Адміністративний будинок групи Fenix, a. с., була введена в експлуатацію в 2016 році. У будівлі, побудованій за стандартом nZEB, використовується гібридна фотоелектрична система з акумуляторною енергією. Метою було побудувати будівлю, яка буде не тільки енергоефективною та максимально самодостатньою, але й здатною проводити різні експериментальні операції, які слугуватимуть для перевірки інноваційних концепцій у галузі інтелектуальної енергетики та якості приміщень (більше інформації надано в TZB Haustechnik No 3/2017). То що показують результати після року експлуатації?
Порівняння очікуваних та фактичних результатів
Фактичне споживання будівлі (25126 кВт-год) було на 7% нижчим від очікуваного річного споживання енергії через рік експлуатації. Споживання електроенергії для опалення було вищим через холод і довшу зиму - середня температура з жовтня 2016 року по лютий 2017 року була на 2 ° C нижче середньострокової.
Порівняння планового та фактичного виробництва фотоелектричних установок
Частка споживання енергії для опалення та підготовки ГВП (12 402 кВт-год) у загальному споживанні нової адміністративної будівлі становила 49%, лише опалення (12 045 кВт-год) 48%. Встановлена фотоелектрична електростанція (ФВ) має щорічну максимальну потужність 7200 кВт-год, але за оціночний період вона дала лише 6050 кВт-год. Причиною зниження виробництва ПВ було його початкове первинне налаштування - ні в якому разі не повинно відбуватися переливу енергії в мережу, навіть ціною зменшення потужності ПВ.
В цих умовах власне виробництво фотоелектричної установки забезпечило 91% енергетичних потреб будівлі.
У 2017 році параметри були скориговані таким чином, що особливо в літні місяці, коли спостерігається низьке споживання та велике виробництво фотоелектричної енергії, у разі попиту з боку оператора мережі виникає т.зв. контрольовані перегони. Було перевірено, що ця модель керованих поставок є повністю функціональною і може забезпечити переваги не тільки в управлінні мережею, але й самими користувачами. Тому ми вважаємо, що з цими додатками настав час розпочати дискусію щодо можливості запровадження т.зв. чистий облік.
Робота акумуляторної батареї ємністю 26 кВт
Акумулятор виявився дуже гнучким інструментом для оптимізації споживання будівлі протягом 24-годинного циклу. Доведено його здатність працювати з обмеженою потужністю, задовольняючи всі потреби. У той же час трифазне зберігання значно сприяє більш рівномірному споживанню енергії в окремих фазах.
Порівняння фактичного споживання будівлі з споживанням від мережі показує невелике контрольоване споживання вночі та, навпаки, контрольоване постачання вдень (VT).
При відключенні трансформаторної станції автономна робота також була перевірена на випадок відключення електроенергії - будівля працювала з 6:00 до 20:00 год без будь-яких обмежень, а перехід на акумуляторну батарею не означав відмови технології. На практиці також була перевірена можливість використання акумулятора для видалення піків та зменшення значення головного вимикача. Таким чином, будівля могла експлуатуватися за допомогою автоматичного вимикача 3 × 25 А навіть взимку, хоча автоматичний вимикач 3 × 40 А відповідав би його характеристикам.
Порівняння фактичного споживання будівлі із споживанням від мережі показує здатність акумуляторної батареї досягти нульового споживання від мережі протягом пікових годин (VT) та гармонізувати споживання будівлі протягом 24 годин.
Електрична променева система опалення
Система опалення з встановленою потужністю 9 кВт контролює кожну кімнату окремо.
Споживання енергії на опалення було вищим, ніж очікувалось - у період з жовтня 2016 року по травень 2017 року воно досягло значення 12 045 кВт-год.
Електричне опалення становило значну частину споживання енергії в опалювальний сезон і становило 59,8% від загального споживання. Опалення становило 48% цілорічного споживання.
Причин було декілька - наприклад, режим автоматичних зовнішніх жалюзі перешкоджав використанню запланованих виграшів тепла, і цей недолік було усунуто протягом грудня 2016 року. Загалом витрати на опалення були на 8-10% вищими, ніж у попередньому опалювальному сезоні - щоденні температура з жовтня по лютий була приблизно на 2 ° C нижче середньострокової, і опалювальний сезон закінчився лише в травні 2017 року.
