Jak využít obnovitelné zdroje energie

PŘÍKLAD 1: Tepelná čerpadla a solární soustava Městys Lukavec

Městys Lukavec leží v krajině obklopené lesy a polnostmi nastupující Vysočiny, v severozápadním koutu stejnojmenného kraje. Obdobně jako v dalších lokalitách kraje Vysočina není ani zde vedena plynofikace. Vytápění budov v regionu tak zabezpečují vesměs pevná či kapalná fosilní paliva. Městys Lukavec vsadil na nový koncept a technologie využívající čistých obnovitelných zdrojů energie.

Cesta úspor, hospodárného nakládání s energií, omezování ekologické zátěže okolního prostředí, emisí skleníkových plynů a snižování energetické závislosti na energetických dodávkách je i základní představou České Republiky a Evropské unie.

Efektivní využívání energie

Základní a mateřská škola Na Podskalí v Lukavci začala koncem léta 2008 využívat tepelná čerpadla typu země-voda a sluneční energii k vytápění komplexu školy i k přípravě teplé vody.

Původní zdroj – kotle na lehký topný olej (LTO) - byly uvedeny do stavu tzv. studené zálohy a budou sloužit i jako doplňkový zdroj při extrémně nízkých teplotách v zimním období. Nová technologie využívající obnovitelné zdroje tak nahrazuje kapalné fosilní palivo, jehož nepříjemné zplodiny vznikající při spalování již nebudou znečišťovat okolí školy. Cena LTO byla navíc pro městys Lukavec velmi problematická a v posledních letech strmě rostla. Systém vytápění a výkon tepelných čerpadel byl propočten a doporučen energetickým auditem s ohledem na potřeby tepla komplexu ZŠ a MŠ.

Vzhledem k prostoru přilehlého hřiště byla zvolena technologie tepelných čerpadel země-voda, kdy jako zdroj nízkopotenciální energie slouží suché vrty. Tepelná čerpadla jsou vhodně doplněna solárním systém, který od jara do podzimu slouží k ohřevu vody a v topné sezóně k přitápění. Instalací tepelných čerpadel a solární soustavy došlo k významným energetickým úsporám, které se dle propočtů energetické auditorky pohybují na úrovni cca 870 GJ za rok. Při ceně paliva LTO v cenách pro rok 2007 to znamená úsporu provozních nákladů okolo 500 tis. Kč/rok. Současně dochází každoročně ke snížení emisí CO₂ ve výši cca 37 tun.

Financování

Na pokrytí celkových nákladů na realizaci projektu, včetně projektové přípravy a rozsáhlé administrativy spojené s žádostí o dotaci z Evropské unie a její celkové vyúčtování, se městys Lukavec podílel 3,7 mil. Kč. Stěžejní část nákladů však byla uhrazena právě díky dotaci z Evropského fondu pro regionální rozvoj a ze Státního fondu životního prostředí ČR.

Celkové náklady:
11.700.000,- Kč vč. DPH

Dotace (ERDF, SFŽP ČR):
8.000.000,- Kč

Vlastní zdroje města:
3.700.000,- Kč

Návratnost investice z pohledu investora, městyse Lukavec, je (při každoročním min. pětiprocentním růstu cen energie) na hranici 5 let, což umožní městysu při minimální patnáctileté životnosti systému (u solární soustavy lze však očekávat životnost min. 25 let, u vrtů pak více než 50 let) uspořit za tuto dobu téměř 10 milionů korun!

Technický popis systému

Unikátní systém byl vytvořen díky propojení tepelných čerpadel země-voda se solárními kolektory, které by během letních prázdnin nebyly plně využívány.

Sluneční energie, která dopadá na modrou planetu nepřetržitě a zdarma, je zde využívána dvěma moderními technologiemi. Ve slunných dnech přeměňují sluneční záření ploché solární kolektory na teplo, prostřednictvím nemrznoucí kapaliny je teplo předáváno do akumulační nádrže teplé vodě. Přebytky tepla jsou během letních měsíců použity k revitalizaci vrtů v horninovém masivu. Teplo horninového podloží získávané dílem ze slunečního záření a dílem z energie vyzařované zemí pak využívají tepelná čerpadla typu země-voda. Jako zdroj tepla byla instalována dvě špičková tepelná čerpadla Alpha Innotec SWP 670, každé s instalovaným výkonem 67,7 kW. Zdrojem tzv. nízkopotenciální energie je dle projektu Ing. Bořivoje Šourka z ČVUT Praha 24 ks suchých vrtů o celkové délce 2,3 km, které jsou umístěny v ovále běžecké dráhy školního hřiště.

