4. 5. 2016
Příspěvek se zamýšlí nad možnostmi úspor, které přináší energetické plánování a obecně komplexní přístup k řešení energetické optimalizace objektů a budov . Při sledování problematiky, která se zabývá projektováním a následným řízením a provozem budov a objektů, mám pocit, že se na tuto oblast zapomíná a přitom zde leží nejvíce možností, jak šetřit provozní náklady.
Energetická optimalizace, efektivnost a úspory dnes představují palivo budoucnosti. Rostoucí spotřeba energie společně s její vzrůstající cenou vede nutně k optimalizaci využívání dostupné energie a k hledání nových zdrojů energie. Pokud chceme co nejefektivněji využívat vložené energie do procesů v nejrůznějších domech nebo objektech, musíme začít ve větší míře vzniklé odpadní teplo vracet zpět do systémů. Naše společnost se takovými optimalizacemi zabývá - můžeme Vám pomoci s návrhem energetické koncepce projektovaných i stávajících provozů a optimalizujeme v nich energetické potřeby na minimum. Klademe si otázku, jak minimalizovat náklady na energie, kde hledat rezervy.
Synergie a optimalizace technologických procesů
S využitím znalostí nejmodernějších technologií a jejich správného použití lze dosáhnout velmi významných úspor v nejrůznějších oblastech hospodářství. Spousta společností dnes nabízí nejrůznější technologie na využití odpadního tepla nebo technologie s minimální spotřebou, avšak bez kontextu na celkový provoz a potřeby daného objektu, budovy či závodu.
Při optimalizacích technologických procesů např. u ČOV, které jsme prováděli, se ukázalo, že je nutné se k těmto návrhům stavět v kontextu celých systémů, a tedy synergicky řešit nejen vlastní technologii čištění, ale i další procesy související s celým systémem, ovlivňujícím náklady na elektrickou energii, teplo a provozní hmoty. Není možné se zaměřit jen na jednu oblast, protože její optimalizace může poškodit jiné související procesy v objektech, ve výrobě, v provozech i jinde. Příkladem, jak může dopadnout řešení bez synergického přístupu, je jedna rekonstruovaná nejmenovaná ČOV, jejíž spotřeba el. energie je nyní skoro dvojnásobná oproti stavu před rekonstrukcí.
Díky těmto poznatkům se ASIO, spol. s r.o začalo zabývat nejen procesy optimalizace v čištění a úpravě vod, ale i procesy v jiných oblastech průmyslu a zemědělství.
Provozní náklady dnes představují až 50 % životního cyklu stavby a dokonce až 70 % se započtením nákladů na údržbu a opravy. Tady vidíte, že prvotní investice, kterou investor vloží do výstavby, a která představuje zhruba jen 14 % v životním cyklu stavby, není tak důležitá jako správně zvolená technologie a následné provozní náklady.
Velkého významu nabývá v poslední době zpětné využití odpadního tepla, které obsahují technologické procesy v nejrůznějších provozech v hospodářství. Tyto provozy jsou zdrojem velkého množství tepelné energie, která odchází s odpadní vodou, komínem nebo ventilací do ovzduší, a je dnes téměř nevyužívána. Energetická optimalizace všech prvků v systémech a technologických celcích se stává nutností.
Recyklace tepla z odpadní vody a jeho využití
Průmyslová, zemědělská a zpracovatelská výroba, resp. jejich technologické procesy, patří mezi největší „poskytovatele“ odpadního tepla, které odchází jako odpadní a technologické vody, vzduch a spaliny.
Odpadní vody představují velké množství energie, ať už jsou to odtoky z budov, vlastní kanalizační síť, anebo odtoky z čistíren odpadních vod. Potenciál využití představuje recyklaci tepelné energie pomocí nejrůznějších výměníků a následné využití např. v tepelných čerpadlech pro převedení energetického zisku na vyšší tepelnou úroveň. Tepelné výměníky jsou již přímo z výroby zabudované do kanalizačního potrubí. Pomocí takto recyklované energie z odpadních vod se již několik desítek let vytápějí části měst, např. ve Finsku, v Dánsku apod.
Slabým místem recyklace tepla z odpadní vody je a byl vždy výměník, na němž se velmi rychle usazují nečistoty a klesá tak jeho účinnost. Proto jsme se snažili navrhnout systém pro budovy tak, aby byl výměník co nejméně náchylný k usazování, a bude se snadno vyjímat a čistit. Výsledkem může být řešení znázorněné na níže uvedeném obrázku.
