DŮM BUDOUCNOSTI - kancelářské centrum FENIX v Jeseníku, realizované ve standardech roku 2020, slouží firmě i výzkumu

Ing. Cyril Svozil, majitel FENIX GROUP: „Celý projekt chápeme jako nový koncept pro blízkou budoucnost – v podstatě se už dnes připravujeme na podmínky, které budou platit v roce 2020. Vizí je i vytvoření podmínek pro vznik nového tarifu (objekty s domovními bateriemi), kdy v dobách nadbytku energie budou baterie dobíjeny za zvýhodněných podmínek ze sítě a v době špiček potom naopak zajistí úplný, čí částečně autonomní provoz objektu. Dnes budeme všechny parametry 24 hodin denně sledovat na naší administrativní budově, ale získané zkušenosti chceme zúročit i při běžných řešeních pro majitele rodinných domů. Naším cílem není budovat ostrovní systémy, ale naopak propojit rodinné domy s chytrými sítěmi za podmínek, které budou atraktivní jak pro majitele nemovitosti, tak i pro provozovatele naší energetické soustavy. Současné technologie to umožňují a jsem přesvědčen, že u domů s téměř nulovou spotřebou energie je spojení fotovoltaiky, elektrického vytápění, domovní baterie a chytré sítě reálným a ekonomicky výhodným řešením.“

Novostavba s užitnou plochou 270 m² (bez terasy ve 3. NP) je obdélníkového půdorysu o rozměrech zastavěné plochy 10,3 x 14,3 m a výšky cca 12 m. Jde o administrativní budovu, trojpodlažní s důrazem na strohost, ale ovšem i funkčnost. Členění fasády je řešeno horizontálními dřevěnými rastry, které svou dominancí akcentují význam stavby. Nosné konstrukce lze charakterizovat jako převážně třípodlažní prefa-monolitický skelet s příčnými rámy (vazbami). Tyto rámy vynášejí podélně pnuté stropní desky a stropní ztužidla vynášejí zatížení jednotlivých podlaží. Sloupy jsou dělené, stykované vždy v úrovni stropní konstrukce pomocí tzv. Čapkova styku. Sloupy prvního podlaží jsou vetknuty do kalichů pilotového založení. Prostor mezi obvodovými sloupy je vyzděn pomocí vyzdívek z vápenopískových cihel. Nenosné interiérové dělicí konstrukce jsou tvořeny sádrokartonovými příčkami se zvukovou izolací a prosklenými příčkami.

Pro výplně otvorů v obvodových konstrukcích jsou použita dřevohliníková okna, dveře a skleněné stěny. Dřevěné profily oken, dveří a skleněných stěn jsou z exteriérové strany opatřeny hliníkovými krycími profily. Proti slunečnímu záření jsou okna na jižní a západní fasádě opatřena venkovními žaluziemi. Ze strany interiéru jsou vyzdívky obloženy sádrokartonovým obkladem. Povrch stropů je u většiny místností tvořen pohledovým betonem. V některých místnostech nebo v jejich částech jsou použity SDK podhledy.

Vytápění budovy zajišťují elektrické přímotopné sálavé systémy fy Fenix, konkrétně stropní panely ECOSUN G, nástěnné panely GR a podlahové vytápění ECOFLOOR v různých kombinacích. Chlazení budovy zajišťuje v kombinaci s VZT systémem kompresorová chladicí jednotka, umístěná na střeše objektu. Větrání objektu je zajištěno pomocí centrální VZT jednotky se zpětným získáváním tepla. Příprava teplé vody je zajištěna přímo v místě spotřeby pomocí elektrických zásobníkových ohřívačů.

Základní data:

Tepelná ztráta objektu je 10,6 kW (6 kW prostupem; 4,6 kW větrání).

Vypočítané max. tepelné zisky v letním období jsou 12,8 kW (4,5 kW oslunění; 1,1 kW přítomné osoby; 3,2 kW osvětlení; 4 kW technologie). Výpočty byly provedeny v UCEEB na programu Protech.

