Úsporné sprchy - nové možnosti v úspoře vody
Článek ukazuje výpočet návratnosti úsporných sprch v konkrétním krytém bazénu. Návratnost je cca 6 - 8 měsíců a k lokálním ekonomickým efektům je třeba zahrnout i snížení nákladů na údržbu, snížení tepelné zátěže podlah ve sprchách a snížení nároků na provoz vzduchotechnického zařízení.
Příspěvek do sborníku doprovodného programu veletrhu Bazény, sauny, solária a wellness v Praze 2007 je rozdělen na dvě části a prostor je věnován dlouholetým zákazníkům, a to projektové společnosti POR, která se v rámci své projektantské činnosti zabývá i zpracováváním Energetických auditů pro provozovatele plaveckých areálů a koncovému zákazníkovi Plaveckému areálu Přerov, jehož vedoucí pan František Zapletal byl ochoten se podělit o své zkušenosti s úsporami vody.
- Provozně ekonomický rozbor provozu jedné sprchy ve společném hygienickém zařízení
- Zkušenosti s úsporami pitné a teplé vody na Plaveckém areálu v Přerově
1. Provozně ekonomický rozbor provozu jedné sprchy ve společném hygienickém zařízení:
U krytých bazénů, koupališť,sportovišť, škol, nemocnic, kasáren, průmyslových závodů, podnikatelských objektů a pod.. se zpravidla nezahrnují tepelné ztráty rozvodů, ani účinnost zdroje. Měrná hmotnost vody při různých teplotách bývá zanedbána. Rozbor slouží k základnímu porovnání a vyhodnocení spotřeby vody v běžných sprchách a ve sprchách úsporných. Skutečná spotřeba tepla je v obou uvedených případech o něco vyšší. V textu jsou použity dnes nepovolené jednotky kcal a Gcal, které jsou určeny k převodům pro "pamětníky".
Klasická sprcha:
| Doba provozu 1 sprchy: | 1 hod.x den-1 |
| Jmen. průtok 1 sprchy: | 0,25 l x sek-1 (900 l x hod-1) |
| Teplota pitné vody - léto: | 10 °C (cca 6 měsíců) |
| Teplota pitné vody - zima: | 5 °C (cca 6 měsíců) |
| Teplota teplé vody: | 55 °C |
| Cena pitné vody: | 40 Kč x m-3 |
| Cena tepla: | 320 Kč x GJ-1 |
| Teplota mixované vody: | 40 °C |
Směšovací rovnice pitné a teplé vody:
Léto
Zima
Cena za dodávku pitné vody pro provoz 1 sprchy:
0,9 m3 x 40 Kč = 36 Kč (1 hod.x den-1)
Cena za dodávku tepla pro přípravu TV pro 1 sprchu:
Letní provoz:
900 x 0,67 = 603
603 x 45 = 27 135 kcal = 0,027135 Gcal x 4,2 = 0,113967 GJ
0,113967 x 320,- Kč = 36,47 Kč (1 hod.x den-1)
Zimní provoz:
900 x 0,7 = 630 l
Pro ohřátí 1 l vody o 1 °C je třeba 1 kcal
630 l x 50 = 31 500 kcal = 0,0315 Gcal x 4,2 = 0,1323 GJ
0,1323 x 320,- Kč = 42,33 Kč (1 hod.x den-1)
Stávající náklady na provoz jedné hodiny klasické sprchy:
| Dodávka pitné vody | 36,00 Kč x h-1 |
| Dodávka tepla pro přípravu TV (36,47 + 42,33) : 2 = | 39,40 Kč x h-1 |
| Hodinový provoz 1 sprchy stojí cca | 75,40 Kč x h-1 |
U nepřetržitého provozu (nemocnice) činí stávající náklady na provoz 1 sprchy 75,40 Kč x 365 = 27 521,00 Kč x rok-1
Úsporná sprcha:
| Doba provozu 1 sprchy: | 1 hod.den-1 |
| Jmen. průtok 1 sprchy: | 0,166 l x sek-1 (597 l x hod-1) |
| Teplota pitné vody - léto: | 10 °C (cca 6 měsíců) |
| Teplota pitné vody - zima: | 5 °C (cca 6 měsíců) |
| Teplota teplé vody: | 55 °C |
| Cena pitné vody: | 40 Kč x m-3 |
| Cena tepla: | 320 Kč x GJ-1 |
| Teplota mixované vody: | 40 °C |
Směšovací rovnice pitné a teplé vody:
Léto
Zima
Cena za dodávku pitné vody pro provoz 1 sprchy:
0,597 m3 x 40,- Kč = 23,88 Kč (1 hod.x den-1)
Cena za dodávku tepla pro přípravu TV pro 1 sprchu:
Letní provoz:
597 x 0,67 = 399 l
399 x 45 = 17 955 kcal = 0,017955 Gcal x 4,2 = 0,075411 GJ
0,075411 x 320,- Kč = 24,13 Kč (1 hod.x den-1)