Znovuvyužití vyčištěné šedé vody a příklady realizací
Nové moderní technologie dnes umožňují nejen získávat energii z odpadních vod, ale i recyklovat samotnou odpadní vodu. Ekonomicky nejpřijatelnější řešení je u tzv. šedých vod , tedy vod bez fekálního znečištění, což jsou vody ze sprch, umyvadel, praček, apod. Investičně výhodná řešení se dnes nabízí při rekonstrukcích a nové výstavbě objektů, kde je možné rozdělení odpadů na šedé a splaškové vody s minimálními investičními náklady a maximálně tak využít jak teplo z šedých vod (teploty 25°C, u balneoprovozů až 35°C), tak i vlastní recyklovanou vodu. Vyčištěnou vodu je pak možné použít pro nejrůznější provozní potřeby, které nevyžadují použití pitné vody, např. splachování WC a pisoárů, mytí aut, zálivku zeleně nebo úklidové procesy.
Použité membránové technologie dokonce zbaví tuto vodu i bakteriálního znečištění, neboť otvory v membráně jsou menší než veškeré bakterie, které tedy nemohou projít.
Vzhledem k malé velikosti pórů 0,1 až 0,3 mikronů (0,0001 mm) odstraní membrána až 99,99 % bakterií a 99,7 % virů.
Z referenčních akcí můžeme uvést např. Hotel a vinařství Galant v Mikulově, který získal v roce 2013 Ekologického Oskara za projekt na snížení energetické náročnosti. Vyčištěné šedé vody jsou zde čerpány zpět do akumulace v hotelu a použity na splachování WC a pisoárů. Mimo jiné jedna zajímavost odtud - skleníkové plyny nemusejí být vždy jen odpadem. Při kvašení vína vzniká CO 2 , který ale v tomto případě není vypouštěn do ovzduší, ale znovu se použije pro potřeby uhličitých koupelí ve wellness programu hotelu a také při dalších procesech vinné výroby.
Další možnou aplikací membrán je recyklace pracích vod filtrace v balneoprovozech, bazénech a aquaparcích. Použití této technologie, např. v Aquaparku v chorvatské Poreči , představuje denní úsporu až 120 m 3 pitné vody.
Tuto membránovou technologii lze použít i v případech dočištění odpadních vod tam, kde jsou přísnější požadavky na čistotu vypouštěných vod z čistíren odpadních vod.
Závěr
V oblasti úspor nejen elektrické energie a tepla je, dle našeho názoru, zásadní synergický pohled na veškeré technologické procesy a systémy a jejich energetické vyhodnocení. Již dnes se u nás podobným způsobem hodnotí obytné a administrativní budovy – jedná se o tzv. metodiku SBToolCZ, která hodnotí budovy podle určitých kritérií zohledňujících principy udržitelné výstavby. Vychází z certifikací v USA (LEED) a Británii (BREEAM), které nastavují standard postupů v oblasti navrhování budov.
Environmentální certifikace u budov realizovaných ze státních financí je již povinně požadována např. v Německu nebo v USA. Obdobný přístup k hodnocení, jehož výsledek reprezentuje úroveň kvality předmětné budovy, by byl vhodný nejen pro budovy, ale i pro procesní provozy v celém spektru hospodářství. Hodnocení provozů v širokých souvislostech a jejich následná optimalizace totiž zajistí minimalizaci provozních nákladů s akceptovatelnou ekonomickou návratností a zaručí hospodárnost projektu. Takováto řešení přispějí nejen ke snížení energetické náročnosti provozů, a tedy snížení spotřeb jak elektrické energie, tak i paliv, navíc tím přispějí ke snížení emisí CO 2 a budou mít příznivý dopad na životní prostředí u nás. Navíc sníží i provozní náklady investorům a majitelům a umožní jim ušetřené finanční prostředky dále investovat.
Ing. Stanislav Piňos
http://www.asio.cz/cz/energie-a-oze
Tento článek byl již v plném znění publikován ve sborníku k semináři ASIO, spol. s r.o. „Čištění průmyslových odpadních vod“.
... aneb jak se s 5-ti metrovým žebříkem vytočit v třímetrové garáži.
Číst více
26. 9. 2023
Jestli bylo cílem nadchnou další mladé lidi pro myšlenky udržitelnosti, tak se to určitě povedlo, energie tam ze všech přímo tryskala.
Číst více
21. 9. 2023