Reklama

OC Fenix – přehled spotřeby energie prvního roku provozu budovy

Článek pokrývá období 07-2016/06-2017

Ing. Miroslav Urban, Ph.D., Ing. Michal Bejček, Ing. Marek Maška, Ing. Petr Wolf

Recenzovaný

Článek obsahuje shrnutí spotřeb energie a porovnání s výpočtovými předpoklady v konkrétním administrativním objektu. Objekt je řešen s ohledem na minimální spotřebu energie a cílem je dosáhnout co nejvyššího stupně energetické nezávislosti s využitím fotovoltaiky a bateriového úložiště. Je uveden reálný průběh měřených spotřeb energie, celkové hodnocení za uplynulé období, měsíční souhrny pro budovu jako celek a jednotlivé dílčí měřené spotřeby energie.

Reklama

Úvod

Předmětem tohoto článku je souhrnný přehled spotřeby energie objektu OC Fenix za období 07/2016–06/2017. Článek navazuje na předchozí články uveřejněné na portálu TZB-info a obsahuje shrnutí spotřeb energie, porovnání s výpočtovými předpoklady. Reálný průběh měřených spotřeb energie – celkové hodnocení za uplynulé období, měsíční souhrny pro budovu jako celek a jednotlivé dílčí měřené spotřeby energie. Některá data budovy jsou online veřejně k dispozici [3].

Předpokládaná a reálná spotřeba energie

Při návrhu budovy byly zpracovány dva druhy bilančních výpočtů předpokládávané roční spotřeby energie. Prvním bilančním výpočtem byl standardní výpočet při hodnocení energetické náročnosti budovy v rámci zpracování průkazu energetické náročnosti budovy (PENB). Bilanční výpočet s měsíčním krokem výpočtu pro potřeby zpracování PENB je zpracován na základě požadavků legislativních předpisů [6] a [7]. Bilanční měsíční výpočet byl zpracován pomocí výpočetního nástroje NKN, který slouží ke stanovení a hodnocení energetické náročnosti budov podle výše uvedených legislativních předpisů. Měsíční bilanční výpočet je založen na výpočetním postupu podle již zrušené technické normy [8], který nicméně respektuje také aktuální technická norma v této oblasti [9]. Druhý bilanční výpočet představoval detailní hodinovou simulaci předpokládaného chování objektu, vč. výpočtu všech dalších spotřeb energií (servery, vybavení kanceláří apod.). Tento detailní bilanční výpočet byl proveden za účelem potřeby přesného návrhu bateriového úložiště pro FV systém tak, aby byla zaručena určitá autonomie budovy a současně hospodárný systém budovy. Hodinová dynamická simulace chování budovy byla provedena v simulačním SW DesignBuilder, který využívá výpočtové jádro EnergyPlus. Profily užívání objektu byly upraveny na předpokládaný provoz budovy. Předpokládané spotřeby elektřiny vycházejí z definovaných hodinových profilů provozu a předpokládaných provozních nastavení technických systémů vytápění, větrání, chlazení.

Hodnota celkové dodané energie stanovená v rámci hodnocení energetické náročnosti PENB je poloviční oproti naměřené skutečné spotřebě energie. Příčina spočívá v nezahrnutí některých typů spotřeb energie do standardního výpočtu energetické bilance pro PENB podle vyhlášky č. 78/2013 Sb. [1] což je vidět v Tab. 1. Dalším důvodem nízké vypočtené celkové spotřeby energie podle metodiky pro PENB [7] je především dílčí dodaná energie na vytápění, která způsobuje největší rozdíl mezi předpokládanou a reálnou spotřebou energie. To je způsobeno zejména měsíčním krokem bilančního výpočtu, který pracuje s průměrnou měsíční teplotou a stanovení tepelných toků z budovy do exteriéru (prostupem a větráním) a tepelných zisků (vnější a vnitřní) tak nezohledňuje reálný stav okrajových podmínek pro výpočet. Při bilančním měsíčním výpočtu jsou tepelné zisky „rovnoměrně“ započteny do celkové bilance vzhledem k tepelným tokům prostupem a větráním v rámci výpočetního kroku.

