EPC projekty pro ZŠ ve Valašském Meziříčí
Autor ve svém článku popisuje proces uplatnění metody EPC při rekonstrukci čtyř základních škol ve Valašském Meziříčí realizovaný společností Siemens. Článek obsahuje i vyhodnocení projektu, které je zajímavé zejména pro investory, kteří o této metodě do budoucna uvažují.
Popis výchozího stavu
V roce 2004 byla na základě uzavřené smlouvy provedena detailní analýza vybraných základních škol ve Valašském Meziříčí. Jednalo se o základní školy Masarykova, Šafaříkova, Vyhlídka a Žerotínova.
Tabulka 1 - Základní údaje o objektech
| Objekt | Vytápěná plocha [m²] | Počet žáků | pozn. |
|---|---|---|---|
| ZŠ Masarykova | 6970 | 459 | postaveno v r. 1912 s přístavbou z r. 1968 |
| ZŠ Šafaříkova | 7200 | 450 | postaveno v r. 1932 s přístavbami po r. 1970 (pavilón pro 1.- 5. třídu, pavilón stravování a MŠV, pavilón dílen a tělocvična. |
| ZŠ Vyhlídka | 7850 (+597 půdní vestavba) | 483 | typizovaná montovaná stavba z r. 1975 |
| ZŠ Žerotínova | 4450 | 476 | typizovaná montovaná stavba z r. 1978 |
Všechny čtyři objekty byly napojeny na centrální rozvod tepla z CZT Valašské Meziříčí, s. r. o., který provozuje společnost DEZA, a.s.
Připojení na rozvody CZT bylo u všech objektů provedeno přes tlakově nezávislé předávací stanice s vlastní ekvitermní křivkou. Způsob připojení i řízení útlumů byl u všech objektů stejný, tzn. z centrálního dispečinku dodavatelské firmy podle požadavků daného objektu (doby útlumu, požadované teploty ap.)
Součástí předávací stanice je i příprava teplé vody (TV). Měření tepla bylo prováděno vždy na patě objektu.
ZŠ Masarykova
Otopná soustava (OS) je dvoutrubková vertikální, s nuceným oběhem a s teplotním spádem 90°C / 70°C. Od zónového regulování jednotlivých větví sever - jih pomocí automatických regulačních prvků se upustilo a smyčky jednotlivých okruhů byly regulovány ručně pomocí nastavení trojcestných směšovacích ventilů, což zejména v přechodném období nevyhovovalo. Otopná tělesa vesměs z ocelového plechu byla postupně nahrazována litinovými, ale ani původní ani vyměněná otopná tělesa nebyla osazena ventily s termostatickými hlavicemi, ale byla vybavena pouze uzavíracími dvoupolohovými ventily.
Otopná soustava byla tlakově nevyregulována a docházelo k nerovnoměrnému vytápění v různých částech objektu - v koncových třídách dochází k poklesu vnitřní teploty na 14°C až 15°C. Referenční spotřeba energie byla 3407 GJ/ rok.
ZŠ Šafaříkova
Z rozdělovače/sběrače umístěného ve VS jsou vedeny dvě větve - jedna pro topnou vodu a druhá pro TV. Centrální větev TV vede v suterénu staré budovy pod stropem a dále topným kanálem do ostatních objektů. V prostoru dílen se topný kanál dělí na dvě větve: větev pro dílny A, tělocvičnu a objekt stravování, a další větev pro dílny B a pavilón pro 1.- 5. ročník. Otopná soustava je dvoutrubková vertikální, s nuceným oběhem a s teplotním spádem 90°C / 70°C. Při rekonstrukci v 70. letech ve staré budovy byly nově vybudovány rozvody OS a instalovány nová litinová OT. Otopná tělesa jsou vesměs článková, litinová a byla vybavena pouze uzavíracími dvoupolohovými ventily.
Otopná soustava byla tlakově nevyregulována a docházelo k nerovnoměrnému vytápění v různých částech objektu ZŠ - stará část byla přetápěna, nová nedotápěna. Referenční spotřeba energie byla 3640 GJ/ rok.
ZŠ Vyhlídka
Otopná soustava je dvoutrubková vertikální, s nuceným oběhem a s teplotním spadem 90°C / 70°C. Od zónového regulování jednotlivých větví podle světových stran pomocí automatických regulačních prvků se upustilo a smyčky jednotlivých okruhů byly regulovány ručně pomocí nastavení trojcestných směšovacích ventilů, což zejména v přechodném období nevyhovovalo a docházelo k nerovnoměrnému vytápění v různých částech objektu ZŠ. Otopná tělesa vesměs z ocelového plechu jsou postupně nahrazována litinovými a byla vybavena ventily s termostatickou hlavicí.
V objektu ZŠ byla prováděna kontrola hospodaření s energií a vodou a za energetické manažerství odpovídalo ředitelství školy a školník. Referenční spotřeba energie byla 3855 GJ/rok.