Zimní provoz:
597 x 0,7 = 418 l
Pro ohřátí 1 l vody o 1 °C je třeba 1 kcal
418 l x 50 = 20 900 kcal = 0,0209 Gcal x 4,2 = 0,08778 GJ
0,08778 x 320,- Kč = 28,09 Kč (1 hod.x den-1)
Náklady po provedení úprav:
| Dodávka pitné vody | 23,88 Kč x h-1 |
| Dodávka tepla pro přípravu TV (24,13 + 28,09) : 2 = | 26,11 Kč x h-1 |
| Hodinový provoz 1 sprchy stojí cca | 50,00 Kč x h-1 |
| Vynucená technologie - koef. 0,8 | 40,00 Kč x h-1 |
U nepřetržitého provozu (nemocnice) činí náklady na provoz 1 sprchy po provedení úprav 40,00 Kč x 365 = 14 600,00 Kč x rok-1
POROVNÁNÍ
Stávající provozní náklady na 1 hodinu provozu 1 sprchy - 75,40 Kč
Náklady na 1 hodinu provozu 1 sprchy po provedení úprav - 40,00 Kč
Provozní náklady na 1 rok provozu 1 sprchy, stávající stav
75,40 x 365 dnů = 27 521,00 Kč x rok-1
Provozní náklady na 1 rok provozu 1 sprchy, po provedení úprav
40,00 x 365 dnů = 14 600,00 Kč x rok-1
Předpoklad úspory 12 921,00 Kč x rok-1
Náklady na opravu 4 sprch činí cca 100 000,- Kč
Cena je pochopitelně odvislá od nároků klienta na rozsah úprav.
Celková úspora provozních nákladů u 4 sprch je 51 684,- Kč x rok-1, (u nepřetržitého provozu, 1 hod. x den-1)
Výpočet prosté návratnosti investice:
Úspora za jeden měsíc 51 684 : 12 = 4 307,00 Kč.měsíc-1
Doba prosté návratnosti 100 000 : 4 364,18 = 23,2 měsíců
Za předpokladu stability cen primárních energií, t.j. pitné vody a tepla, činí doba návratnosti pro tento případ (1 hod. provozu všech sprch denně, po celý rok) cca 2 roky. V případě odlišného režimu sprch - např. 2 hod. denně a x dnů ročně se návratnost adekvátně mění. Pro provoz krytého bazénu se prostá návratnost běžně pohybuje v intencích 6 - 8 měsíců. K lokálním ekonomickým efektům instalace úsporných sprch, je třeba zahrnout snížení nákladů na údržbu celého zařízení, snížení tepelné zátěže podlah ve sprchách a snížení nároků na provoz vzduchotechnického zařízení v zájmovém prostoru.
2. Zkušenosti s úsporami pitné a teplé vody na Plaveckém areálu v Přerově
Před cca 12 - ti lety nám nabídl člen týmu projektantů, kteří projektovali Plavecký areál v Přerově, vypracování Energetické studie, zaměřené na úspory v dodávce pitné a teplé vody v areálu. Zpracovaná Energetická studie obsahovala soubor úsporných opatření, předpokládané náklady na jejich realizaci a předpokládanou prostou návratnost. Po převzetí a prostudování Studie byly doporučené úpravy rozděleny na samostatné a nezávislé ETAPY a zahájeny práce na jejich realizaci. Dnes, s odstupem několika let, lze jednoznačně konstatovat, že se investice do Studie a do realizovaných úsporných opatření vyplatila.
Plavecký areál zahrnuje krytý plavecký bazén 50 x 16,66 m, krytý dětský bazén 9 x 6 m a venkovní bazén 25 x 16,66 m. Majitelem je Město Přerov, provozovatelem jsou SLUŽBY MĚSTA PŘEROVA - ředitel pan František Kavka. Vedoucím Plaveckého areálu je od roku 1992 pan František Zapletal.
Nyní krátce k postupu prací:
Prvním krokem byla instalace jemného mechanického filtru JUDO na přívod pitné vody do ohřívačů teplé vody.
Druhým krokem byla instalace mixážních termostatických ventilů s termoskopickými členy RADA a následná náhrada stávajících klasických berlových sprch, tlačnými ventily PRESTO (35 ks). Instalace byla velmi jednoduchá, vzhledem k tomu, že veškeré rozvody vedené v instalační chodbě mezi dvěma řadami sprch mužů a žen, jsou tudíž velmi snadno přístupné. Instalace byly provedeny takřka přes noc, s minimalizací zásahů do obkladů.
