Lumius smarthome inteligentní řešení pro rodinné bydlení Vývoj a realizace pasivního domu v Lužických horách
Mapa širších vztahů - RD Polevsko RD Polevsko Lumius smarthome
Efektivní cesta využití obnovitelných zdrojů v bydlení: Možnosti propojení pasivního domu s efektivním využíváním obnovitelných zdrojů s úspěchem použil Ing. Petr Správka (36 let) pro svůj dům obývaný čtyřčlennou rodinou. V oboru využívání šetrné energie se pohybuje více než pět let a nyní pracuje jako ředitel divize EBS (Energy Building Solutions) společnosti Lumius spol. s.r.o. jedné z největších českých firem působících na energetickém trhu. Pracovní zkušenosti v oboru využívání obnovitelných zdrojů ho nasměrovaly k zavádění řešení pro energeticky soběstačné rodinné domy v Česku. Zkušenosti ohledně neefektivního využívání vlastní vyrobené energie z FVE na domech (viz. statistika níže) a predikce vývoje implementace v odvětví obnovitelných zdrojů ve stavebnictví, vedla v roce 2011 k vývoji zařízení, které jsou schopny využívat 100% vyrobené energie v místě její výroby a to co nejefektivněji a tím snižovat závislost a podíl energie ve spotřebě domácností, vyrobené z fosilních paliv. První Etapa vývoje zahrnovala vznik pasivního domu, který v podmínkách normativů CHKO Lužické hory bude schopen svou roční spotřebou a vzhledem, obstát nejen v rámci respektování krajinného rázu, ale i do budoucna v pokrytí co možná největšího podílu vlastní spotřeby samotnou produkcí vlastní energie bez omezení komfortu bydlení. Po dokončení a kolaudaci domu byl pasivní dům osazen FVE o výkonu 7,42 kwp s roční předpokládanou produkcí cca 6800 7000 kwh, dle osvitových podmínek lokality obce Polevsko. Po půlročním provozu, byla následně analyzována výroba FVE a spotřeba domu, kde bylo bohužel zjištěno, že ve standardní zapojení FVE pro dům tohoto typu, bohužel nedokáže provoz domácnosti spotřebovat více než cca 15% produkce z FVE a 85% produkce FVE nesmyslně přetékala do distribuční soustavy a následná energetická potřeba domu, jako ohřev teplé vody pro potřebu vytápění a provoz domácnosti, je následně pokrýván z veřejné distribuční sítě.
Efektivní cesta využití obnovitelných zdrojů v bydlení: Ekonomicky to byl značně neefektivní provoz, neboť v ceně pořízení FVE a její předpokládané produkce a životnosti FVE, stojí elektrická energie z FVE cca 1,60 CZK/kWh oproti 2,90 bez DPH z veřejné distribuční sítě. V návaznosti na tato zjištění byl navržen rozvaděč pro vlastní spotřebu Lumius Rack, který primárně zásoboval denní spotřebu domu ( lednička, mrazák, VZT) z denní produkce FVE a přebytky byly redistribuovány do Integrovaného zásobníku Teplé vody (IZT), od společnosti Atrea, která pro tyto potřeby upravila regulaci IZT tak aby, již od přebytků 200 W byla schopno nahřívat vodu v nádrži. Výsledkem bylo okamžité snížení spotřeby elektrické energie z veřejné distribuční sítě o 85 % a v letních měsících (viz. tabulky níže) a využití více než 80 % vlastní vyrobené energie z FVE. Po uspokojivých výsledcích Etapy I. bylo logickým krokem vývoj chytré regulace Lumius smarthome, která dokáže ovlivňovat chování (IZT, VZT, ohřev bazénu, bateriových systémů a dobíjení elektromobilu) dle přání a potřeb obyvatel domu. A to pomocí webové a mobilní aplikace, která disponuje snadným ovládáním a kvalitními statistickými výstupy o chování spotřeby a výroby energií v domě viz. níže.
Pohledy domu:
Foto exteriér:
Foto interiér:
Konstrukce pasivního domu Atrea:
Konstrukce pasivního domu Atrea:
Konstrukce pasivního domu Atrea: Základová konstrukce betonové základové pasy. Střecha šikmá, nebo plochá dvouplášťová provětrávaná konstrukce. Je možné zvolit libovolnou standardní krytinu. Okna - dřevěná s trojsklem Nosná konstrukce skelet z dřevěných KVH profilů. Tepelná izolace foukaná celulóza umožňující difuzi.