V reálném provozu tomu tak u budovy administrativního charakteru s velmi nízkou spotřebou energií na vytápění není. Dále je třeba podotknout, že v reálném provozu budovy je cca 70 % celkové spotřeby energie na vytápění spotřebováno mimo běžnou denní provozní dobu budovy (podrobně viz níže).

Tab. 1 Porovnání bilančních výpočtů předpokládané spotřeby budovy
Činnost	Hodnocení energetické náročnosti (PENB) podle vyhlášky 78/2013 Sb.	Detailní výpočet pro návrh HFV systému pro celý rok	Skutečná roční spotřeba energie za období 07/2016–06/2017
Vytápění a el. ohřev vzduchu [kWh]	2682	4210	11489	38,0 kWh/m².rok
Chlazení [kWh]	3767	3141	723	2,3 kWh/m².rok
Příprava TV [kWh]	1551	782	663	2,1 kWh/m².rok
Osvětlení [kWh]	1271	3700	1335	4,2 kWh/m².rok
Kancelářské vybavení [kWh]	1426	7119	4030	12,8 kWh/m².rok
Ventilátory VZT jednotky [kWh]	2519	1548	956	3,0 kWh/m².rok
Slaboproud [kWh]	není hodnoceno	4380	3148	10,0 kWh/m².rok
Expozice výrobků [kWh]	není hodnoceno	1042	viz slaboproud
Výtah [kWh]	není hodnoceno	1564	564	1,8 kWh/m².rok
Chladničky, kuchyňka [kWh]	není hodnoceno	250	viz kanc. vybavení
Celkem [kWh]	13216	27736	23914	75,7 kWh/m².rok

Reálný průběh měřených spotřeb energie

V současnosti jsou k dispozici data za první rok provozu budovy, souhrnně viz Tab. 2. V letních měsících vč. září lze budově zajistit více než 50 % pokrytí celkové spotřeby energie z hybridního fotovoltaického systému (HFV). Naopak v zimních měsících je dodávka energie z HFV prakticky nulová, resp. v řádu jednotek procent. Celková roční spotřeba budovy ve sledovaném období dosáhla 24,3 MWh a blíží se tedy předpokládané hodnotě, která byla stanovena detailním simulačním výpočtem ve výši 27 MWh pro návrh HFV systému. V druhém půlroce provozu bylo v 05/2017 dosaženo 45% solární pokrytí provozu budovy a v 06/2017 dokonce 76% solární pokrytí. V 05 a 06/2017 nebylo v budově využito pouze 10 % energie z HFV systému. Provoz HFV systému a jeho využití bude řešit jeden z dalších článků.

Tab. 2 Souhrnný přehled celkové měsíční spotřeby budovy ve vztahu k výrobě elektřiny z HFV systému
	07/2016 [kWh]	08/2016 [kWh]	09/2016 [kWh]	10/2016 [kWh]	11/2016 [kWh]	12/2016 [kWh]	01/2017 [kWh]	02/2017 [kWh]	03/2017 [kWh]	04/2017 [kWh]	05/2017 [kWh]	06/2017 [kWh]	Celkem [kWh/rok]
Celková spotřeba budovy	1253	1355	1042	2024	2978	3040	3757	2702	1957	1904	1252	971	24235
Odběr z distribuční sítě	657	759	468	1872	2872	3003	3769	2702	1655	1633	725	254	20369
Dodávka HFVE do budovy	596	596	575	151	105	37	−12	142	387	339	586	790	4292
Solární pokrytí provozu budovy	48%	44%	55%	7%	4%	1%	0%	5%	19%	17%	45%	76%	18%

Z pohledu dílčích spotřeb energie je absolutně dominantní dílčí spotřeba energie na vytápění ve výši cca 11,5 MWh/rok (38 kWh/m².rok), což představuje cca 48 % celkové spotřeby energie budovy. Dalšími dominantními, ale stálými spotřebami je zásuvková spotřeba energie a energie na provoz serverů, zabezpečovacích zařízení, apod. Tato roční spotřeba dosahuje sumárně 7,2 MWh/rok (22,8 kWh/m².rok) a podílu 30 % z celkové roční spotřeby energie budovy.

