KNX je jediným celosvětovým standardizovaným systémem pro automatizaci budov. Síťově propojuje všechny prvky elektrické instalace, díky čemuž jsou schopny spolu přímo komunikovat a ve vzájemných vazbách kontrolovat chod všech technologií v budově (například osvětlení, stínění, vytápění, ventilaci, klimatizaci, zabezpečovací nebo protipožární systém). Společnost ABB patří k zakládajícím členům asociace KONNEX a se svým portfoliem přístrojů i-bus® KNX se řadí k nejvýznamnějším a nejpokročilejším hráčům na trhu systémové elektroinstalace.

Díky tomu, že systém KNX dokáže zohlednit například intenzitu osvětlení nebo přítomnost lidí v místnosti, otevřená okna, rozdíl mezi požadovanou a skutečnou teplotou v jednotlivých místnostech, intenzitu a směr slunečních paprsků a další faktory, je možné s jeho použitím dosahovat významných úspor spotřebovávané energie a tedy i provozních nákladů.

V tomto článku si na modelovém příkladu administrativní budovy představíme, jaký potenciál existuje pro úspory energií při použití systému KNX k řízení různých technologií v budově, ale též jaká je návratnost investice do přístrojů ABB i-bus® KNX při uvažovaných úsporách provozních nákladů. Kancelářské prostory modelové budovy mají následující charakteristiku a jsou požadovány tyto funkce:

• 14 místností po 20 m²,
• 56 zářivkových svítidel ve 28 skupinách, v každé místnosti 4 světelné zdroje, celkový příkon 3 248 W,
• 28 oken a venkovních žaluzií s motorickým pohonem,
• 14 konvektorů (fan-coil) s ventilátorem pro topení a chlazení s celkovým příkonem 28 000 W,
• požadavek na spínání a stmívání svítidel v závislosti na přítomnosti osob, na konstantní úroveň osvětlení a v závislosti na čase,
• požadavek na posun žaluzií nahoru a dolů, natáčení lamel dle aktuální polohy slunce a intenzity venkovního světla, řízení žaluzií v závislosti na přítomnosti osob, čase a požadavek na zabezpečení žaluzií v horní poloze při silném větru,
• požadavek na vytápění a chlazení závislé na čase, přítomnosti osob, venkovní teplotě a otevření oken,
• požadavek na motorické otevírání dvou oken v zasedací místnosti, ovládání plátna a spínání dataprojektoru.

Investiční náklady na pořízení potřebných přístrojů ABB i-bus® KNX činí 480 000 Kč. Díky těmto přístrojům jsme schopni snížit spotřebu energie i provozní náklady v rozsahu, který dokážeme kvantifikovat. Vycházíme přitom z výsledků studie „Možné úspory energie a zvýšení účinnosti jejího využití sběrnicovou technologií a automatizací místností a budov", kterou v roce 2008 zpracovala Univerzita aplikovaných přírodních věd v Biberachu.

Ve spolupráci s energetickým auditorem firmy Activhouse cz s.r.o. jsme, na základě vstupních dat, vypočítali, že bez použití technologie KNX by celkové roční náklady na osvětlení dosáhly 35 446 Kč při spotřebě 7 308 kWh elektrické energie. Pro výpočet spotřeby energie při využití přístrojů ABB i-bus® KNX byly uvažovány následující úspory energie na osvětlení:

• 12 % (snímač přítomnosti),
• 13 % (řízení na konstantní úroveň osvětlení),
• 5 % (řízení dle časového programu) a
• 15 % (automatické řízení žaluzií).

Při souhrnné úspoře 45 % lze snížit náklady na osvětlení o 15 951 Kč ročně, což odpovídá úspoře 3 289 kWh.

Vytápění je uvažováno elektrické se spotřebou 112 577 kWh za rok při celkových ročních nákladech 513 622 Kč. Pro výpočet spotřeby energie při využití přístrojů ABB i-bus® KNX byly uvažovány následující úspory energie na vytápění:

• 6 % (snímač přítomnosti),
• 5 % (řízení dle časového programu) a
• 5 % (automatické řízení žaluzií).

Při souhrnné úspoře 16 % lze snížit náklady na vytápění o 82 180 Kč ročně, což odpovídá úspoře 18 012 kWh.

