ANALÝZA PREVÁDZKY CHLIADIACICH ZARIADENÍ Z POHĽADU SPOTREBY ELEKTRICKEJ ENERGIE

 

            ANALÝZA PREVÁDZKY CHLIADIACICH ZARIADENÍ Z POHĽADU SPOTREBY ELEKTRICKEJ ENERGIE 

 

Ing. Vladimír Orovnický, Daikin CE, Bratislava, SZCHKT Šamorín

 

Potreba chladenia klimatizáciami sa zvyšuje z viacerých dôvodov, ktoré súvisia s modernými životnými podmienkami, klimatickými zmenami a urbanizáciou. Definovať ako však stúpa spotreba elektrickej energie vplyvom zvýšeného používania klimatizačných zariadení je komplikovanejšie. Informácie o tom ako spotreba elektrickej energie stúpa sú publikované pomerne často, avšak odhady absolútnych hodnôt sa nevyskytujú až tak často . Na základe dostupných dát z prevádzky sa aproximáciou pokúsim odhadnúť toto číslo ale len v segmente rezidenčných klimatizácií a malých komerčných aplikácií kde sa inštalácia monitorovaných zariadení tipu split a multi split vyskytuje najviac.

 

Medzi hlavné faktory prispievajúce k zvýšenému využívaniu klimatizácie patria:

  1. Klimatické zmeny: Globálne otepľovanie spôsobuje nárast priemerných teplôt, čo vedie k častejším a intenzívnejším vlnám horúčav. Vyššie teploty počas leta vytvárajú vyššiu potrebu udržiavať vnútorné priestory chladné, čo zvyšuje dopyt po klimatizáciách.
  2. Urbanizácia: Mestské oblasti sú hustejšie osídlené a majú viac betónových a asfaltových plôch, ktoré absorbujú a zadržiavajú teplo. Teplota v mestách je preto často vyššia ako v okolitých vidieckych oblastiach, čo vedie k väčšej potrebe chladenia interiérov.
  3. Zvyšovanie životnej úrovne: S rastúcou životnou úrovňou sa zvyšujú aj očakávania týkajúce sa pohodlia. Klimatizácie sa stávajú dostupnejšími a sú považované za štandard v moderných domácnostiach, kanceláriách a verejných priestoroch.
  4. Energeticky efektívne budovy: Nové budovy sú často navrhované tak, aby boli energeticky efektívne, čo znamená lepšiu izoláciu a tesnenie. Avšak, tieto opatrenia môžu tiež znižovať prirodzené vetranie, čo vedie k vyššej potrebe mechanického chladenia pomocou klimatizácie.
  5. Technologický pokrok: Vývoj v technológii klimatizácií, vrátane vyššej energetickej efektívnosti a lepšej dostupnosti, vedie k tomu, že klimatizácie sú čoraz viac využívané a všeobecne dostupnejšie. Znižovanie nákladov na prevádzku v kombinácii s lepšími funkciami zvyšuje ich popularitu.
  6. Zmeny v architektúre: Moderné architektonické trendy, ako veľké presklené plochy a otvorené priestory, môžu zvyšovať potrebu chladenia, keďže veľké okná môžu viesť k väčšiemu prenikaniu tepla do interiéru.

S rastúcou popularitou klimatizácií stúpa aj spotreba elektriny, najmä počas letných mesiacov, keď sú klimatizácie najviac využívané. Toto môže viesť k zvýšenému zaťaženiu energetickej infraštruktúry. Aká je však realita je pomerne ťažko odhadnuteľné. Dáta poväčšine nie sú k dispozícii. 

Tradične malo Slovensko vyššie energetické nároky počas zimy kvôli vykurovaniu. S rastúcou potrebou chladenia sa však sezónne energetické nároky môžu začínať vyrovnávať. Tu však veľmi intenzívne treba brať do úvahy rozširujúcu sa sieť FV elektrární,s ktorými je chladenie veľmi komplementárne, výroba a spotreba sa môže diať na jednom mieste a to sme na Slovensku ešte nezačali objavovať čaro smart sietí.

