w większości przypadków odpowiedź brzmiałaby “Kraków”. Czasem mówi się z przymrużeniem oka, że wizytówką miasta nie jest już tylko Smok Wawelski, ale też smog. Trudno się dziwić, że to właśnie tutaj podjęto najbardziej zdecydowane kroki w kierunku zmian. Obowiązująca od lipca ubiegłego roku uchwała antysmogowa zakazuje mieszkańcom województwa małopolskiego instalacji w domach takich kotłów grzewczych i kominków, które nie spełniają unijnych norm. Wilgotne drewno oraz złej jakości paliwa również znalazły się na czarnej liście. W samym Krakowie przepisy są jeszcze bardziej rygorystyczne i zakazują w ogóle stosowania paliw stałych w piecach i kotłowniach. Kolejne regulacje wejdą w życie we wrześniu bieżącego roku.

Należy też pamiętać, że z dniem 1 sierpnia 2015 roku zaczęło obowiązywać rozporządzenie ErP nr 622/2009/UE, które dopuszcza produkowanie na rynek europejski jedynie urządzeń grzewczych zawierających niskoenergetyczne pompy obiegowe. “Ponadto Dyrektywa ErP dopuszcza od 26 września 2015 możliwość wprowadzania na rynek UE, w tym także w Polsce, wyłącznie takich urządzeń grzewczych, które spełniają określone normy efektywności energetycznej. Ma to w praktyce istotny wpływ na kotły gazowe, których sprawność średnioroczna musi być wyższa niż 86%, a takie warunki spełniają tylko kotły kondensacyjne”, tłumaczy dyrektor Łukasz Sajewicz. W praktyce oznacza to oczywiście koniec dla konwencjonalnych kotłów.

Aby podołać celom wyznaczonym przez Unię Europejską, stawia się przede wszystkim na zmiany w technice grzewczej, a także na termomodernizację budynków. Na przykład wykorzystanie samej techniki kondensacyjnej w ogrzewaniu gazowym czy olejowym może przynieść oszczędności rzędu 15-25% i więcej w porównaniu do powszechnie jeszcze działających kotłów niskotemperaturowych. 

Odetchnąć z ulgą (i pełną piersią)

Jak już zostało wspomniane, częstą barierą w sięgnięciu po nowe technologie jest kwestia finansowa. Kluczem do sukcesu są niejednokrotnie dotacje państwowe, które stymulują i zachęcają do wdrażania nowości. “W Polsce dzieje się bardzo dużo w tym względzie. Samorządy uruchomiły i ciągle uruchamiają nowe programy oczyszczania powietrza. Porównując gospodarkę międzynarodową, myślę, że tempo rozwoju Polski jest dobre,” mówi Damian Skoruppa, ekspert firmy Viessmann.

“Jak wskazuje doświadczenie, każda nowa technologia znajduje nabywców niezależnie od kosztów jej zakupu”, dodaje Łukasz Sajewicz. “Zawsze znajduje się grono entuzjastów, osób znajdujących korzyści w stosowaniu nowych rozwiązań. W dalszym etapie rozwoju rynku technologia upowszechnia się, staje bardziej dostępna i znajduje coraz szersze zastosowanie. Polska jest właśnie na tym etapie”, mówi z przekonaniem, dodając, że rynek energii odnawialnych (OZE) staje się w kraju nad Wisłą wreszcie zdecydowanie bardziej konkurencyjny.

Damian Skoruppa
Ekspert firmy Viessmann ds. projektów z wykorzystaniem magazynów energii w lodzie

Energia z lodu

Brzmi nieprawdopodobnie? Być może, ale okazuje się, że lód – a konkretnie energia powstająca podczas zmiany stanu skupienia wody z ciekłego w stały i odwrotnie – może służyć do ogrzewania i chłodzenia budynków. To właśnie układy hybrydowe, integrujące kilka źródeł energii, stanowią przyszłość branży. Ale po kolei – przyjrzyjmy się dokładnie temu rozwiązaniu, które wciąż jest bardzo mało popularne.

Głównym bohaterem jest zasobnik lodu – betonowy magazyn energii w lodzie, który może przyjąć formę prostopadłościanu lub cylindra o różnych wymiarach. Zostaje on umieszczony w ziemi, co stanowi świetną alternatywę dla sond i kolektorów gruntowych, ponieważ do jego instalacji nie są potrzebne odwierty, które wymagałyby specjalnych pozwoleń. Cały system opiera się na doprowadzeniu do zasobnika na niskim poziomie temperatury energii pozyskiwanej ze słońca, powietrza i ziemi. Kluczowe jest jednak zastosowanie energii krystalizacji, która uwalnia się w trakcie przemiany fazowej wody o temperaturze 0 st. C w lód. Jest ona równa tej, która jest niezbędna do ogrzania litra wody z 0 st. C do 80 st. C i odwrotnie. Proces zamarzania może być powtarzany bez końca w czasie trwania okresu grzewczego. Uzyskana w ten sposób energia jest doprowadzana za pomocą wymienników ciepła do pompy ciepła, a stamtąd do budynku.

