Kierunki i przyszłe normy
Główne cele, nie tylko dla Słowacji, ale również na poziomie międzynarodowym, to ograniczenie zużycia energii i spełnienie zobowiązań przyjętych w ramach Protokołu z Kioto. Wartość ochrony środowiska i oszczędności energii potwierdziły niedawne wydarzenia związane z problematycznymi dostawami paliw z krajów wschodnich. Unia Europejska opracowała polityczny plan, aby zapewnić osiągnięcie postawionych celów wspólnymi siłami i zasobami w ramach wspólnoty.
W tym kontekście Parlament Europejski i Rada Unii Europejskiej w 2002 roku wydały specjalną dyrektywę, która na poziomie wspólnoty europejskiej stała się skutecznym narzędziem do zapewnienia jej zastosowania na całym terytorium Unii. Chodzi o dyrektywę 2002/91/WE, znaną pod skrótem "EPB" od angielskiego tytułu "Energy Performance of Buildings", czyli "Energetyczna efektywność budynków".
Jak sama nazwa sugeruje, centralnym elementem tego dokumentu jest ogrzewane budynki i przede wszystkim interwencje energetyczne, które można w nich przeprowadzić. Dyrektywa określa, które rozwiązania i dla jakich typów budynków można wybrać, aby zapewnić rzeczywiście znaczący wpływ na sytuację energetyczną w Europie. Dlatego potwierdza się i wzmacnia zasadę bliskiego związku między ogrzewanym budynkiem a jego systemem ogrzewania.
Na Słowacji przepisy tej dyrektywy przyjmuje ustawa nr 555 / 2005 i wykonawcza uchwała 625/2005.
Nie będziemy szczegółowo omawiać treści uchwały, ponieważ wiele jej punktów jest nadal w fazie opracowywania, zajmijmy się jednak bliżej dyrektywą. Do tej pory dyrektywa była przedmiotem wyłącznie techniczno-normatywnych dyskusji, które staną się podstawą do poprawnego zastosowania jej normatywnej części.
Ponieważ dyrektywa ma wpływ europejski, pierwszym krokiem w jej zastosowaniu jest istnienie odpowiednich prawnych norm:
• muszą one uwzględniać aktualny poziom technologii w zakresie instalacji i budownictwa,
• muszą zapewnić konieczną jednolitość pod teoretycznym kątem metodologii obliczeń na poziomie wspólnoty europejskiej,
• muszą umożliwiać w odpowiednich załącznikach, ważnych dla poszczególnych krajów, wprowadzenie parametrów określających warunki budownictwa i klimatyczne, które są dla każdego kraju specyficzne.
Z powyższych powodów Komisja Europejska powierzyła CEN przygotowanie odpowiedniej podstawy technicznej do zastosowania dyrektywy EPB.
Najpierw należy zauważyć, że nowa techniczno-normatywna podstawa dla oszczędności energii musi być znacznie bardziej rozbudowana i szczegółowa, ponieważ musi obejmować większą liczbę możliwości rozwiązań i zwracać większą uwagę na alternatywne źródła energii. Wynika to z nowych doświadczeń zdobytych w zakresie projektowania. Instytut CTI w obecnej chwili bardzo aktywnie współpracuje przy przygotowaniu tych dokumentów i projektowi europejskiemu oferuje kompetencje i doświadczenie przemysłu oraz specjalistów.
Zajmijmy się teraz, jak będzie wyglądał nowy pakiet prawny.
Jak już wspomniano, przyjęcie nowej europejskiej dyrektywy odzwierciedliło się już w niektórych normach, jak również w przygotowywanej normie prEN 15316 - Systemy ogrzewania w budynkach. Na przeciwieństwo obecnym przepisom, przyszła norma nie będzie opracowana jako jednolity dokument, ale zostanie podzielona na wiele części. Dzięki temu będzie można szczegółowo i celowo określić - za pomocą obliczeń - wymagane parametry poszczególnych podsystemów systemu ogrzewania (produkcja, emisja, akumulacja i dystrybucja) dla różnych rozwiązań instalacji, od tradycyjnych aż po systemy kondensacyjne, ogrzewanie zdalnie sterowane i kolektory słoneczne, przy czym należy uwzględniać wszystkie używane źródła energii.
Nie byłoby etyczne szczegółowo omawiać norm, które są jeszcze w fazie przygotowania, dlatego proponujemy raczej stworzenie obrazu obecnego stanu europejskiej technologii cieplnej z filozoficznego punktu widzenia.
Podstawowym zasadą, od której miałaby wychodzić nowa europejska legislacja w obliczeniach skuteczności systemu ogrzewania, mogłaby być odmienna koncepcja systemu ogrzewania.