Lumius smarthome inteligentní řešení pro rodinné bydlení inteligentní rodinný dům s celoročním efektivním využitím vlastní vyrobené energie, která pokrývá 58 % z celoroční spotřeby energií
Lumius smarthome:
Přednosti Lumius smarthome: 1. Efektivní využití FVE a řízení spotřeby domu: Efektivní využití vlastní vyrobené energie v domě, 90%-100% výroby instalované FVE. Řízení a regulace VZT, IZT a zdrojů tepla včetně tepelných čerpadel pomocí Lumius smarthome. Řízení a regulace domu v závislosti na predikci počasí, vývoje teplot v domě. Lumius smarthome je připraven pro využití bateriových systémů a nabíjecí stanice pro elektromobilitu. (100%FVE) 2. Uživatelský komfort: Webové rozhraní s klientským přístupem, připojení LAN, přehledná uživatelská grafika, monitoring
Přednosti Lumius smarthome: Kompatabilita: Systém je připraven nejen pro integraci systémů IZT, VZT a tepelných čerpadel Atrea, ovládání zdrojů tepla, bateriové systémy a dobíjecí stanice, ale i pro další možné ovládací prvky domu (LED, Automatické ovládání garážových vrat, žaluziií a EZS. 4. Komplexní systém: Ucelený HW a SW pro regulaci všech typů zařízení v domě. (IZT, VZT, TČ, kamna a další rozvody a zdroje tepla) 5. Jednoduchost uživatelského rozhraní: Modifikace a softwarový update pro klienty prostřednictvím internetu a mobilní aplikace. 6. Sběr dat výstupy do grafů webového rozhraní: historie dat, statistiky, forma webové stránky přístup odkudkoliv, z jakéhokoliv zařízení snadné a přehledné rozhraní
Spotřeba elektrické energie v domě bez efektivního využití vyrobené energie bez Lumius smarthome 2013: Výroba FVE Přebytek do sítě Odběr ze sítě leden 110 14 1408 únor 122 62 1014 březen 458 382 705 duben 854 507 992 květen 559 487 736 červen 800 522 506 červenec* 900 149 145 srpen* 980 163 137 září 542 158 152 říjen 560 152 149 listopad 168 0 714 prosinec JMÉNO PŘÍJMENÍ FRÝDEK-MÍSTEK 150 07. 09. 20110 TYP PREZENTACE 930 Instalace podružného rozvadeče Lumius Rack pro využití 80 % přebytků FVE bez možnosti regulac VZT, IZT
Měsíční spotřeba elektrické energie v domě bez efektivního využití vyrobené energie bez Lumius smarthome 2013 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Podružný rozvaděč Lumius Rack kwh 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Výroba FVE Přebytek do sítě Odběr ze sítě Vlastní spotřeba z FVE Odběr ze sítě
Lumius smarthome: Využití fotovoltaické elektrárny s Lumius smarthome 2014 Výroba FVE Přebytek do sítě Odběr ze sítě leden p 100 0 850 únor 400 92 650 březen 800 92 250 duben 800 98 250 květen 750 90 113 červen b 900 80 124 červenec b 940 80 110 srpen be 680 80 139 září e 650 30 226 říjen 327 15 313 listopad 122 0 666 prosinec 65 0 819 b - z IZT je navíc vytápěn bazén e - využití elektromobilu
Bilance roční spotřeby elektrické energie v domě a využití vlastní vyrobené energie s Lumius smarthome a bez za rok 2014: 12000 10000 58% celoroční spotřeby domu pokryto z vlastních zdrojů díky Lumius smarthome 8000 6000 9542,5 4181 12000 CZK za energie ročně 4000 2000 0 1396 bez smarthome vlastní spotřeba 5890 se smarthome odběr ze sítě Finanční úspora za energie od distributora za rok - 15 000 CZK Zajištění 100% komfortu bydlení, ohřev bazénu v letních měsících, dobíjení elektromobilu Snížení celkové spotřeby domu díky efektivnímu nakládání s energiemi o 10-15 %
1000 800 600 400 200 0 Využití vlastní vyrobené energie díky Lumius smarthome ve spotřebě domu po měsících: kwh 1200 1000 800 600 400 200 0 Výroba FVE Přebytek do sítě Odběr ze sítě Vlastní spotřeba z FVE Odběr ze sítě ON-LINE přístup k výše prezentovanému domu a oveření funkčnosti Lumius smarthome naleznete na www.lumiussmarthome.cz - demo
Děkuji za pozornost ING. PETR SPRÁVKA ŘEDITEL EBS LUMIUS, SPOL.S R.O. ul. Míru 3267, 738 01 Frýdek Místek (T)+420 558 638 780, (M) +420 724 900 553 (E)spravka@lumius.cz, www.lumius.cz