На споживання енергії для опалення (зелений) впливає присутність людей та активність оргтехніки (нижче щоденне споживання) і суттєво реагує на потепління в п’ятницю.
Споживання енергії на опалення (променева система опалення) гнучко реагує на зміну зовнішньої температури і особливо на випадкові надходження тепла (люди, технології).
Перевага періодичного обігріву протягом робочого тижня також не доведена. Незважаючи на те, що вранці спостерігались значні піки в нічному режимі, економія енергії не була продемонстрована. Випробування буде повторено в наступному опалювальному сезоні. Загалом система опалення дуже гнучко реагувала на перепади температур та зайнятість окремих зон опалення.
За опалювальний сезон було спожито 20 005 кВт-год.
Виробництво ПВ забезпечило 2507 кВт-год у опалювальний період, т. j. близько 12,5% від загального споживання.
Контрольована вентиляція з рекуперацією - охолодження, кондиціонування
Протягом перших п’яти місяців роботи систему було налаштовано з метою забезпечення оптимальної реакції на рівень СО2 в окремих приміщеннях та їх вентиляції. У літні місяці встановлювалася температура повітря на вході (20 ° C), у зимові місяці - температура повітря на виході.
Влітку було встановлено інтенсивне нічне провітрювання будівлі на випадок високих денних температур. Це дозволило вивести з експлуатації багатоконтурний кондиціонер та суттєво зменшити витрати на охолодження. Річне споживання енергії на вентиляцію всієї будівлі становило 980 кВт-год, а на роботу мультиспліт-350 кВт-год.
Частка індивідуального споживання енергії у загальному споживанні.
Наступний крок
Дані постійно збираються в Інтернеті на хмарі UCEEB (Університетський центр енергоефективних будівель) і доступні для всіх учасників.
Станом на 30 вересня UCEEB підготував детальний звіт, в якому оцінювали очікуване та фактичне споживання енергії, виконання припущень про функціональність будівлі в окремих режимах та мікрокліматичні умови в будівлі. Остаточний звіт запланований на кінець жовтня наступного року і включатиме оцінку дворічної експлуатації адміністративної будівлі у всіх аспектах. Потім робоча група оцінить створення належних умов для розширення концепції.
Враховуючи, що попередні результати цього проекту вже повідомляють про реальність та досягнутість поставлених цілей, Fenix вирішила домогтися подальшого прогресу в цій галузі - у грудні 2016 року стартап AERS, с. р. o., (Розширені системи накопичення енергії), що готує модульну систему AES, яка охоплює територію від невеликих застосувань (10 кВт-год) до квартир та невеликих будинків до великих приміщень (1000 кВт-год), придатних для торгових центрів, виробництв, господарських будівель та послуг територій.
В даний час проект виробництва акумуляторної батареї (640 кВт-год), який співпрацює з фотоелектричною установкою на даху (24 кВт-год), також завершується на виробництві Fenix в Єсеніку. Метою є зменшення зарезервованої потужності (розподіл споживання протягом 24 годин), управління чвертьгодинним максимумом та усунення короткочасних відключень, які можуть спричинити значну шкоду. Дані цього проекту знову будуть доступні на сервері UCEEB. Однак і сьогодні можна сказати, що спостережувана концепція обіцяє цікаву віддачу за поточних цін на зберігання, і її розвиток має великий потенціал у майбутньому.
Нагороди та презентація проекту
Концепція будинку як активного елемента енергетичної системи отримала спеціальну нагороду Екологічний вчинок року в енергетиці в червні 2016 року в рамках проекту ЧЕХІЯ ТОП 100. Проект також привернув увагу організаторів виставки INFOTHERMA 2017, де створив центральну експозицію та водночас простір для тематичної професійної конференції.
У березні цього року проект отримав нагороду «Будівництво року 2016» від Президента регіону Оломоуць. Однак найвищою нагородою можна вважати той факт, що проект був одним із десяти офіційних експонатів, що є частиною виставки Чеської Республіки в світова виставка АКСПО в Астані в Казахстані (10-10 червня) 9 вересня 2017 р.).
Інж. Петро Шовчик
Автор є постійним співробітником групи FENIX.
Стаття була опублікована в журналі TZB Haustechnik 5/2017.