Sezónní účinnost a emise pro plynové ohřívače vzduchu 1. 1. 2021

Od roku 2018 vstoupilo v platnost nové nařízení ­Evropské komise o EcoDesingu č. 2016/2281, kterým jsou zvýšeny požadavky na kvalitu provozu energetických zařízení ve vztahu k ochraně životního prostředí. Zavádí se pojem „Sezónní energetická účinnost“, který doposud byl obvykle aplikován v oblasti tepelných čerpadel.

Nově zaváděný pojem „sezónní energetická účinnost“ v sektoru technického zařízení budov, v segmentu plynových ohřívačů vzduchu, je doposud novým pojmem, i když byl již několik předchozích let diskutován na různých odborných fórech. V tomto případě se nejedná o obvykle udávanou účinnost jako poměr mezi příkonem dodávaným do topidla a jeho výkonem při jeho maximálním výkonu.

Sezónní energetickou účinnost lze zjednodušeně vysvětlit tak, že měří skutečnou energetickou účinnost zařízení pro vytápění či chlazení po dobu celého roku – zahrnuje tak každodenní provoz, kolísání výkonu zařízení podle venkovní a vnitřní teploty a doby pohotovosti. Odborněji zní definice takto: „…poměr mezi referenční roční potřebou tepla pro vytápění, která se vztahuje k otopnému období a kterou pokrývá ohřívač vzduchu, a roční spotřebou energie na vytápění, v příslušných případech opravený o koeficienty zohledňující regulátor teploty a spotřebu elektrické energie čerpadla (čerpadel) podzemní vody“.

Sezónní energetická účinnost se vyjadřuje rovněž v procentech.

Na příkladu zvyšování požadavků na kvalitu provozu plynových ohřívačů vzduchu lze pěkně dokumentovat, jak pokračuje nejen vývoj nových tepelných energetických zařízení, ale požadavků na jejich – stále více sledovaný – provoz, aby jeho dopad na životní prostředí, byl minimální.

Uděláme krátkou exkurzi do minulosti:

• Po 2. světové válce, v rámci obnovy zničeného průmyslu, se začaly rychle zvyšovat emise oxidů síry, vznikající zejména při spalování nekvalitního uhlí. Takovým bodem „obratu“ byl v roce 1952 případ tzv. Londýnského smogu, kdy koncentrace oxidů síry v centru města dosáhly hodnoty přes 5000 mg·m^–3 vzduchu. Tehdy zemřelo více jak 4000 obyvatel a nemocných bylo přes 20 000. Okamžitou reakcí města byl zákaz vytápění bytů lokálními topidly a povinnost připojit se na centrální ­kotelnu.
• Obdobná situace, asi o 30 let později, byla v Severních Čechách – od Ústí nad Labem až po Tisovou, kde bylo v tomto prostoru postaveno a provozováno 8 velkokapacitních elektráren spalujících ne příliš kvalitní hnědé uhlí s celkovým výkonem okolo 4000 MW. I zde, v období inverzí, dosahovala koncentrace SO_x až okolo 5000 mg·m^–3 – tehdy hodnoty naměřených koncentrací nebyly zveřejňovány, úřady hygienické služby pouze vyhlašovaly mimořádné stavy, kdy ve školách se nevyučovala tělesná výchova, byl zákaz větrání otevřením oken a jiná omezení. Proto v 90. letech se přikročilo okamžitě k odsíření těchto tepelných zdrojů, čímž se ovzduší v této oblasti výrazně zlepšilo.
• V průběhu 90. let se ovšem začal projevovat jiný problém – masivní plynofikace nejen domácností, ale i průmyslových provozů, které měly zájem o větší komfort svého provozu a určitou nezávislost na centrálním zdroji a možná i nižší náklady na energii. Tento problém se vyskytnul i v Brně, kdy velký strojírenský provoz na Křenové ulici, žádal o odpojení ze systému CZT a instalaci lokálních topidel na plyn o celkovém výkonu cca 90 MW. S obdobným záměrem přišla i některá bytová družstva z centru města – odpojení od CZT a instalaci lokálních spotřebičů na plyn.

Kromě posledně uvedeného příkladu, v době popisovaných mimořádných událostí a stavů, nebyla v této době legislativní ustanovení, která by takovou mimořádnou situaci řešila. Příslušné legislativní předpisy v oblasti ochrany životního prostředí, které by umožňovaly orgánům státní správy vzniklé negativní jevy omezovat a dále řešit, teprve vznikaly a byly postupně zaváděny do praxe.

Situace, která se v posledních letech začala výrazněji projevovat, je v mnohém podobná těm, které jsou uvedeny výše. Přes technický pokrok ve vývoji zařízení, je nárůst jejich počtu tak významný, že v celkovém souhrnu emisí, vznikajících z jejich provozu, má trvalou zvyšující tendenci. Proto je nutno považovat nová ustanovení EU za závazná. Každý renomovaný prodejce energetických zařízení využívajících jako topné medium plyn – plynové ohřívače vzduchu – by měl hodnoty v nařízení respektovat. V opačném případě vystavuje potenciálního zákazníka následným postihům ze strany orgánů státní správy.