Tab. 3 Přehled dílčích spotřeb energie po jednotlivých měsících
Dílčí spotřeby energie	07/2016 [kWh]	08/2016 [kWh]	09/2016 [kWh]	10/2016 [kWh]	11/2016 [kWh]	12/2016 [kWh]	01/2017 [kWh]	02/2017 [kWh]	03/2017 [kWh]	04/2017 [kWh]	05/2017 [kWh]	06/2017 [kWh]	Celkem [kWh/rok]	podíl
Vytápění prostor	0	0	0	883	1877	1802	2587	1905	1078	1042	325	0	11498	48 %
El. ohřev – VZT jednotka	0	0	0	119	121	98	106	57	1	2	2	1	508	2 %
Chl. prostor – multisplit jednotka	90	98	65	45	42	44	18	17	42	41	41	44	587	2 %
Chl. vzduchu – VZT jednotka	9	11	9	9	9	9	7	8	9	9	9	38	136	1 %
Ventilátory VZT jednotky	281	326	85	20	21	16	14	12	13	19	25	124	956	4 %
Osvětlení	86	90	100	142	131	132	108	120	123	106	110	87	1335	6 %
Zásuvky	277	318	290	304	315	295	367	400	371	338	394	362	4030	17 %
Výtah	51	53	51	55	53	54	43	36	43	41	42	41	564	2 %
Příprava teplé vody	64	53	44	51	58	50	48	61	69	55	62	49	663	3 %
Ostatní ..	295	268	244	295	281	300	220	243	257	248	252	246	3148	13 %
Vytápění venkovních ploch	0	0	0	0	0	179	229	23	10	48	0	0	489	2 %
Celkem	1154	1217	888	1922	2908	2978	3747	2883	2014	1949	1262	991	23914	100 %

Obr. 1 Přehled dílčích spotřeb energie po jednotlivých měsících

Obr. 2 Celkový podíl dílčích spotřeb energie v půlročním souhrnu za 07/2016–06/2017

Celková spotřeba energie v letních měsících je poměrně vyrovnaná, v průběhu 24 hodin kolísá v rozsahu 30–50 kWh/měsíc/pro každou hodinu. V období otopné sezóny (v tomto případě od 4. 10. 2016 do cca 15. 5. 2017) dominuje spotřeba energie v nočních hodinách zejména mezi 23:00 a 1:00 (měsíc říjen a listopad). To je dáno vyšší spotřebou energie na vytápění. Největší spotřeba otopného systému byla právě v tuto dobu. V prosinci je signifikantní kulminace spotřeby energie mezi 6:00 a 8:00 z důvodu náběhu systému vytápění.

Obr. 3 Průběh úhrnů hodinových celkových spotřeb budovy v jednotlivých měsících (07–12/2016) pro pracovní dny

Obr. 4 Průběh úhrnů hodinových celkových spotřeb budovy v jednotlivých měsících (01–06/2017) pro pracovní dny

Dílčí spotřeby energie

Níže jsou popsány průběhy dílčích dodaných energií pro jednotlivé činnosti. Cílem je definovat stálé odběry, které nejsou závislé na dynamicky se měnícím vnějším prostředí a současně stanovit závislost proměnných spotřeb. Pro veškeré dílčí spotřeby energie byly zpracovány souhrnné průběhy dílčích spotřeb energie s rozdělením po jednotlivých hodinách, tj. odběrový profil. Pro jednotlivé hodiny v příslušných měsících (červenec až prosinec) je patrný souhrnný profil spotřeby energie na vytápění během 24 hodin v pracovních dnech, současně jsou zpracovány přehledy hodinových úhrnů také pro víkendové dny a průměrné denní spotřeby.