Magazyn energii w lodzie może służyć też do chłodzenia, a koszty z tym związane będą nawet o 99% niższe niż w przypadku wykorzystywania innych metod. Powstały w zasobniku lód chłodzi naturalnie, dlatego używamy w tym celu terminu “natural cooling”. Co ciekawe, woda w zasobniku zamarza w odwrotny sposób niż w środowisku naturalnym – zamiast od zewnątrz do wewnątrz, proces zostaje odwrócony. Woda zamarza z dołu do góry i od środka na zewnątrz. Poprzez zainstalowanie kamery możemy obserwować, w jakim stanie skupienia znajduje się aktualnie woda.

Niebagatelną rolę w systemie odgrywają także powietrzno-słoneczne absorbery, które doprowadzają dodatkową energię do pompy ciepła niezbędną zarówno do ogrzewania, jak i chłodzenia, a także przyczyniają się do regeneracji lodowego magazynu energii w lodzie. Absorbery powietrzno-słoneczne mają tę przewagę nad tradycyjnymi kolektorami słonecznymi, że wykorzystują ciepło powietrza i promieniowania słonecznego. Urządzenia montuje się głównie na powierzchniach płaskich, jednak są one dostępne też w wersji do montowania na dachach pochyłych lub ścianach.

Aby system był efektywny, wszystkie elementy muszą zostać do siebie dobrze dopasowane. W tym celu przeprowadza się na samym początku symulację energetyczną. Ogromne znaczenie ma również inteligentne zarządzanie źródłami ciepła, które zapewnia maksymalną wydajność każdego elementu.

System z magazynowaniem energii w lodzie jest idealny nie tylko dla budynków mieszkalnych, ale także dla biurowców, hoteli, hal produkcyjnych, magazynów, szkół czy hipermarketów. Słowem – sprawdzi się we wszystkich budynkach o wysokim zapotrzebowaniu na ciepło i chłód.

{loadposition podtekstem}

Realizacje, które wyznaczają trendy

Opisany wyżej system znalazł już swoje zastosowanie zarówno w innych krajach UE, jak i w Polsce. W mieście Montabaur w Niemczech powstał projekt mieszkaniowy, w którym postawiono na nowoczesność zarówno w architekturze budynków, ich konstrukcji, jak i rozwiązaniach technicznych. Za inwestycję odpowiadała firma HUF HAUS.

Co jednak z Polską? Jak się okazuje, tutaj również powstają przełomowe projekty. “Weźmy na przykład projekt ,2 Domy na wodzie’, który jest absolutnie pionierski, jeżeli chodzi o warunki w Polsce. Takie domy są popularne np. w Londynie czy w Holandii, w Polsce będą absolutną nowością”, mówi dyrektor Łukasz Sajewicz. “To zupełnie niewykorzystana nisza w budownictwie i jego rozwoju. Projekt jest oparty o najnowszą dostępną w tej chwili technologię pomp ciepła woda/woda i powietrze/woda, które pozwolą zarówno ogrzać, jak i chłodzić budynek komfortowo i oszczędnie, a energia niezbędna w tym celu czerpana jest prosto z natury. Można powiedzieć, że woda jest wielkim akumulatorem energii dla tego typu rozwiązań.”

Ciekawe są również założenia energetyczne dla Małopolskiego Centrum Nauki, którego ukończenie planowane jest na 2022 rok. Obiekt będą chłodziły i ogrzewały zarówno pompy ciepła, jak i żelbetonowy zbiornik lodu o średnicy 12 m i wysokości 5 m.

Przyszłościowe technologie sprawdzane są również lokalnie. “Niebawem będziemy testować na instalacji o mocy 17kW w Dobrodzieniu połączenie kolektora hybrydowego firmy Ensol do systemu, który będzie miał za zadanie produkcję energii elektrycznej z panelu fotowoltaicznego”, opowiada Damian Skoruppa. “Za produkcję energii termicznej do zasilania pompy ciepła oraz regeneracji magazynu energii, będzie odpowiadać aluminiowy kolektor zintegrowany z panelem fotowoltaicznym. Stanie się on tym samym baterią dla budynku, co umożliwi komfortowe ogrzewanie zimą i chłodzenie latem. Jest to więc kompletny system ogrzewania i chłodzenia wraz z możliwością produkcji energii elektrycznej. Budowę tej instalacji wspierają Politechnika Opolska, Politechnika Wrocławska, Viessmann Polska i Viessmann Niemcy, a także firma Ensol. Mam przyjemność koordynować projekt,” dodaje specjalista ds. magazynów energii w lodzie.

Wizualizacja projektu w Dobrodzieniu

Strach ma wielkie oczy

Kompletne rozwiązania dla budynków mieszkalnych i przemysłowych, takich jak biura, czy hotele, dostępne są z jednej ręki, zyskują wiele zaufania inwestorów. Decyzja dotycząca właściwego ekosystemu – czyli ogrzewania, chłodzenia i produkcji prądu – jest bardzo ważna. “Od niej zależy nie tylko to, czy w budynku będzie ciepło, lecz także, jakie będą koszty jego utrzymania. Źle dobrany lub niesprawny system może bowiem generować naprawdę spore wydatki,” przestrzega Damian Skoruppa. “Na rynku znajdziemy wiele propozycji, a decyzja nie jest prosta”.

Polska nie jest krajem, w którym nowinki technologiczne zostają zaakceptowane z marszu z różnych powodów, jednak specjaliści firmy Viessmann są pełni optymizmu: “Strach przed nowym jest uzasadniony, jednak jeśli poznamy korzyści płynące z zastosowania nowoczesnych rozwiązań – przekonamy się do nich.”