Jedným z najpodstatnejším faktorom rozvoja tohto segmentu je aj fakt že životná úroveň obyvateľstva na Slovensku stúpa a paradoxne cena tejto technológie klesá, čo ju robí dostupnejšou pre širšiu skupinu obyvateľstva.

V roku 2008 stála najlacnejšia  2,5 kW klimatizačná nástenná jednotka približne 1000-1200 € dnes je táto technológia dostupná už od 600 €. Aktuálne v 15 ročnom intervale môžeme mať na Slovensku v prevádzka približne 550 000 zariadení.

Odhad elektrickej spotreby vychádza z reálneho monitorovania zariadení rozložených po celom Slovensku. V monitorovaní údajov bolo približne 0,67 %  z celkového odhadu inštalovaných  zariadení na Slovensku v mesiaci jún -september 2024 a 0,21% z celkového odhadu inštalovaných zariadení na Slovensku v júni – septembri  2023 na Slovensku. Pokiaľ budeme predpokladať že všetky inštalované klimatizačné zariadenia sa budú správať obdobne ako merané zariadenia, je možné urobiť na základe dostupných dát odhad celkovej spotreby klimatizačných zariadení na Slovensku.

Napriek tomu že Slovensko patrí z hľadiska rozlohy medzi najmenšie krajiny v Európe disponujeme podľa údajov Z Eurostatu ( 2023 ) až 4 rôznymi oblasťami z rôznou potrebou chladenia rozdelenou podľa denno stupňov. Tieto údaje podporujú aj dáta ktorými disponujeme. Je evidentné ako pohorie západných Karpát výrazne ovplyvňuje teplotné pásma na Slovensku. V mesiaci júl bola priemerná spotreba monitorovaných klimatizačných zariadení 58,2 kW/h . Bratislavský kraj však zaznamenal o 17% vyššiu spotrebu ako celoslovenský priemer a Žilinský kraj o 32% nižšiu spotrebu elektrickej energie ako slovenský priemer. Celková spotreba elektrickej energie chladiacich zariadení na Slovensku v mesiaci júl podľa našich údajov môže byť na úrovni úrovni 31,6 GW/h. Zároveň výroba elektrickej elektriny pomocou malých zdroj môže byť na úrovni 30,8 GW/h. Je pravdepodobné že vzhľadom na obdobné umiestnenie zariadení je významnejšia čať výroby elektrickej energie prostredníctvom FV panelov aj spotrebovávaná na mieste výroby čo sa dá označiť za pozitívny vývoj.

Pri regionálnom porovnaní ( Bratislavský kraj ) leta 2023 a leta 2024 je možné pozorovať aj na našom území fakt že aj relatívne mierne zvýšenie priemernej vonkajšej teploty výrazne intenzívne ovplyvňujespotrebu elektrickej energie vynaloženej na chladenie. Čiže aj menšie zvýšenie teploty násobne vplýva na náš organizmus tak že vnímame potrebu znižovania teploty oveľa intenzívnejšie. 

Je treba však podotknúť že údaj o priemernej teplote pre Bratislavský región je braný z lokality Bratislava letisko. Merania teploty na hydrometeorologických staniciach  sú realizované tak že teplomer je chránený pred radiačnými účinkami vysielanými z okolitých zohriatych predmetov a tiež pred difúznymi účinkami slnečného žiarenia, takže reálna teplota ktorú mi vnímame v husto obývaných častiach je môže byť výrazne odlišná od uvedenej hodnoty.