Jak je z předchozího přehledu zřejmé, tak dominantní spotřebou z celoročního přehledu je spotřeba energie na vytápění budovy. Současně je třeba zmínit, že tato spotřeba je pouze část roku a to v období říjen–květen. Tato spotřeba v sobě má největší potenciál úspory v absolutních číslech. Proto byla této spotřebě věnována největší pozornost v tomto článku, i z důvodu rozsahu. Ostatní spotřeby nejsou tak dominantní, případně je nelze provozně omezovat (zásuvková spotřeba, datové rozvaděče apod.).

Během prvního rok provozu se nastavovaly některé provozní stavy systémů a některá provozní data mají zatím nízkou relevanci (např. systém chlazení nebyl v letním období 2017 prakticky vůbec v provozu z důvodu netěsnosti chladivového systému.)

Spotřeba energie na vytápění

Otopná sezóna byla zahájena 4. 10. 2016 a skončila mezi 13.–16. 5. 2017 (pozn. útlum na +10 °C nastaven 29. 5. 2017), což představuje 223 dní. V hodinových úhrnech energie dominuje spotřeba energie v ranních hodinách, kdy v listopadu tato spotřeba mezi 4:00 a 7:00 činila 642 kWh/pracovní dny, což je 41 % celkové spotřeby energie na vytápění pro měsíc listopad spotřebované za 6 h, tedy za 25 % provozní doby budovy. Profil odběru v měsíci říjen je obdobný a spotřeba energie v nočních hodinách činí 50 % celkové spotřeby energie. V měsících 12/2016, 01/2017 a 02/2017 je již odběr energie systémem vytápění rovnoměrnější a v nočních hodinách činí spotřeba energie na vytápění 27 % celkové spotřebované energie. Od 28. 02. 2017 je nastaven v pracovních dnech režim nočních útlumů o 2 °C včetně útlumu o víkendu.

Souhrn hodinové spotřeby energie na vytápění dosahoval v měsíci listopadu hodnot až 160 kWh/měsíc/hodina. V prosinci, který byl teplotně méně příznivý, hodinové kumulativní součty dosáhly maximálně 100 kWh/měsíc/hodina. V prosinci (15. 12. 2016) byl zrušen útlum vytápění v nočních hodinách v pracovních dnech, což má za důsledek rovnoměrnější profil spotřeby za 24 hodin v porovnání s měsíci říjen a listopad, podrobně viz obr. 5 a v ranních hodinách nebude docházet k odběrové špičce celého objektu. Na jednu stranu bude souhrnná spotřeba energie na vytápění v případě zrušení nočního útlumu přibližně o 10 % vyšší, než v případě nočního útlumu v pracovních dnech. Na druhou stranu odpadá výrazný odběr v ranních hodinách, který způsobuje problémy v rámci bateriového úložiště a není žádoucí. Problematika útlumů a efektivní provozní nastavení systému vytápění tohoto objektu bude řešena v samostatném článku.

Obr. 5 Hodinový souhrn spotřeby energie na vytápění v pracovních dnech za 07/2016–12/2016

Obr. 6 Hodinový souhrn spotřeby energie na vytápění v pracovních dnech za 01/2017–06/2017