Stanovené minimální hodnoty sezónní energetické účinnosti jsou uvedeny v tab. 1. Zákazníci a uživatelé plynových ohřívačů vzduchu tímto legislativním předpisem získávají zásadní podklad, který jim umožňuje porovnávání plynových ohřívačů vzduchu od různých výrobců a prodejců. Současně získávají znalosti, které by je měly ochránit před nákupem tepelného zařízení, které nesplňuje stanovené limity. A také získávají jistotu, že při případné kontrole orgány státní správy nemohou být sankcionováni – což byl v posledních letech často používaný trik některých „garážových“ výrobců, kteří dosáhli úžasné přímé účinnosti za cenu vysokých hodnot NO_x, ppm a velké spotřebě plynu.

Emise oxidů dusíku NO_x

U plynových ohřívačů vzduchu s uzavřenou spalovací komorou, jsou stanoveny pouze limity pro emise oxidů dusíku (značené NO_x), které nesmí překročit hodnotu 100 mg·kWh^–1. Od 1. 1. 2021 se tato limitní hodnota dále zpřísňuje, povolená maximální hodnota se snižuje na 70 mg·kWh^–1 – vždy je vztažena ke spalnému teplu, což je takové množství tepla, které se uvolní dokonalým spálením jednotkového množství paliva, v bezvodém stavu.

Sezónní účinnost je nový pojem zavedený pro zkvalitnění provozu plynových ohřívačů vzduchu, charakterizuje skutečnou energetickou účinnost technologie pro vytápění a chlazení a zohledňuje tak provozu tepelného zařízení za celý rok. Toto nové opatření poskytuje realističtější indikaci energetické účinnosti a dopadu otopných soustav na životní prostředí. Současně jsou tím nastaveny jasné parametry, které výrobci zařízení musí dodržet.

Pro velké výrobce a zavedené firmy není splněný stanovených limitů problémem, protože jejich výrobky splňovaly výše uvedené limity již s několikaletým předstihem – např. plynové ohřívače vzduchu AERMAX LK mají již nyní sezónní energetickou účinnost přes 90 % a emise NO_x 30–38 mg·kWh^–1 při 17–22 ppm, což jsou výrazně nižší hodnoty než stanovené limity. A také s předstihem tyto jednotky plní i nově stanovené parametry EcoDesignu 2021.

Obě nařízení Evropského parlamentu – EcoDesign 2018 a 2021 – tak pro uživatele plynových ohřívačů vzduchu, poskytují jednoznačnou pomůcku pro vyhodnocení kvality plynového ohřívače vzduchu. Rovněž i nově zavedený termín – sezonní energetická účinnost – poskytuje spolehlivější přehled o spotřebě plynu a další podrobnější data pro sledování účinnosti tepelného zařízení. Obecně zavedení tohoto nařízení opět pomůže snížit ekologickou stopu člověka.

Stávající situace na trhu však není tak zcela jednoznačná, objevuje se problém, který může negativně ovlivňovat nejen dodržování nově vydaných a od 1. 1. 2021 závazných předpisů a nařízení. Na současném českém trhu je stále ještě mnoho výrobků – ohřívačů vzduchu plynovými hořáky – které tato nová nařízení nesplňují, přičemž jejich prodejci je do konce roku 2020 stále mohou prodávat konečnému uživateli, resp. firmě, která provádí jejich montáž. Majitel nově instalovaných zařízení obvykle není seznámen s legislativou, resp. s prováděcími předpisy, podle kterých je jejich provoz monitorován, a v dobré víře tato zařízení převezme, aniž si uvědomí, že je plně zodpovědný za jejich provoz, resp. za množství emisí, která toto zařízení vypouští do ovzduší a vystavuje se tak riziku finančního postihu ze strany kontrolních orgánů.

Tato, poněkud kuriózní situace se změní až od 1. 1. 2021, kdy veškeré vyrobené a distribuované výrobky, v našem případě plynové ohřívače vzduchu, musí splňovat závazná ustanovení EU.

I když se jedná o poměrně krátké časové období, po které lze prodávat ohřívače vzduchu, které za cca 3 roky nebudou splňovat požadované parametry, může tato skutečnost u potenciálních zákazníků vyvolat nedůvěru a následně i neochotu neplnit požadovaná kritéria na emisní limity a tím také obtíže s orgány státní správy.

Zdroje

[1] Nařízení Komise (EU) 2016/2281 ze dne 30. listopadu 2016: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/CS/ALL/?uri=CELEX %3A32016R2281
[2] 1952: London fog clears after days of chaos: http://news.bbc. co.uk/onthisday/hi/dates/stories/december/9/newsid_ 4506000/4506390.stm
[3] Environmental Performance Reviews - Czech Republic, ­Organisation for Economic Cooperation and Development 1999, ISBN 92-64-17009-X
[4] Hodnoty příkladového plynového ohřívače vzduchu: https://4heat.cz/aermax
[5] Obrázky: Pixabay