Třetím krokem bylo provedení kompletní výměny rozvodů pitné a teplé vody včetně cirkulace, které byly provedeny z ocelových závitových trub pozinkovaných (po 15 - ti letém provozu, díky "kvalitě" přerovské vody silně zainkrustovaných). Tyto rozvody byly nahrazeny potrubím HOSTALEN - PPR 5216 typ 3.
Čtvrtým krokem byla náhrada stávajících zásobníkových ohřívačů teplé vody. Původní zásobníkové ohřívače (rovněž silně zainkrustované) - 2 x 4 000 l + 2 500 l + protiproudý ohřívač, byly na základě optimalizačního výpočtu nahrazeny dvěma ohřívači o objemu 1 000 l + dvěma ohřívači objemu 400 l. Ohřívače jsou řešeny s krátkou dobou ohřevu cca 15 minut (topné medium - pára), což zajišťuje jejich kontinuální proplach a zároveň zamezuje "stárnutí" vody, což mmj. minimalizuje nebezpečí rozmnožení bakterií LEGIONELLA PNEUMOPHILA.
Zatím posledním krokem bylo provedení rozvodů bazénové vody do splachovačů WC a pisoárů.
Velkým přínosem bylo využívání upravené bazénové vody do sprch, která je využívána cca 20 let od doby zahájení provozu. V současné době se připravuje opatření ke snížení obsahu Cl2 v bazénové vodě používané do sprch, aby nedocházelo k chemické korozi komponentů výtokových armatur.
Rovněž se připravujeme na realizaci technických úprav, zakotvených v návrhu novely vyhl. 135/2004, kterou se stanoví hygienické požadavky na koupaliště, sauny a hygienické limity venkovních hracích ploch. Chceme mmj. řešit lokalizaci úpravy bazénové vody pro dětský bazén za pomoci UV lampy, za účelem zahájení provozu koupání a plavání kojenců a batolat.
Bilance spotřeby pitné vody a tepla pro přípravu teplé vody:
Průměrná návštěvnost 390 000 osob za poslední 3 roky:
Doba sprchování 1 osoby cca 5 minut
Počet sprchujících se osob 75 %, tj. 390 000 x 0,75 = 292 500 osob x rok-1
Cena pitné vody (vodné + stočné) 40 Kč x m3
Cena tepla 270 Kč x GJ-1
Průtok běžné sprchy 0,25 l x sek.-1
5 min. x 60 sek. x 0,25 l x sek.-1 = 75 l x os.-1
Průtok úsporné sprchy 0,166 l x sek.-1
5 min. x 60 sek. x 0,166 l x sek.-1 = 49,8 x 0,8 = 39,84 = 40 l x sek.-1
Stav před úpravami:
292 500 os. x 75 l = 21 937 500 l = 21 937,5 m3
21 937,5 x 40 Kč x m3-1 = 877 500,00 Kč x rok-1 (pitná voda)
21 937,5 x 0,7 = 15 356,25 m3
15 356 250 x 47 = 721 743 750 x 4,2 = 3 028 GJ x 270 = 817 560,00 Kč x rok-1 (teplo)
Sumarizace - 877 500,00 Kč + 817 560,00 Kč = 1 695 060,00 Kč x rok-1
Stav po úpravách:
292 500 os. x 40 l = 11 700 000 l = 11 700,0 m3
11 700,0 x 40 Kč x m3-1 = 468 000,00 Kč x rok-1 (pitná voda)
11 700,0 x 0,7 = 8 190,00 m3
8 190 000 x 47 = 384 930 000 x 4,2 = 1 616,7 GJ x 270 = 436 509,00 Kč x rok-1 (teplo)
Sumarizace - 468 000,00 Kč + 436 509,00 Kč = 904 509,00 Kč x rok-1
Závěrečná bilance:
Roční úspora - 1 695 060,00 Kč - 904 509,00 Kč = 790 551,00 Kč
Investice vložené do úsporných opatření se adekvátně vracejí a mají vliv na ceny vstupného, zároveň umožňují realizovat další novinky v oboru.
1) Koncept ekotech s.r.o., Letohradská 54, 170 00 PRAHA 7, tel.: 220 571 696, fax 220 571 697, info@koncept-ekotech.com, www.koncept-ekotech.com.
Koncept ekotech s.r.o. je dodavatelem řešení přinášejících úspory pro plavecké bazény a koupaliště již více než 15 let. Řešení jsou prověřená řadou instalací v České a Slovenské republice.
O provozu bazénu v Přerově rovněž viz: Bazén Přerov, Nejen staré bazény vykazují mnoho chyb