Dalším analytickým nástrojem pro pochopení chování budovy je závislost spotřeby energie na venkovních klimatických podmínkách, v tomto případě na venkovní teplotě vzduchu a intenzitě solárního ozáření. Z naměřených dat lze orientačně stanovit závislost spotřeby energie na vytápění na venkovních podmínkách. Naměřená data byla rozdělena do dvou sad – víkendový provoz, provoz v pracovní dny (PO–PÁ). Proložením křivky polynomu lze zjistit závislost předpokládané spotřeby energie na venkovní teplotě. Takto lze vyjádřit denní spotřebu energie na vytápění ve vztahu k průměrné denní teplotě případně k průměrné intenzitě ozáření. Tato závislost je zpracována pro měsíce prosinec a listopad, podrobně viz Obr. 7. V případě zpracování regresního modelu z naměřených dat lze uvedenou závislost vyjádřit polynomem, bohužel tzv. hodnota spolehlivosti R² nejideálnějšího regresního modelu je poměrně nízká a nabývá hodnot R² = 0,3–0,35. Index determinace (spolehlivost) měří podíl výsledné variability závisle proměnné na její celkové variabilitě, ideálně by se měl blížit hodnotě blízké 1, v tomto případě model vystihuje data pouze z 30–35 %. Tato skutečnost bude způsobena pravděpodobně vlivem slunečního záření a rychlou odezvou otopného systému na dynamickou změnu podmínek. Denní predikce spotřeby energie tímto velmi jednoduchým způsobem u tohoto objektu tak prakticky není možná, respektive pro stanovení závislosti nebylo za uvedená období dostatečné množství dat. Dále není zřejmě není možné celé otopné období popsat jednou polynomickou funkcí. Bylo by vhodnější oddělit charakteristické pracovní dny (slunný den, oblačný den, zatažený den) a pro tyto dny stanovit vlastní funkce. Predikci u tohoto typu objektu by bylo následně možné propojit s využívanou funkcí PV-Forecast (předpověď slunečního svitu pro řízení hybridního fotovoltaického systému) [10].

Obr. 7 Závislost denní spotřeby energie na vytápění na venkovní teplotě v listopadu a prosinci 2016

Obr. 8 Závislost denní spotřeby energie na vytápění na venkovní teplotě v lednu a únoru 2017

Obr. 9 Porovnání skutečné spotřeby energie a předpokládané spotřeby na základě polynomické regrese

Závislost spotřeby energie na vytápění na režimu vytápění útlum/bez útlumu

Do 23. 11. 2016 byl systém vytápění provozován v režimu nočního útlumu o cca 1 až 2 °C v pracovních dnech, během víkendu (sobota, neděle) byl také zaveden celodenní útlum vždy o 2 °C. Od 23. 11. 2016 byl celodenní útlum nastaven pouze během víkendu, v pracovních dnech žádný útlum přes noc nastaven nebyl, tento režim byl do 28. 2. 2017. Pro porovnání vlivu byly vytipovány dny s podobnými denními průměry (průměrná denní teplota, průměrné denní ozáření) v pracovních dnech, víkendy nejsou zahrnuty. Přehled je uveden níže, kdy v denním průměru, z těchto vybraných dat, není patrný zřejmý rozdíl. Jednotlivé měsíce jsou poměrně odlišné a najít shodu teploty a solárního záření napříč obdobím listopad až únor a navíc pouze v pracovních dnech není snadné. Podobné dny pro zadané rozhraní průměrných denních teplot a solárního ozáření jsou identifikovány následující parametry a vycházejí z opakované četnosti těchto dnů (kombinace teploty vzduchu a solárního ozáření).

Slunečný chladný den −2 °C až +2 °C,
Zatažený chladný den −3 °C až 0 °C,
Slunečný teplý den +2 °C až +5 °C.

Jak je z průměrných dat patrné, tak sluneční ozáření může znamenat pro tuto budovu benefit v podobě tepelných zisků cca 20 až 30 kWh/den, o které bude nižší spotřeba energie na vytápění. Z grafů jsou jasně patrné ranní špičky při náběhu objektu z nočního útlumu (mezi 5:30 a 7:00 činí bez ohledu na venkovní teplotu 8,5 až 9 kW průměrného příkonu) ve srovnání s podobnými dny bez útlumu, kdy je příkon v rámci celého nočního provozu prakticky konstantní. Pro chladné dny (denní průměr −2 °C až +2 °C) se pohybuje 4,5 až 6,5 kW a v případě teplejších dní (denní průměr +2 až +5 °C) ve výši 3 až 4,5 kW. Průběh křivek ovlivňují také krajní dny v týdnu (PO, PÁ). Do pondělí zasahuje konec víkendového útlumu, který vliv na náběh systému a podobně víkendový útlum zasahuje do pátečního průběhu (myšleno pro křivky bez nočního útlumu – o víkendu je útlum vždy). Pokud se zohlední tyto skutečnosti a přihlédneme k denním úhrnným spotřebám, lze z jednotlivých úseků spojit ideální den s útlumem a bez útlumu. Nicméně rozdíl mezi těmito režimy opět nebude výrazně patrný. Z uvedených dat lze konstatovat, že oba režimy vychází z pohledu denní spotřeby energie velmi podobně. Přibližně lze odvodit, že bez nočního útlumu bude mít budova vyšší spotřebu energie ve srovnání s nočním útlumem o cca 5–15 kWh/den, nicméně nemělo by především docházet k ranním odběrovým špičkám (vyjma pondělního náběhu po víkendu). Přesnější porovnání závisí na větším vzorku dat, která momentálně nejsou k dispozici. Data vyžadují přibližnou shodu v průměrné denní teplotě, průměrné denní intenzitě ozáření, pouze pro pracovní dny, ideálně pouze dny ÚT–ČT.