ZŠ Žerotínova
Otopná soustava je dvoutrubková vertikální, s nuceným oběhem a s teplotním spadem 90°C / 70°C. Ocelová OT byla postupně nahrazována litinovými, ale pouze s uzavíracími dvoupolohovými ventily bez ventilů s termostatickými hlavicemi. Otopná soustava byla tlakově nevyregulována a docházelo k nerovnoměrnému vytápění v různých částech objektu ZŠ. Referenční spotřeba energie byla 2235 GJ/ rok.
Navržená a následně realizovaná opatření
Na základě zjištěných nedostatků byl pro všechny objekty připraven projekt realizace úsporných opatření. Vzhledem k tomu, že problémy u OS byly u všech čtyř objektů obdobné, navržená řešení pro všechny čtyři objekty byla shodná. Byla vypracována projektová dokumentace hydraulického vyvážení OS na základě zakreslení skutečného stavu tras rozvodů a výpočtu tepelných ztrát jednotlivých objektů. Na základě nových výpočtů byly upraveny rozvody OS, instalovány nové mini-combi ventily a provedeno hydraulické zaregulování.
Obrázek 1 - Příklad stavu rozvodů a objektové PS před realizací projektu
Obrázek 2 - Příklad stavu rozvodů a rozvaděče MaR po realizací projektu
Na objektové PS byla instalována nová ekvitermní zónová regulace směšovacích topných okruhů, na základě regulátorů řady RVA schopných komunikace po LPB (Local Process Bus), umožňující dálkový dohled a parametrování pomocí komunikační centrály OCI600. Ta funguje jako komunikační rozhraní mezi OS a PC stanicí obslužným softwarem. Některé vybrané okruhy byly doplněny regulačními ventily se servopohony, ovládanými prostorovými termostaty řady RDE s týdenním programem. Díky tomu bylo možné zajistit nesoučasné (přerušované) vytápění prostor, přesně podle doby jejich využití a nepřetápět je tak v době, kdy nejsou využity.
Časový průběh zakázky
Obrázek 3 - Časový průběh projektu
Finanční toky v průběhu projektu
Obrázek 4 - Graf průběhu „cash flow“ v době trvání projektu
Vyhodnocení projektu
Tabulka 2 - Základní energetické parametry projektu
| Objekt | Referenční spotřeba [GJ/rok] |
Zaručené úspory [GJ/rok] |
|---|---|---|
| ZŠ Masarykova | 3407 | 305 |
| ZŠ Šafaříkova | 3640 | 293 |
| ZŠ Vyhlídka | 3855 | 197 |
| ZŠ Žerotínova | 2235 | 158 |
| Celkem | 13 137 | 953 |
Tabulka 3 - Energetické úspory v době trvání projektu
| Rok projektu | Referenční spotřeba energie [GJ/rok] |
Zaručená úspora energie [GJ/rok] |
Normovaná spotřeba energie [GJ/rok] |
Skutečná úspora energie [GJ/rok] |
|---|---|---|---|---|
| 2005 | 13 137 | 953 | 11 595 | 1542 |
| 2006 | 13 137 | 953 | 10 246 | 2891 |
| 2007 | 13 137 | 953 | 11 667 | 1470 |
| 2008 | 13 137 | 953 | 11 027 | 2110 |
| 2009 | 13 137 | 953 | 10 830 | 2307 |
| 2010 | 13 137 | 953 | 11 224 | 1913 |
| Celkem | 78 822 | 5718 | 66 589 | 12 233 |
Období zaručených úspor probíhalo od ledna 2005 do prosince 2010. Za toto období bylo uspořeno celkem 12 233 GJ, přičemž zaručené úspory za celé období činily 5718 GJ.
Průběh normovaných spotřeb energie v jednotlivých letech (tzn. přepočtených na referenční rok, vzhledem k meteorologickým podmínkám v daném roce) vůči referenčnímu roku a hodnotě zaručené spotřeby energie je vidět na grafu 1.
Obrázek 5 - Referenční spotřeba energie, zaručená spotřeba energie a průběh normovaných spotřeb energií v jednotlivých letech
V průběhu projektu byly vykazovány úspory vyšší než zaručené, což vedlo ke vzniku víceúspor. Celkové víceúspory za dobu trvání projektu byly 2 548 tis. Kč. Z těchto zdrojů, které se dělily podle klíče daného ve smlouvě mezi objednatele a zhotovitele, se následně provedla další úsporná opatření: instalace zónové regulace, obnova oběhových čerpadel, výměna vchodových dveří u některých škol, výměna některých starých otopných těles za nová desková.
The authors of this article describes the process of applying Energy Performance Contracting method (EPC) in the reconstruction of four elementary schools in Valasske Mezirici implemented by Siemens. The article contains an evaluation of the project, which is particularly attractive to investors that are thinking about this method for realisation in the future.