Praktické zkušenosti se zónovou regulací a vzdáleným přístupem: Případová studie Honeywell Evohome

Zónová regulace je nejmodernější přístup k regulaci vytápění v domech a bytech. Zajišťuje ten nejvyšší komfort a zároveň je jedním ze způsobů, jak snížit náklady na vytápění.

Zónová regulace vytápění znamená řízení prostorové teploty jednotlivých místností (zón) rodinného domu nebo bytu podle zadaného týdenního časového programu. Týdenní program je vytvořen pro každou místnost zvlášť. Program je nastaven tak, aby co nejvíce ladil s obvyklým režimem využívání jednolivých místností. Tím je dosažen životní komfort a zároveň energetická úspora. Vzdálený přístup k zónové regulaci bývá proveden pomocí mobilní aplikace, nebo webového rozhraní.

Vzdálené ovládání může mít i několik úrovní. Základní úroveň poskytuje náhled na naměřené teploty v místnostech, a umožňuje měnit požadovanou teplotu každé místnosti. Rozšířené úrovně vzdáleného přístupu pak mohou sloužit k získání dat a informací o chování systému vytápění. Lze zobrazit nejen současný stav a parametry systému.

VLIV ÚPRAV TOPNÉHO SYSTÉMU NA SPOTŘEBU ENERGIE

Sledovaný objekt je podsklepený řadový bytový dům, rok výstavby 1937, a před zahájením sběru dat zde nebyla realizována žádná stavební úprava (jako například zateplení). V domě se nachází 5 malých samostatných bytových jednotek ve třech nadzemních podlažích. Celkem se jedná o 13 obytných místností, ve kterých je nyní nově využívána zónová regulace Honeywell Home - Evohome.

Vytápění celého objektu zajišťuje plynový kotel, řízený ekvitermním regulátorem s týdenním časovým programem. Jednotlivé místnosti jsou vyhřívány litinovými radiátory, které jsou osazeny termostatickými ventily.

Sledování spotřeby energie na vytápění objektu

Spotřeba energie byla měřena po dobu 24 let. Za toto období byly realizovány tři úpravy s vlivem na topný systém. Průběh meziroční spotřeby energie zobrazuje následující graf. Na svislé ose je vynesena čistá spotřeba energie. V grafu jsou také vyznačeny události, kdy došlo k takovým investicím do objektu, které měly vliv na spotřebu energie.

Stav 0 je výchozí situace po zprovoznění ústředního vytápění v roce 1995. Zdrojem vytápění byl atmosférický plynový kotel 35kW, vybavený ekvitermní regulací s časovým programem, bez korekce na vnitřní teplotu. V obytných místnostech byla instalována litinová otopná tělesa a ventily s ručními termostatickými hlavicemi.

Investice A je výměna špaletových oken za plastová v celém objektu. Výše investice činila 480.000,- Kč.

Stav 1 znázorňuje provoz stávajícího ústředního vytápění, spotřeba poklesla vlivem výměny oken. Průměrná roční spotřeba je v průběhu těchto tří let nižší o 13%.

Investice B znázorňuje vliv instalace a zprovoznění bezdrátového zónového systému Evohome ve všech obytných místnostech. Hodnota této investice do regulace vytápění byla 72.000,- Kč.

Stav 2 reprezentuje provoz zónové regulace. Termostatické ventily otopných těles jsou nyní řízeny bezdrátovými hlavicemi HR92EE nebo termopohony MT4. Pro získání referenční teploty každé místnosti slouží bezdrátové snímače / ovladače teploty T87 Round. Zónová regulace nemá žádnou vazbu na ovládání kotle, zůstala zachována ekvitermní regulace s týdenním časovým programem. Všechny prvky zónové regulace komunikují s řídící jednotkou Evohome, která má v sobě uloženy individuální týdenní časové programy (pro každou místnost jiný). Časové programy jsou uzpůsobeny životnímu režimu nájemníků, a každý z nich si může nastavit požadovanou teplotu na max. 23°C. Řídící jednotka Evohome obsahuje wi-fi modul, a je připojená prostřednictvím domácího routeru na vzdálený server. Server přijímá požadavky na změny režimů či nastavení teplot (například z mobilní aplikace), a zasílá je do řídící jednotky. Server navíc průběžně shromažďuje různá data o chování soustavy, a může je na základě žádosti poskytnout. Pokles průměrné roční spotřeby ve srovnání se stavem 1 je 19%, a oproti výchozímu stavu 0 činí 30%.