Pozn.: V letošní zimě 2017/2018 byly zkoušeny různé provozní útlumové stavy systému vytápění. K dispozici je již více relevantních dat a ta budou představena v samostatném článku.

Obr. 10 Průběh spotřeby energie na vytápění v závislosti na provozním režimu (noční útlum, bez útlumu) pro slunečný chladný den −2 °C až 2 °C, 20–35 W/m²

Obr. 11 Průběh spotřeby energie na vytápění v závislosti na provozním režimu (noční útlum, bez útlumu) pro slunečný teplý den 2 °C až 5 °C, 30–40 W/m²

Denní průměry spotřeby energie

Jedním z cílů je omezená autonomie budovy, resp. optimalizace bateriového úložiště. Návrh bateriového úložiště vycházel z vypočtené předpokládané průměrné denní spotřeby energie. Bateriové úložiště má kapacitu cca 27 kWh, což představuje cca 60 % průměrné denní spotřeby v pracovním dnu mimo topnou sezónu. Příkon otopného systému potom významně ovlivňuje spotřebu energie objektu a kapacita bateriového úložiště potom v měsících listopad a prosinec představuje cca 20 % průměrné denní spotřeby energie.

Tab. 4 Přehled průměrných denních spotřeb v jednotlivých měsících pro pracovní den a víkendový provoz
	07/2016	08/2016	09/2016	10/2016	11/2016	12/2016	01/2017	02/2017	03/2017	04/2017	05/2017	06/2017
Celková spotřeba budovy [kWh/prac.den]	46,1	45,4	40,0	79,2	112,9	115,0	144,2	112,5	75,1	82,7	47,9	36,5
Celková spotřeba budovy [kWh/vík.den]	33,1	34,9	25,3	36,0	61,7	56,6	66,3	56,6	28,6	22,7	18,9	18,7
Vytápění [kWh/prac.den]	0,0	0,0	0,0	36,0	70,7	69,5	96,8	80,4	43,6	49,8	14,1	0,0
Vytápění [kWh/vík.den]	0,0	0,0	0,0	12,7	40,2	30,2	39,2	37,1	9,5	4,6	0,0	0,0
El. ohřev vzduchu ve VZT jednotce [kWh/prac.den]	0,0	0,0	0,0	5,2	5,5	4,3	5,0	2,9	0,0	0,1	0,1	0,0
El. ohřev vzduchu ve VZT jednotce [kWh/vík.den]	0,0	0,0	0,0	1,0	0,0	0,5	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
Chlazení prostor – multisplit jednotka [kWh/prac.den]	3,2	3,5	1,9	1,4	1,4	1,4	0,6	0,6	1,4	1,4	1,3	1,5
Chlazení prostor – multisplit jednotka [kWh/vík.den]	2,6	2,2	3,1	1,5	1,4	1,4	0,6	0,7	1,4	1,4	1,3	1,3
Chlazení větracího vzduchu – VZT jednotka [kWh/prac.den]	0,3	0,4	0,3	0,3	0,3	0,3	0,2	0,3	0,3	0,3	0,3	1,5
Chlazení větracího vzduchu – VZT jednotka [kWh/vík.den]	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,7
Ventilátory – provoz VZT jednotky [kWh/prac.den]	10,5	9,7	3,3	0,9	0,9	0,6	0,7	0,6	0,5	1,0	1,1	5,0