Výkon instalované FVE 7,2 kWp

Předpokládaná roční výroba FVE dle dodavatele – 6 773 kWh

Nominální kapacita (energie) bateriového úložiště 486 Ah (27,2 kWh) ve 3 bateriích, využitelná kapacita 20 kWh, nominální napětí 55,5 V

Předpokládaná roční spotřeba energie v objektu dle UCEEB – 13 216 kWh

Pokrytí roční spotřeby z vlastní výroby FVE – 51 %

Předpokládaná možná doba autonomního provozu budovy z bateriového úložiště – 3–7 hod. / 24 hod.

PENB dle Vyhl. 78/2013 Sb. – hodnoceno v režimu „Budovy s téměř nulovou spotřebou energií“ (kritéria platná od 1.1. 2019):

• Průměrný součinitel prostupu tepla U_em – klasifikační třída B
• Celková dodaná energie Q_fuel – klasifikační třída A
• Neobnovitelná primární energie Q_NPE – klasifikační třída 

Dům budoucnosti

Proč by mělo být toto administrativní centrum zajímavé nebo výjimečné a co je vůbec náplní jejich pilotního projektu, podle pana Miroslava Petra, vedoucího tuzemského obchodu Fenix Trading s.r.o..

Vaše společnost se již řadu let zabývá elektrickým vytápěním, nyní se ale pouštíte do nového pilotního projektu. Můžete nám vysvětlit, co je náplní tohoto projektu?

Jak jste již uvedla, elektrickým vytápěním a spotřebě elektrické energie v domácnostech obecně se věnujeme již dlouho. Zkušenosti z tohoto oboru i vývoj současných technologií nás utvrzují v přesvědčení, že elektrická energie – především z obnovitelných zdrojů (OZE) – je energií budoucnosti. Velkou nevýhodou obnovitelných zdrojů ale je, že jejich provoz nelze nijak řídit – větru ani slunci se prostě poručit nedá – a vyrobenou elektřinu zatím ani neuskladníte. Klíčem je tedy najít způsob, jak energii z OZE efektivně využít. A jednou z možností by mohly být domy vybavené podobně, jako je naše nové administrativní centrum.

O jaký dům jde? A proč administrativní budova?

Řešení, které testujeme v pilotním projektu, lze využít v podstatě pro jakoukoliv budovu, včetně – a možná především – i pro rodinné domy. Původní záměr dokonce byl postavit rodinný dům. Potřebovali jsme ale objekt, který bude reálně využíván a abychom mohli zkoušet různé provozní režimy, nesměl být napojen na veřejnou distribuční síť. Nejjednodušším řešením bylo postavit objekt v areálu naší firmy a připojit jej na výrobní závod. A takové prostředí, jak jistě uznáte, pro bydlení vhodné není. Proto bylo rozhodnuto o výstavbě administrativního centra.

Čím se tento dům liší od jiných, nebo čím je výjimečný?

Samotná budova je postavena ve standardu 2020 – její vlastnosti jsou takové, jaké musí mít podle platné legislativy všechny domy postavené po roce 2020. Kromě výborných tepelně-technických vlastností je ale vybavena ještě malou fotovoltaickou elektrárnou (FVE) a vlastním bateriovým úložištěm. Dům je plně elektrifikován, tzn. veškeré vybavení a spotřebiče, včetně vytápění, chlazení i ohřevu vody, je na elektřinu. Klíčovým je právě zmíněné bateriové úložiště. Nejen že umožňuje využít 100% energie z fotovoltaické elektrárny na střeše objektu, ale druhým a dle našeho názoru zajímavějším způsobem použití je poskytnutí kapacity baterií operátorovi sítě. A to je tématem pilotního projektu. Operátor, nebo chcete-li distributor, bude nejen ovládat jejich nabíjení, ale i určovat, kdy tento dům bude odebírat elektřinu ze sítě a kdy z vlastních baterií. Tím se dům vlastně stává aktivním prvkem distribuční sítě.

Co to znamená?

