Koszty wentylacji są rozdzielane proporcjonalnie do zużycia

Abb. 1: Z Luftmeister od halstrup-walcher Luftenergie rejestrować i rozliczać koszty zgodnie z zużyciem.

Rys. 2: Pomiar mocy cieplnej powietrza i energii przez mistrza powietrza EZ.

Abb. 3: Rozliczenie kosztów wentylacji zależnych od zużycia za pomocą liczników energii powietrza.

Tab. 1: Wskaźniki kosztów wentylacji dla przykładowego budynku (obszar użytkowy).

Rys. 4: Przykład rozliczenia kosztów wentylacji zależnych od zużycia z wykorzystaniem liczników energii powietrznej.

Abb. 5: Schemat instalacji przykładowego projektu (kompleks biurowy z 10 strefami najmu).

Rys. 6: Koncepcja punktów pomiarowych w projekcie przykładowym.

Tab. 2: Porównanie kosztów wentylacji opartych na powierzchni i zużyciu (*Porównanie odnosi się do pierwszego roku rozliczeniowego i nie uwzględnia oszczędności, które pojawią się w kolejnych latach).

Tab. 2: Porównanie kosztów wentylacji opartych na powierzchni i zużyciu (*Porównanie odnosi się do pierwszego roku rozliczeniowego i nie uwzględnia oszczędności, które pojawią się w kolejnych latach).

Od wielu lat powszechne jest dzielenie kosztów wentylacji w systemach techniki klimatyzacyjnej na podstawie powierzchni, jeśli kilka użytkowników korzysta z wspólnego systemu RLT.

W średnich i dużych kompleksach/obiektach przemysłowych przepływają duże ilości powietrza. Ich kontrola jest zazwyczaj przeprowadzana tylko podczas odbioru, a nie w dalszej eksploatacji. W tym miejscu z pomocą przychodzi rozwiązanie pomiarowe „Luftmeister” firmy halstrup-walcher. Bazując na precyzyjnym pomiarze objętości i masy przepływającego powietrza w przewodach, nie tylko sumuje się ilość przepływającego powietrza. Przy użyciu czujników entalpii lub temperatury określa się również energię cieplną, która jest przenoszona przez przewody powietrzne. Na podstawie tych stale dostępnych informacji o zużyciu i przepływie energii można włączyć całą technikę wentylacyjną, a w szczególności odzysk ciepła, do zarządzania energią w przedsiębiorstwie.

Podział kosztów wentylacji na podstawie zużycia – na podstawie nowego VDI 2077, arkusz 5

Od ponad 25 lat w Niemczech obowiązuje rozporządzenie dotyczące kosztów ogrzewania, które w przypadku wspólnego korzystania z instalacji grzewczej prawnie nakłada rozliczanie kosztów na podstawie zużycia. W technice wentylacyjnej i klimatyzacyjnej dotychczas brakuje przepisów, rozporządzeń lub wytycznych, które wymagałyby podobnego podejścia do rozliczania kosztów wentylacji.

Z tego powodu grupa wytycznych VDI zajmuje się wypełnieniem tej luki. Obecnie powstaje odpowiednia specyfikacja w ramach wytycznej VDI 2077, arkusz 5. Bardziej szczegółowe i ostateczne przedstawienie treści wytycznych będzie możliwe dopiero po ich oficjalnym opublikowaniu. W środowisku fachowym panuje jednak zgoda, że powinna obowiązywać następująca zasada:

Nowe systemy RLT, które są użytkowane wspólnie ORAZ

•  które mają indywidualnych użytkowników z zmiennym czasem przepływu objętościowego LUB
•  które mają użytkowników z różnymi czasami użytkowania,

wymagają koncepcji pomiaru wentylacji, która dokonuje podziału kosztów wentylacji na podstawie zużycia. Dla istniejących instalacji można również uzgodnić podział oparty na zużyciu, ale będzie to prawdopodobnie pozostawione do decyzji stron umowy.

Jak jednak w praktyce można zastąpić podział powierzchniowy podziałem opartym na zużyciu? W wytycznej VDI 2077, arkusz 5, zostanie wprowadzona rozróżnienie przypadków. Szczególną uwagę należy zwrócić na tzw. „licznik energii powietrza”, który jest przedstawiany na podstawie Luftmeister® firmy halstrup-walcher.