Ventilátory – provoz VZT jednotky [kWh/vík.den]	7,0	12,9	2,0	0,2	0,1	0,2	0,1	0,1	0,0	0,0	0,0	1,7
Osvětlení [kWh/prac.den]	3,5	3,3	4,1	5,9	5,3	5,1	3,7	4,3	4,0	3,5	3,5	2,9
Osvětlení [kWh/vík.den]	1,8	1,6	1,7	1,8	1,8	2,3	4,4	5,4	4,7	4,4	4,2	3,5
Zásuvky [kWh/prac.den]	10,4	11,7	11,6	12,0	12,7	11,4	14,4	17,1	13,9	13,3	14,7	13,7
Zásuvky [kWh/vík.den]	5,8	6,1	5,7	5,2	4,3	4,9	8,2	7,2	6,5	7,2	7,0	7,6
Výtah [kWh/prac.den]	1,7	1,8	1,8	1,8	1,8	1,8	1,4	1,4	1,4	1,4	1,4	1,4
Výtah [kWh/vík.den]	1,6	1,6	1,7	1,7	1,7	1,7	1,6	1,2	1,3	1,3	1,3	1,3
Příprava TV [kWh/prac.den]	2,6	2,1	1,8	1,9	2,2	1,9	1,8	2,5	2,5	2,3	2,4	2,0
Příprava TV [kWh/vík.den]	1,0	0,5	0,8	1,0	1,2	0,9	1,3	1,2	1,3	0,8	0,7	0,6
Ostatní – žaluzie, datový rozvaděč, info panel, reklama, expozice [kWh/prac.den]	9,1	9,2	9,0	10,4	10,1	10,2	7,8	9,5	9,0	8,8	8,5	8,7
Ostatní – žaluzie, datový rozvaděč, info panel, reklama, expozice [kWh/vík.den]	10,3	7,0	7,0	7,6	7,4	8,4	6,9	6,7	6,2	7,2	6,9	6,7
Vytápění venkovních ploch [kWh/prac.den]	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	6,8	10,6	1,1	0,4	2,0	0,0	0,0
Vytápění venkovních ploch [kWh/vík.den]	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	3,2	0,9	0,0	0,0	0,9	0,0	0,0

Provozní energetická náročnost budovy – shrnutí

Článek stručně shrnuje celkovou spotřebu energie prvního roku provozu budovy. Jak bylo řečeno výše, během prvního rok provozu se ladily provozní stavy jednotlivých systémů. Data za druhý rok provozu jsou nyní zpracovávána a budou k dispozici během podzimu 2018.

Celková roční spotřeba objektu byla 23,9 kWh (75,7 kWh/m².rok), kdy výpočtový předpoklad pro návrh HFV systému byl 27 MWh a předpoklad výpočtu dle standardu pro PENB byl 13 MWh.
Spotřeba neobnovitelné primární energie byla 61,1 MWh (193,4 kWh/m².rok)
Solární pokrytí (soběstačnost ve vztahu k porytí vlastní spotřeby)
- Celkové roční pokrytí bylo 18 % (pozn. systém se ladil, nelze zohledňovat jako tvrdé číslo)
- nejvyšší hodnota pokrytí byla dosažena 76 % v 06/2017
Časová soběstačnost byla
- zimní období: ½ pracovního dne, ¾ víkendového dne, za předpokladu slunného víkendu 2 dny
- letní období: 1 pracovní den, 2 víkendové dny, za předpokladu slunných dnů a víkendového provozu až 4 dny bez odběru energie z distribuční sítě (2. 6. – 5. 6., pátek včetně – pondělí včetně).