 

Je zaujímavé porovnať údaje zo Slovenska s našim južným susedom Maďarskom a severným susedom Poľskom. Je pravdepodobné že klimatická zmena posunie podnebné pásmo z maďarských regiónov do regiónov južného Slovenska a tým pádom môžeme očakávať obdobné parametre prevádzky chladiacich zariadení tak ako sú dnes v Maďarsku aj u nás. Priemerná vonkajšia teplota v mesiaci júl je v najjužnejšej časti Maďarska 26,3 °C a s spotreba elektrickej energie na úrovni 120,26 kW/h a v najsevernejšej časti Poľska je priemerná mesačná teplota 18,7 °C a spotreba elektrickej energie 22,57kW/h. Vplyvom zvyšujúcich sa vonkajších teplôt je pravdepodobné že behom pár rokov bude aj v našom regióne stúpať spotreba elektrickej. V husto zastavaných oblastiach je pozorovateľný fakt že zvýšenie priemernej vonkajšej teploty o 1 °C môže viesť až k dvojnásobnému zvýšenie spotreby el. energie klimatizačného zariadenia,  to môže znamenať že zvýšenie priemernej teploty o 1°C výrazne zvyšuje našu potrebu upravovať teplotu interiéru výraznejším spôsobom. Implementácia adaptačných opatrení v husto obývaných mestských častiach bude pre našu spoločnosť obrovská výzva, preto v prípade použitia strojného chladenia je potrebné siahať po energeticky efektívnych zariadeniach ktorých spotreba elektrickej energie bude čo najnižšia.

Používanie energeticky efektívnych zariadení prináša množstvo benefitov :

 

  1. Zníženie spotreby energie: Energeticky efektívne zariadenia spotrebujú menej elektriny na dosiahnutie rovnakého chladiaceho výkonu. To vedie k nižším nákladom na elektrinu, čo je prínosné pre domácnosti, firmy aj priemysel.
  2. Ochrana životného prostredia: Nižšia spotreba energie znamená zníženie emisií skleníkových plynov, najmä ak sa energia vyrába zo spaľovania fosílnych palív). Efektívne zariadenia tak pomáhajú bojovať proti klimatickým zmenám.
  3. Dlhodobá úspora nákladov: Aj keď sú energeticky efektívne zariadenia často drahšie pri nákupe, vďaka nižšej spotrebe energie sa investícia postupne vráti v podobe úspor na účtoch za elektrinu.
  4. Zníženie zaťaženia elektrickej siete: Efektívne zariadenia spotrebujú menej energie, čo znižuje tlak na elektrickú infraštruktúru, najmä počas horúcich letných mesiacov, kedy môže byť dopyt po chladení veľmi vysoký. Zároveň použitie fotovoltiky na výrobu elektriny priamo na mieste, kde je klimatizácia prevádzkovaná, znižuje zaťaženie verejnej elektrickej siete. To je obzvlášť dôležité v letných špičkách, keď je spotreba elektriny vysoká. V budúcnosti sa môžu tieto zariadenia stať aj balančným prvkom elektrickej siete, pretože sa môžeme stretnúť aj s problémovým prebytkom elektrickej energie a ovládanie dostatočného množstva klimatizačných jednotiek prostredníctvom smart siete môže pozitívne vplývať na stabilitu el. rozvodnej siete 
  5. Lepšia regulácia teploty a komfort: Moderné energeticky efektívne chladiace zariadenia často ponúkajú lepšiu kontrolu nad teplotou a cirkuláciou vzduchu, čo vedie k väčšiemu komfortu.
  6. Dlhšia životnosť zariadení: Efektívne zariadenia sú často technologicky vyspelejšie, čo môže znamenať, že majú dlhšiu životnosť a vyžadujú menej údržby. Faktor dlhšej životnosti a opraviteľnosti zariadenia výrazne prispieva k znižovaniu tvorby elektro odpadu.

 

Celkovým prínosom používania energeticky efektívnych chladiacich zariadení je kombinácia ekologických a ekonomických výhod.

 

Zdroje: 

  1. Meteorologické dáta: www.shmu.sk
  2. Predaj zariadení: www.szchkt.org
  3. Výroba el. enegrie malými zdrojmi PV: SAPI
  4. Prevádzkové data: Daikin Slovensko 

 

Viac informácií nájdete v časopise Správy 2/2025