PŘÍKLAD 2: Tepelná čerpadla a solární soustava Obec Borek

Obec Borek se svými cirka 1.170 obyvateli, ležící 6 km na severovýchod od centra Českých Budějovic, vsadila na využívání obnovitelných zdrojů energie.

V letech 2008 až 2009 dozná komplex budov základní a mateřské školy v Borku zásadních změn, které povedou k jeho rozšíření. Současně byla provedena celková rekonstrukce vytápění a areál bude v další fázi také kompletně zateplen.

Efektivní využívání energie

Základní a mateřská škola U Školky v obci Borek začala koncem léta 2008 využívat tepelná čerpadla vzduch-voda a sluneční energii k vytápění komplexu budov i k ohřevu teplé vody.

Původním zdrojem vytápění byla elektřina. Systém kombinující tři způsoby vytápění - elektrické přímotopné konvektory, elektrická akumulační kamna a teplovodní systém s přímotopnými elektrickými kotli - se stal krajně nevyhovujícím a v posledních letech provozně extrémně drahým zdrojem tepla. Zachovány zůstaly pouze elektrokotle, které budou nadále sloužit jako doplňkový zdroj v období velmi nízkých venkovních teplot. Tepelné čerpadlo vzduch-voda je zařízení, které dokáže získávat tepelnou energii z okolního vzduchu. Přečerpává energii o nižší teplotě na vyšší teplotu, využitelnou pro topení nebo ohřev vody. Aby se zvýšil teplotní potenciál, je nutné dodat určitou elektrickou energii kompresoru, který stlačuje pracovní látku a tím zvyšuje její teplotu.

Součástí systému je dále soustava solárních kolektorů. Sluneční energie je zde využívána k ohřevu vody především v letních měsících, kdy dochází k částečné odstávce tepelných čerpadel a úspoře jejich provozních nákladů i k prodloužení jejich životnosti. Systém vytápění a výkon tepelných čerpadel byl doporučen energetickým auditem s ohledem na potřeby tepla komplexu ZŠ a MŠ. Instalací tepelných čerpadel a solární soustavy došlo k významným energetickým úsporám, které se dle propočtů energetického auditora pohybují na úrovni cca 470 GJ za rok. Díky této změně dojde k úspoře provozních nákladů okolo 230 tis.Kč/rok v cenách elektřiny pro rok 2007. Současně budou emise CO₂ každoročně sníženy o 108 tun.

Technický popis systému

Systém je tvořen šesti vakuovými trubicovými kolektory KTU 15 českého výrobce solárních systémů společnosti Regulus a čtyřmi špičkovými kompaktními tepelnými čerpadly vzduch-voda Alpha Innotec LW 330A, každé s instalovaným výkonem 33 kW. Teplo dodávané sluncem i tepelnými čerpadly je jímáno do akumulační nádrže o objemu 1.500 l. I zde je využíváno k vytápění a k předehřevu či úplnému ohřevu vody.

Financování

Na pokrytí celkových nákladů na realizaci projektu, včetně projektové přípravy a rozsáhlé administrativy spojené s žádostí o dotaci z Evropské unie a její celkové vyúčtování, se obec Borek podílela 1,64 mil. Kč.

Stěžejní část nákladů však byla uhrazena právě díky dotaci z Evropského fondu pro regionální rozvoj a ze Státního fondu životního prostředí ČR.

Celkové náklady:
5.180.000,- Kč vč. DPH

Dotace (ERDF, SFŽP ČR):
3.540.000,- Kč

Vlastní zdroje města:
1.640.000,- Kč

Návratnost investice z pohledu investora, obce Borek, je (při každoročním min. pětiprocentním růstu cen energie) pod hranicí 7 let, což umožní obci při minimální patnáctileté životnosti systému (u solární soustavy lze však očekávat životnost min. 25 let) uspořit za tuto dobu 4 miliony korun!