Investice C znamená výměnu zdroje tepla. Atmosférický kotel byl nahrazen kotlem kondenzačním. Investice zahrnuje i novou vložku kouřovodu. Protože investice A a B umožnily snížit nárok na výkon centrálního zdroje tepla, mohl být použit kotel o menším výkonu 30kW. Spolu s kotlem byla dodána i nová ekvitermní regulace. Náklady na pořízení kotle a instalační práce činily 88.000,- Kč.

Stav 3 je současný provoz zónové regulace a nového kondenzačního kotle. Kotel je opět řízen čistě ekvitermně. Nemá tedy vazbu na zónový systém. Do snížení spotřeby navíc promítl menší výkon kotle, protože v přechodném období (na podzim a na jaře) pracuje kotel s vyšší účinností. Investice C tedy přináší další úsporu energie, ve srovnání s předchozím stavem 2 se jedná o 27%, a oproti stavu 0 je to již 49%.

Z porovnání vyplývá, že nyní je spotřeba systému vytápění oproti počátečnímu období před investicemi (stavem 0) přibližně poloviční.

Z tabulky vyplývá jaký měly jednotlivé investice podíl na dosažených úsporách. Zatímco nejvyšší, poměrně značná stavební investice, do výměny oken, přinesla nejmenší úsporu energie. Řádově daleko nižší investice do technologických zařízení se ukázaly být daleko efektivnějšími.

ROZBOR VLIVU ZÓNOVÉ REGULACE NA ÚSPORU ENERGIÍ

Zónová regulace generovala v naší případové studii úsporu 19%. Působení lze rozdělit na tři základní funkce:

• Regulace prostorové teploty v jednotlivých místnostech
• Vzdálený přístup - náhled a ovládání
• Časový program nastavení požadovaných teplot v jednotlivých místnostech

Regulace prostorové teploty místností

Regulace prostorové teploty v jednotlivých místnostech byla původně (tj. stav 0) realizována prostřednictvím obyčejných ručních termostatických hlavic. Ruční termostatické hlavice dokázaly udržet nastavenou teplotu v místnostech obdobně přesně, jako prvky zónové regulace.

Vzdálený přístup

Vzdálený přístup je moderní funkce. Lidé s pravidelným týdenním režimem ji však využívají poměrně zřídka. Člověk, který si zónový systém pořídí, měsíc po instalaci bedlivě sleduje, jak vše pracuje. Po měsíci však již nechává regulaci vytápění žít svým vlastním životem a vzdálený přístup již příliš často nevyužívá. Z dlouhodobého hlediska a při běžném použití tedy mívá vzdálený přístup malý vliv.

Časový program

Časový program umí zamezit například ztrátám způsobeným lidskou liknavostí. Obyvatelé si často nastaví vysokou komfortní teplotu a následně dům opustí. Protože v době nepřítomnosti automaticky Evohome přechází na útlumové teploty. Evohome také dokáže držet ekonomicky únosné nastavení teplot. Obyvatelé domu si požadovanou teplotu ve své místnosti zvýší teprve tehdy, když začnou pociťovat chlad. Časový program dále přináší i komfort. Již není třeba muset ráno vstávat do vychladlých místností.

PROVOZ ZÓNOVÉ REGULACE

Samotná instalace zónové regulace očekávané úspory zajistit nedokáže. Je zapotřebí ji také umět správně a s rozmyslem využívat. Pokud do ní někdo investuje za účelem snížení faktur za vytápění, a následně nastaví ve všech místnostech natrvalo požadovanou teplotu 24°C, bude zklamán. V případě využívání zónové regulace je také vhodné dbát na to, aby byly jednotlivé místnosti (zóny) pokud možno dispozičně uzavřené. Pokud jsou místnosti oddělené dveřmi, nemělo by docházet k tomu, že budou zůstávat dveře stále otevřené. Pak sice může být jedna místnost nastavena na komfortní teplotu a druhá na útlumovou, ale na komfortní teplotu budou vytápěny obě.