Jak można przypuszczać "między wierszami" z poprzedniego akapitu, gdzie między podsystemami systemu ogrzewania nie była wymieniona regulacja, niektóre kraje europejskie dają pierwszeństwo alternatywnej strategii, gdzie upodobniają analizę "systemu akumulacyjnego". Do tej decyzji doprowadziła potrzeba dogłębniejszej i zintegrowanej analizy funkcjonowania systemu ogrzewania jako takiego. Nowy punkt widzenia łączy oceny potrzeby energii cieplnej na ogrzewanie i produkcję ciepłej wody użytkowej, które są często wyraźnie różne, w jednym procesie projektowym. Ten podejście z termodynamicznego punktu widzenia jest zdecydowanie "zasadnicze".
Podczas tworzenia systemu ogrzewania upodobnia się termodynamiczne podejście, czyli rozważa się rzeczywisty przepływ ciepła i następnie również straty ciepła. Z czysto fizycznego punktu widzenia należy jednak zaakceptować, że system regulacyjny rzeczywiście wpływa na przepływ ciepła, nawet jeśli samo ciepło fizycznie nie przechodzi przez system regulacyjny. Mimo to, jak zobaczymy na kolejnych stronach, przy pominięciu podsystemu regulacyjnego otrzymujemy niekompletny obraz funkcjonowania systemu i tym samym jego cech.
Prawdziwym wpływem tego zasady jest, że sterowanie energią cieplną, wytworzona odpowiednio do potrzeb danego budynku, jest wewnętrzną właściwością każdego z podsystemów, które pracują w trybie ogrzewania prawie nieprzerwanie, z bardzo niską liczbą zapalania i wyłączania. Technicznie ten typ podsystemu produkcji ciepła jest bardzo prosty i wymaga równie prostego sposobu kontroli.
Ta koncepcja, „akademicko" bardzo poprawna, napotyka na pewne praktyczne problemy, które przynajmniej na naszym terytorium częściowo ograniczają jej zalety. Jak zawsze, podzielmy najpierw instalacje na dwa rodzaje, w nowych budynkach i renowacjach w starszych budynkach.
W nowych budynkach oczywiście przy wyborze typu instalacji są niższe ograniczenia techniczne, ale są tu ograniczenia ekonomiczne.
Dzisiaj instalacja z wysokim pojemnością akumulacji nie jest już w nowych budowlach stosowalna, ponieważ ze względu na wysokie ceny budynki o średnich i małych metrazach w sektorze mieszkaniowym mają pierwszeństwo, które lepiej się sprzedaje.
Projektant i instalator muszą tutaj rozwiązywać kwestię oszczędzania miejsca. Bardzo ważne jest wtedy odpowiednie rozwiązanie doprowadzeń, odpowiednie rozmieszczenie zbiornika (co nie jest łatwe) i rozprowadzenia zgodnie z architektonicznymi wymaganiami klienta.
Oprócz tego takie instalacje akumulacyjne mają wadę dużej cieplnej "inercji", która często wymaga dodatkowego źródła, na przykład energii słonecznej lub, o wiele częściej, energii elektrycznej. Źródła elektryczne są stosowane jako dodatkowe w krajach, gdzie z określonych powodów energia elektryczna jest stosunkowo tania. Wysoka cieplna inercja w tych przypadkach rzeczywiście karze skuteczność regulacji.
Oprócz wymienionych czynników wybór takiego typu instalacji prowadziłby do zwiększenia całkowitych kosztów ogrzewania pod względem materiałów i pracy. Ze względu na to, wybór dużokapacitnych instalacji do ogrzewania centralnego często ustępuje rozwiązaniom z niezależnym gazowym ogrzewaniem wody użytkowej, do którego jest przypisany system ogrzewania wykorzystujący inne rodzaje paliw (ciecz lub stałe).
Technologia cieplna z Włoch skupia się jednak na wysoko technologicznych produktach, które włoska przemysł potrafi wprowadzać na rynek po przyzwoitych cenach.
Ostatecznie, jak pokazują praktyczne doświadczenia, koncepcyjnie nie jest możliwe ocenienie skuteczności i wydajności systemu produkcji ciepła ogólnie, bez uwzględnienia konkretnego typu użytych urządzeń do regulacji ciepła. Obecny stan rozwoju technicznego pozwolił na wprowadzenie bezpośredniego połączenia elektronicznego źródła ciepła i systemu termoregulacji.
System źródło ciepła - termoregulacja faktycznie przedstawia prawdziwy "mózg" systemu grzewczego. Bliskie połączenie między źródłem ciepła a regulacją musi się odzwierciedlić również na logicznej koncepcyjnej schemie.
Podkreślamy, że to właśnie system termoregulacji musi być zawsze zaprojektowany zgodnie z najnowszymi osiągnięciami w tym obszarze. Ten aspekt uwzględniają szczególnie normy niektórych krajów Unii Europejskiej, jak na przykład włoska norma UNI l 0348 dotycząca skuteczności systemów grzewczych.
Aktualnie przepisany sposób obliczeń nie bierze bowiem pod uwagę najnowocześniejszych i najbardziej korzystnych systemów termoregulacji.
W tym miejscu uważamy za konieczne podanie parametrów, które mogłyby określić bardziej wiarygodne wartości tabelaryczne do obliczania skuteczności regulacji (patrz tabela).