Největší podíl na ročních spotřebách energie:

vytápění objektu (48 %) – 11 498 kWh (36,4 kWh/m².rok)
zásuvková spotřeba (17 %) – 4030 kWh (12,8 kWh/m².rok)
rozvaděče, servery, ostatní provozní energie (13 %) – 3148 kWh (10 kWh/m².rok)
osvětlení (6 %) – 1335 kWh (4,2 kWh/m².rok)
ventilátory VZT (4 %) – 956 kWh (3,0 kWh/m².rok)

Průměrné spotřeby energie objektu:

Průměrná spotřeba energie v období mimo otopnou sezónu
- 215 kWh/pracovní týden (43 kWh/pracovní den)
- Cca 20 kWh/víkendový den
Průměrná spotřeba energie v otopném období
- cca 900–300 kWh/pracovní týden (180–60 kWh/den) v závislosti na venkovní teplotě (týdenní průměr −6 °C až 9 °C) a průměrnému solárnímu ozáření (60–300 W/m²)
- 70–30 kWh/víkendový den v závislosti na venkovní teplotě.
Nejvyšší průměrná spotřeba energie v pracovních dnech
- V otopném období vždy mezi 6.–9. hodinou ranní při vytápění bez útlumu
  - 4,51 kWh/hodinu – 12/2016,
  - 5,16 kWh/hodinu – 1/2017 a 2/2017,
- Při náběhu po nočním útlumu v závislosti na nastavení náběhu (9 až 10 kWh/hodinu v čase mezi 4:00 a 6:00).
- Mimo otopné období vždy mezi 7:00 a 16:00 (17:00) hodinou
  - cca 1,5 až 2 kWh/hodinu v časovém období od 7:00 do 16:00,
  - v nočním režimu budovy 0,6 až 0,8 kWh/h.

Poděkování

Tento článek vznikl za podpory MŠMT v rámci programu NPU I č. LO1605 – Univerzitní centrum energeticky efektivních budov – Fáze udržitelnosti.

Literatura

Urban, M.; Bejček, M.; Wolf, P.; Vodička, A. Koncept administrativní budovy jako budovy s téměř nulovou spotřebou energie. Vytápění, větrání, instalace. 2017, 26(1), 30–36. ISSN 1210-1389.
Topinfo s.r.o. Stavba budovy pilotního projektu v Jeseníku pokračuje [cit. 2018-07-11]. Dostupné z:
https://oze.tzb-info.cz/fotovoltaika/13991-stavba-budovy-pilotniho-projektu-v-jeseniku-pokracuje.
Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT. [cit. 2016-11-02]. Dostupné z: https://data.fenixgroup.cz.
WOLF, Petr, et al. Chytrá energetika pro administrativní budovu. In: Alternativní zdroje energie 2016. Kroměříž: Společnost pro techniku prostředí, 2016. s. 205–2012. ISBN 978-80-02-02666-2.
Wolf, P.; Novák, E.; Včelák, J.; Urban, M. Administratívna budova spoločnosti Fenix Group TZB HAUSTECHNIK SK. 2017, XXV.(3/2017), 24–27. ISSN 1210-356X.
Zákon č. 406/2000 Sb., o hospodaření energií, ve znění pozdějších předpisů.
Vyhláška č. 78/2013 Sb., o energetické náročnosti budov.
ČSN EN ISO 13790 Energetická náročnost budov – Výpočet spotřeby energie na vytápění a chlazení. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2009.
ČSN EN ISO 52016-1 Energetická náročnost budov – Energie potřebná pro vytápění a chlazení vnitřních prostor a citelné a latentní tepelné zatížení – Část 1: Postupy výpočtu. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2018.
PV Forecast – předpověď slunečního svitu a vyrobeného výkonu pro vaši elektrárnu [online]. Buštěhrad: Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT [cit. 2018-08-28]. Dostupné z: http://www.pvforecast.cz/.

English Synopsis

OC Fenix – overview of the energy consumption of the first year of the building operation for 07-2016 / 06-2017

The article contains a summary of energy consumption, a comparison with the calculation assumptions in a particular administrative building. The object is designed with minimal energy consumption and the goal is to achieve the highest degree of energy independence using photovoltaics and battery storage. The actual course of measured energy consumption, the overall assessment for the past period, the monthly summaries for the building as a whole and the individual sub-measured energy consumption are given. The aim is to bring the issue to the professional public and to indicate the path to the solution.