V ČR a vlastně v i celé Evropě se díky solárním panelům nebo větrným elektrárnám vytvoří neuvěřitelné množství energie. Tato energie je k dispozici ve chvíli, kdy svítí slunce nebo fouká vítr, což je obvykle v jinou dobu, než ji skutečně potřebujeme. To samozřejmě nemůžeme ovlivnit, ale můžeme energii kumulovat do baterií, díky nimž ji pak můžeme využít i v době kdy nefouká či nesvítí slunce. Pořízení centrálního velkokapacitního úložiště je velmi nákladné, prostorově náročné a v neposlední řadě i zranitelné. Náš projekt přichází se záměrem umístění baterií do domácností. Uživatelé běžných domů by si za své peníze pořídili baterie, které by pak pronajali distributorovi. Distributor by Vám za pronájem neplatil penězi, ale snížením ceny za elektrickou energii – například místo za 5 korun Vám bude prodávat 1 kWh elektřiny jen za korunu. Výměnou by v době výroby z velkých obnovitelných zdrojů Vaši baterii nabíjel a naopak v době špiček, kdy je velká spotřeba, Váš dům odpojí od sítě a nechá jej běžet na energii z baterií. Nezanedbatelnou výhodou je i to, že k řízení lze využít stávající systém signálu HDO – jde o systém, který většina lidí zná pod pojmem „noční proud“. Bude-li takových objektů dostatek, vznikne velmi stabilní a bezpečné decentralizované úložiště.

Není jednodušší používat baterie jen pro sebe?

Většina lidí uvažuje o bateriích především ve spojení s tzv. ostrovními systémy – tedy objektu nezávislém na dodavateli energie. Bohužel, nejen během dne, ale i v rámci ročních období jsou rozdíly mezi výrobou a spotřebou energie velké. Vybalancovat takový systém, aby byl samostatný dům soběstačný po celý rok, je velmi složité a především nákladné. Mnohem efektivnější a levnější jsou menší sdílená úložiště. Jejich rovnoměrné využití však musí někdo řídit a tím je právě distributor. Motivací uživatelů k investici do baterií a jejich pronájmu by pak měla být právě nízká cena elektrické energie. Těžit z tohoto systému pak budou všichni – uživatel bude mít dlouhodobě levnou cenu energie, distributor získá levně úložiště, které mu pomůže efektivně využít OZE, a v neposlední řadě tím pomůžeme i životnímu prostředí – bude se totiž moci omezit výroba z tradičních zdrojů – elektráren.

Vyplatí se vůbec taková investice?

V současné době ne, baterie jsou ještě příliš drahé. Účelem našeho pilotního projektu je vyzkoušet toto řešení v praxi. I proto se na něm podílí ERU, MPO, MŽP nebo ČEZ-esko. Supervizi nad celým projektem a současně garantem nepodjatých výsledků je UCEEB ČVUT. Měření a testy v rámci pilotního projektu poběží minimálně do roku 2018. Nicméně v horizontu cca 4-5 let předpokládáme pokles ceny baterií až o 50%, např. i díky stavbě Gigafactory společnosti TESLA v Nevadě a tím by se toto řešení mělo stát pro uživatele výhodným. V té době by odpovědné orgány státní správy již měly mít – nejen díky našemu pilotnímu projektu – i dostatek informací, na základě kterých může vzniknout nový tarif pro domy s bateriovým úložištěm.

Myslíte, že jde skutečně o reálnou vizi?

Celý projekt financujeme výhradně ze svých prostředků, žádné veřejné finance nebo snad evropské dotace nečerpáme. Investice do bateriového úložiště, příslušného technického vybavení a řídícího systému rozhodně nebyla malá a jak jsem již uvedl, aktuálně jde o nenávratnou investici. Obráceně věřím, že to potvrzuje naše přesvědčení o správnosti této cesty. Jako jedni z mála dlouhodobě sledujeme skutečné provozní náklady u rodinných domů s našim elektrickým vytápěním, a i v tomto případě chceme jít cestou testování reálného provozu. Máme ověřeno, že realita se dost často výrazně liší od předpokladů postavená na „odborných“ analýzách nebo výpočtech.