Jak działa Luftmeister® EZ (licznik energii powietrza) firmy halstrup-walcher

W 2016 roku specjalista od pomiarów halstrup-walcher wprowadził na rynek pierwszy „licznik energii powietrza” Luftmeister® EZ. Jest on w stanie z dużą dokładnością mierzyć przepływ w przewodach klimatyzacyjnych lub procesowych, konkretnie przepływ objętościowy i masowy. Ta wartość przepływu jest na bieżąco sumowana, powstaje tzw. „licznik powietrza” V (wielkości pomiarowe: [kg] lub [m³]). (patrz rys. 1)

Ponadto Luftmeister® EZ za pomocą tzw. czujników entalpii EN 55 mierzy zawartość energetyczną powietrza. Rysunek 2 pokazuje, jak to działa: Luftmeister® EZ mnoży masowy przepływ [kg/h] przepływającego powietrza przez wzrost/spadek entalpii [kWh/kg]. Innymi słowy, rejestruje, ile energii jest dodawane lub odprowadzane w systemie przewodów powietrznych między dwoma punktami. W ten sposób zmierzona moc cieplna powietrza [W] jest zintegrowana (sumowana) w czasie; powstaje wartość energii cieplnej [MWh]. Odbywa się to z rozróżnieniem, czy mamy do czynienia z fazami wzrostu entalpii, czy jej spadku. W pierwszym przypadku odpowiednia wartość energii jest przypisywana do „konta ciepła” Q+; w drugim przypadku do „konta odprowadzenia ciepła” Q-. W ten sposób można odczytać dla każdego okresu, w jakim stopniu poszczególni użytkownicy powinni ponosić koszty ciepła lub chłodu.

Dzięki trzem niezależnym licznikom zużycia (objętości powietrza V, ciepła Q+ i chłodu Q-) Luftmeister® EZ może teraz bardzo sprawiedliwie i precyzyjnie rozdzielać koszty wentylacji. W szczególności możliwe jest, jak pokazano na rysunku 3, oddzielenie kosztów związanych z energią elektryczną, ciepłem i chłodem.

Opcjonalnie dostępny będzie licznik Luftmeister® z legalizacją. Szczególnie w trudnych sytuacjach rozliczeniowych będzie to pomocne, aby zapewnić wszystkim stronom podstawę rozliczenia zgodną z prawem. Ponadto możliwe będzie rozliczanie na podstawie legalizowanych liczników w ramach „Luft-Contracting” – użytkownik płaci wykonawcy tylko za faktycznie pobraną ilość powietrza i jej skuteczne warunki.

Praktyczne rozliczanie na podstawie zużycia

Przyjrzyjmy się teraz przykładowemu obszarowi użytkowania o łącznej powierzchni 5400 m². Jak obecnie rozdziela się tutaj koszty wentylacji na podstawie powierzchni, a jak wyglądałaby sytuacja przy rozliczaniu opartym na zużyciu z wykorzystaniem Luftmeister® EZ? Całkowita powierzchnia jest podzielona na 10 obszarów użytkowania, które mają powierzchnię od 300 do 800 m².

Tablica 1 pokazuje wskaźniki kosztów wentylacji wynikające z działalności w minionych latach, a rysunek 4 przedstawia zastosowanie wzoru z rysunku 3.

Powietrze dla całego budynku jest przygotowywane w centralnym systemie techniki klimatyzacyjnej (RLT). Rysunek 5 przedstawia schemat systemu. W centrali RLT przepływ objętościowy 20 000 m³/h jest wstępnie kondycjonowany za pomocą odzysku ciepła i chłodzenia adiabatycznego.

Po tym procesie następuje końcowa kondycjonowanie w ramach wymienników ciepła i chłodu. Warunki klimatyczne dla dopływu powietrza są indywidualnie ustawiane w poszczególnych obszarach użytkowania w zakresie dopuszczalnych wartości. Zdalne wymienniki ciepła i chłodu w przewodach dopływowych zapewniają odpowiednie dalsze kondycjonowanie.

Jak można zastąpić podział powierzchniowy podziałem opartym na zużyciu jako podstawą rozliczania kosztów wentylacji? Rysunek 6 pokazuje planowane punkty pomiarowe:

- Licznik energii cieplnej (H) sumuje ilości energii cieplnej [MWh], które są dostarczane z centrali RLT i do poszczególnych obszarów użytkowania (wymienniki ciepła w przewodach dopływowych). Ta wielkość odzwierciedla energię dostarczaną do podgrzewania powietrza.
- Licznik energii chłodu (K) sumuje ilości energii chłodniczej [MWh], które są dostarczane z centrali RLT i do poszczególnych obszarów użytkowania (wymienniki chłodu w przewodach dopływowych). Ta wielkość odzwierciedla energię odprowadzoną do chłodzenia powietrza.
- Licznik wody (W) rejestruje ilość wody [m³], która jest podawana do chłodzenia adiabatycznego. Również ta wielkość odzwierciedla energię odprowadzoną do chłodzenia powietrza.
- Licznik energii elektrycznej (S) rejestruje zużycie energii elektrycznej [MWh elektrycznie]. Ta wielkość odzwierciedla energię dostarczaną do napędu wentylatorów.