Chlazení spotřebuje bez použití technologie KNX 48 533,3 kWh za rok, což odpovídá ročním nákladům 220 897 Kč. Pro výpočet spotřeby energie při využití přístrojů ABB i-bus® KNX byly uvažovány následující úspory energie na chlazení:

• 5 % (snímač vnější teploty) a
• 28 % (automatické řízení žaluzií).

Při souhrnné úspoře 33 % lze snížit náklady na chlazení o 72 896 Kč ročně, což odpovídá úspoře 16 016 kWh.

Souhrnné úspory dosahují při řízení osvětlení, vytápění a chlazení pomocí přístrojů ABB i-bus® KNX výše 171 tisíc korun ročně, což odpovídá hodnotě 37 317 kWh za rok.

Nyní se dostáváme k výpočtu návratnosti investice do technologie KNX:

• při uvažovaném pětiprocentním růstu cen energií a dvouprocentním růstu obecné cenové hladiny dosahuje čistá současná hodnota investice (tedy rozdíl mezi provozními úsporami a investičními a provozními náklady po celou dobu životnosti investice po diskontování k cenám roku 2012) výše 2,62 mil. Kč;
• vnitřní výnosové procento investice je 31,39 %;
• diskontovaná doba návratnosti činí 4 roky od zahájení provozu, což znamená, že investované prostředky se vrátí již v roce 2016 a poté již bude investice vydělávat.

Graf 1 Kumulovaný diskontovaný tok peněz u modelového příkladu kancelářských prostor s řízením osvětlení, stínění, chlazení a vytápění zdrojem na elektrickou energii

Uvedený příklad je ilustrativní. Energetické i finanční posouzení podobné investice je třeba provádět vždy individuálně pro příslušnou budovu. V kalkulaci energetických úspor hrají významnou roli faktory jako použitý typ osvětlení, zdroj vytápění, orientace budovy ke světovým stranám, velikost oken, barva vnitřního vybavení místností, chování lidí v budově apod. Bylo však prokázáno, že přístroje ABB i-bus® KNX mohou významně přispět ke snížení nákladů na provoz budovy a příznivě ovlivnit hospodářské výsledky investora. Investice do této technologie se tedy jednoznačně vyplatí, zejména v případě administrativních prostor, ale též u hotelů, nemocnic nebo škol.

Používání pokročilých systémů automatizace budov se navíc postupně stává legislativní nutností, neboť v roce 2010 byla schválena přepracovaná směrnice Evropského parlamentu a Rady č. 2010/31/EU o energetické náročnosti budov, která zpřísňuje požadavky na energetickou náročnost budov. Nejpozději od roku 2019 budou muset být všechny nové budovy, užívané a vlastněné orgány veřejné moci, budovami s téměř nulovou spotřebou energie. Nejpozději od roku 2021 se tento požadavek bude týkat všech nových budov. V České republice se však plánuje, že přísnějšími požadavky se nové budovy nebudou řídit až od roku 2019, respektive 2021. Bude spíše zvoleno postupné zavádění do praxe, přičemž první vlna zpřísnění požadavků přijde pravděpodobně v roce 2015.

Od roku 2013 bude navíc při výstavbě, prodeji nebo pronájmu budovy či její ucelené části povinně vydáván certifikát energetické náročnosti. V budovách, které často navštěvuje veřejnost, musí být certifikát vystaven na nápadném místě. Certifikát musí získat a vystavit také orgány veřejné moci pro jimi užívané budovy často navštěvované veřejností s celkovou užitkovou podlahovou plochou nejméně 500 m². Od července 2015 to bude od 250 m². Certifikáty musí obsahovat energetickou náročnost budovy (celková vypočtená roční dodaná energie v GJ potřebná na vytápění, větrání, chlazení, klimatizaci, přípravu teplé vody a osvětlení), referenční hodnotu (minimální požadavky) a doporučení na snížení energetické náročnosti.

Podrobné informace k systému KNX i k výpočtu úspor u modelového příkladu administrativní budovy naleznete na webových stránkách.

ABB s.r.o
Heršpická 13
619 00 Brno
tel.: +420 543 145 111
fax: 543 245 840
internet: www.abb.cz