Klimatyzacja to instalacja komfortu. Nie jest ona niezbędna do eksploatacji pomieszczeń ani z punktu widzenia przepisów, ani faktycznych potrzeb. Dzięki zainstalowaniu klimatyzacji w pomieszczeniach biurowych, mieszkalnych czy handlowych, osiągamy najczęściej zalety niewymierne lub trudno przeliczalne na korzyści: lepsze samopoczucie, wyższa wydajność pracy, więcej klientów. Na pewno możemy jednak z dużym przybliżeniem określić koszty użytkowania klimatyzacji. Warto przy okazji zastanowić się, jak rozsądnie korzystać z komfortu oferowanego przez system, tak aby z jednej strony nic nie tracić na komforcie, z drugiej zaś nie ponosić nadmiernych kosztów.
Ponieważ najlepiej prześledzić to na przykładzie, przyjrzyjmy się kosztom klimatyzacji domu:
– o powierzchni około 200 m2,
– dwupiętrowego o kubaturze 600 m3,
– wentylowanego mechanicznie poprzez system z odzyskiem ciepła,
– zlokalizowanego w Warszawie.
Jeden z najcieplejszych dni w roku dla tej lokalizacji przypada na 16 sierpnia i ten dzień posłuży nam do analizy kosztów. Dobowy rozkład temperatury w tym dniu przedstawiono na wykresie 1. Jak widać jest to naprawdę ciepły dzień z temperaturą sięgającą 33°C, niespadającą nawet w nocy poniżej 17°C i… na pewno w tym dniu klimatyzacja jest szczególnie pożądana.
Wielokrotnie użytkownicy obserwując temperaturę na zewnątrz i chcąc się jak najlepiej „zabezpieczyć” przed przegrzaniem, popełniają błąd, nastawiając bardzo niską temperaturę na regulatorach pomieszczeniowych. Jest to nastawa nawet 16°C lub bardzo popularna 21°C. Oprócz tego, że niska temperatura naraża nas na przeziębienia i poczucie dyskomfortu – co jest efektem wręcz przeciwnym do oczekiwanego – to najzwyczajniej więcej kosztuje.
Ile więcej? Prześledźmy to w dalszej części na wykresach, w których oprócz 21°C, przyjęto inną referencyjną nastawę temperatury, bardziej bezpieczną i bardziej komfortową 23°C.
Z wykresu 2 widać, że z samego faktu niższej nastawy wynika różnica w czasie użytkowania, klimatyzacja wcześniej się załącza i później wyłącza. W naszym przypadku są to 2 godziny. Ale nie tylko czas pracy ma znaczenie. Dużo ważniejsza jest różnica w zapotrzebowaniu energii. Aby prawidłowo dobrać klimatyzator, określa się tzw. zyski ciepła. To one stanowią podstawę do doboru klimatyzatora, który w całym zakresie temperatury zewnętrznej powinien zneutralizować (odebrać) zyski ciepła odpowiadające danej temperaturze. Zyski ciepła w pomieszczeniach mieszkalnych czy biurowych głównie zależą od temperatury zewnętrznej i nasłonecznienia, chociaż oczywiście nie tylko, bo analizie należy poddać również: liczbę osób, urządzenia zainstalowane w pomieszczeniach (komputery, drukarki, lodówki), oświetlenie czy intensywność wentylacji. Dla naszego przykładu wyniki obliczenia zysków ciepła przy obu nastawach przedstawiają rysunki 3a i 3b.
Z wykresów widać, że dla naszego domu powinniśmy dobrać urządzenie o mocy ponad 13 kW w przypadku wymaganej nastawy 21°C i ponad 12 kW w przypadku wymaganej nastawy 23°C. Większa wymagana moc to oczywiście wyższe koszty – następna pozycja „kosztotwórcza” obok czasu pracy. Ale jest jeszcze trzeci aspekt. Niższa nastawa temperatury wewnętrznej to niższy wskaźnik efektywności energetycznej EER, czyli wyższe zapotrzebowanie energii elektrycznej. Maksymalne zapotrzebowanie energii dla nastawy 21°C to 4,7 kW, dla nastawy 23°C to 6% mniej, czyli 4,5 kW.
Sumując wszystkie pozycje, otrzymujemy dla tego samego domu i tego samego dnia zapotrzebowanie energii chłodniczej przy nastawie:
• 23°C równe 112 kWh,
• 21°C równe 121 kWh.
Przy zastosowaniu systemu MULTISPLIT FUJITSU zapotrzebowanie energii elektrycznej wynosi odpowiednio 38,2 oraz 41,3 kWh. Z tego wniosek, że każdy stopień niższej nastawy to ok. 4% wyższe koszty za energię elektryczną.
Najbardziej optymalnym rozwiązaniem jest jednak jeszcze inny sposób zarządzania temperaturą. Zarówno z punktu widzenia komfortu, jak i kosztów zamiast stałej temperatury wewnętrznej lepiej jest utrzymywać stałą różnicę temperatury pomiędzy wnętrzem i zewnętrzem. Różnica ta powinna wynosić około 6oC.
Model temperaturowy wyglądałby w tym przypadku tak jak na rys. 4. Stała dt 6°C przy zachowaniu progu 23°C jako temperatury minimalnej nastawy. W tym przypadku zapotrzebowanie energii chłodniczej, elektrycznej oraz EER będzie się zmieniało zgodnie z rysunkiem 5.
W przeliczeniu na rzeczywistą energię mamy zapotrzebowanie energii chłodniczej równe 110 kWh oraz zapotrzebowanie energii elektrycznej równe 34,8 kWh. W stosunku do nastawy 21°C oszczędność sięga 16%, a w stosunku do nastawy 23°C również jest imponująca, bo wynosi 9%. W przedziale dobowym jest to zobrazowane na rys 6.
1 dzień korzystania z klimatyzacji w jednym z najgorętszych dni lata to koszt nawet…
Reasumując, rozsądne zarządzanie nastawami temperatury może owocować znacznymi oszczędnościami przy zachowaniu podstawowej funkcjonalności systemu klimatyzacji – podniesienia komfortu użytkowników. Tabela 1 przedstawia zestawienie zapotrzebowania energii chłodniczej i elektrycznej dla systemu klimatyzacji o mocy około 12 kW w rozpatrywanym domu 200 m2 w dniu 16 sierpnia. Warto pamietać, że jest to oczywiście najbardziej niekorzystny wariant obliczeniowy, czyli dzień o ekstremalnej temperaturze zewnętrznej, a więc i możliwie maksymalnym zużyciu energii elektrycznej przez system klimatyzacji. Jeśli przyjmiemy średnią orientacyjną cenę energii elektrycznej dla gospodarstw domowych na poziomie 0,55 zł/kWh, to otrzymamy koszt między 19 a prawie 23 zł za 1 dzień użytkowania klimatyzacji. 4 zł niby niewiele, ale takich upalnych dni mamy coraz więcej…