Wszystkie wymienione liczniki rejestrują wartości wejściowe. Po każdej okresie rozliczeniowym są one analizowane i przypisuje się im odpowiednią kwotę w euro za jednostkę licznika. Te kwoty są następnie, przy pomocy dziesięciu Luftmeister® EZ i jedenastu czujników entalpii, rozdzielane na dziesięć obszarów użytkowania zgodnie z zużyciem.

Tablica 2 przedstawia porównanie rozliczeń powierzchniowych i opartych na zużyciu w przykładzie projektu. Przy rozliczeniu powierzchniowym koszt na metr kwadratowy wylicza się na podstawie wartości historycznych (por. tablica 1). Natomiast rozliczenie według zużycia opiera się na wzorach przedstawionych na rysunku 3. Przy takim podziale kosztów według udziału w zużyciu, na przykład dla strefy 1, kwota kosztów wentylacji jest o 16% wyższa niż przy rozliczeniu na podstawie powierzchni, ponieważ w tej strefie zużyto relatywnie dużo energii chłodniczej lub grzewczej. Rocznie daje to różnicę około 527 euro.

Efekty oszczędnościowe prowadzące do szybkiej amortyzacji systemu pomiarowego Luftmeister®

Przy rozliczaniu opartym na zużyciu, oszczędności w poszczególnych obszarach użytkowania są od razu widoczne, podczas gdy przy rozliczeniu powierzchniowym efekt ten jest dla pojedynczego użytkownika niemal niezauważalny. Zarządzanie energią jest więc „internalizowane”: każdy użytkownik, znając koszty związane z zużyciem, dokonuje bardziej świadomych wymagań dotyczących warunków klimatycznych (mniej chłodu latem, mniej ciepła zimą, mniejsze wartości wilgotności, a opcjonalnie także dostosowane przepływy objętościowe, np. w godzinach szczytu).
–  Operator, mając dostęp do danych operacyjnych z Luftmeister®, może wprowadzać optymalizacje techniczne, np. w zakresie funkcji odzysku ciepła.

Ponieważ dla każdego najemcy jest bezpośrednio zainstalowany odpowiedni punkt pomiaru entalpii w strumieniu powietrza dopływowego, rozlicza się jedynie faktyczną dostarczoną ilość energii użytkowej i objętość powietrza użytkowego. W związku z tym (co jest kluczowe dla „powstania” oszczędności) operator ma interes w efektywnym dostarczaniu tej energii i ilości powietrza.

W ten sposób operator ma bezpośrednią motywację do zapewnienia optymalnego wyposażenia i regulacji systemu RLT oraz minimalizacji strat na przewodach powietrznych.

Przy rocznych kosztach od 60 do 150 euro, zakładając oszczędności od 10 do 25%, w przykładzie projektu można oszacować oszczędności na około 6 000 do 15 000 euro rocznie. System Luftmeister®, przy kosztach rzędu 25 000 euro w tym przykładzie, zostałby zatem z amortyzacją w ciągu 1,5 do 4 lat.

Inne potencjały korzyści z zastosowania Luftmeister®

W tym przybliżonym wyliczeniu brakuje jeszcze rozważenia, jaką dodatkową wartość przynosi zastosowanie „multitalenta” Luftmeister®:

- Monitorowanie higieny (kontrola przepływu, odległości punktu rosy i filtrów)
- Regulacja przepływu (w tandemie z regulatorami przepływu objętościowego)
- Zarządzanie energią (dostarczanie wartości przepływu energii do ciągłego monitorowania i optymalizacji wydajności)

Istnieją dobre powody, aby inwestor i biuro inżynieryjne zgodzili się na zastosowanie Luftmeister®. Na tej podstawie inwestor może przedstawić dodatkowe argumenty na rzecz zrównoważonego rozwoju swojej nieruchomości. Z kolei projektant ma pewność, że planuje przyszłościowo i już dziś uwzględnia najnowszy stan techniki. A na końcu operatorzy i zarządcy obiektów będą mogli z dumą korzystać z uczciwego, prawnie bezpiecznego rozliczania kosztów wentylacji na podstawie zużycia.