Soproizvodnja v družinski hiši: Naložba za prihodnost

Ervin Seršen je moral pred tremi leti zamenjati dotrajan, 14 let star stenski plinski gorilnik, ki je deloval na utekočinjeni naftni plin ter skrbel za ogrevanje prostorov in po pretočnem bojlerju tudi za toplo vodo v gospodinjstvu. Hotel je novo tehnologijo, nekaj bolj naprednega od tistega, kar je bilo takrat na voljo, saj so ga vedno zanimale novosti, pojasnjuje gostitelj, po izobrazbi elektro inženir, ki se tudi poklicno ukvarja z učinkovito rabo energije. Nova tehnologija mora omogočiti bolj učinkovito in manjšo rabo energije, manjše onesnaževanje ozračja, torej izpuste ogljikovega dioksida, in dolgoročno nižje stroške za ogrevanje in pripravo tople vode, je z mislijo na prihodnost in potomce razmišljal gostitelj. Soproizvodnja ne le da zadosti naštetemu, temveč v obliki električne energije, ki se proizvaja kot stranski produkt pri delovanju naprave in proizvodnji toplote, zagotovi še veliko več, pojasni in doda, da se je brez večjih pomislekov odločil zanjo, čeprav ni bilo pri nas tako rekoč nobenih izkušenj z delovanjem v enodružinskih hišah.

Srce naprave sta motor in generator

Soproizvodno napravo je postavil v manjši prostor v pritličju hiše, ki ni v ničemer drugačen od kotlovnic, v katerih stojijo klasični kotli za ogrevanje družinskih hiš. Tudi naprava se na prvi pogled ne razlikuje precej od drugih ogrevalnih naprav, le njena vsebina je povsem drugačna. Namesto gorilnika in prostora, v katerem se prenaša toplota in odvajajo dimni plini, se za ohišjem soproizvodne naprave skrivajo motor, generator in katalizator, podobno kot pri avtomobilu.

Izbral je soproizvodno napravo s toplotno močjo 12,5 kW in električno močjo 5,5 kW. To pomeni, da pri delovanju nastajajo dve enoti toplotne energije in ena enota električne energije, izkoristek naprave pa je 88-odstoten. Naprava deluje z enovaljnim štiritaktnim Ottovim motorjem z notranjim izgorevanjem, s prostornino 580 cm³ in delovanjem 80.000 obratovalnih ur. Motor ima v nasprotju z avtomobilskim motorjem namesto jermena zobnike, kar zagotavlja tako dolgo dobo delovanja oziroma veliko število obratovalnih ur. V osnovnem ohišju so še asinhroni Teslov generator, ki poganja motor in proizvaja električno energijo, ter katalizator in kondenzator za izpušne pline. Seršen pri tem pripomni, da je Tesla generator izumil že pred več kot sto leti, Ottov motor iz leta 1876 pa je prvi motor z notranjim izgorevanjem, v resnici gre torej za zelo stara elementa, ki sta na nov in sodoben način povezana v učinkovito tehnologijo.

Ohišje naprave je toplotno in zvočno izolirano, tako da je hrup pri delovanju približno 56 decibelov, kar lahko primerjamo z delovanjem pralnega stroja, pojasni Seršen. V sistem je povezan še 750-litrski zalogovnik toplote s toplotnim izmenjevalnikom, vse pa je nadzorovano in upravljano po računalniškem programu z regulacijo, ki je povsem enaka kot pri klasičnih kotlih.

Iz enega energenta dve vrsti energije

Bistvo delovanja soproizvodnje je pretvorba kemijsko vezane energije goriva s pomočjo motorja z notranjim izgorevanjem in generatorja prek mehanske energije v koristno toplotno energijo in električno energijo, pojasnjuje delovanje gostitelj. Pri tem doda, da se lahko namesto motorja z notranjim izgorevanje uporabi tudi motor z zunanjim izgorevanjem, kot je na primer Stirlingov motor, ali pa parna ali plinska turbina. Tudi energenti so lahko različni, odvisno od motorja oziroma turbine lahko uporabimo zemeljski plin, kurilno olje ali pa bioplin in lesno biomaso.

Naprava deluje tako, da se pri dovodu utekočinjenega naftnega plina na isti osi vrtita motor in generator, podobno kot pri avtomobilu. Pri tem se kemijsko vezana energija goriva pretvarja v mehansko energijo. Pri tem nastajajo tudi toplotne izgube, a v tem primeru ne gredo v nič, saj jih zna naprava za soproizvodnjo koristno uporabiti. Motor in generator se med delovanjem hladita z vodo, ki prevzame toploto in jo prenese v zalogovnik. Temperatura vode je 80 stopinj Celzija. Pri tem se v generatorju iz mehanske energije proizvaja električna energija, ki se porabi v gospodinjstvu, presežek pa odda v omrežje. V procesu nastajajo izpušni plini, ki so najprej vodeni v katalizator in nato še v kondenzator, kjer se zniža njihova temperatura na 70 stopinj Celzija. Del se jih utekočini in odteče skozi odtočno cev v kanalizacijo, del pa se jih po navadni plastični cevi spusti v ozračje. Soproizvodna naprava zato ne potrebuje klasičnega dimnika za odvod izpušnih plinov. V kondenzatorju dobijo še dodatna 2,5 kW toplote, ki je tudi vodena v zalogovnik.

Toplota, ki se zbira v zalogovniku, je vodena v dva ločena kroga. Eden je namenjen ogrevanju prostorov, po njem kroži topla voda s temperaturo, ki nikoli ni višja od 50 stopinj Celzija. Drugi krog je namenjen preskrbi s toplo sanitarno vodo, ki jo toplotni izmenjevalnik sproti greje, ko je potreba po njej.

Regulacija skrbi za to, da se naprava vključi le takrat, ko se pojavi potreba po toploti, ta je odvisna od zunanje temperature in od potreb po topli vodi. Ker za vsak motor velja, da ima omejeno število zagonov, je sistem programiran tako, da ko se vključi, deluje vsaj eno uro. Naprava deluje povsem samodejno, po računalniku lahko spremljajo, koliko toplote in električne energije je proizvedla, vstopne in izstopne temperature vode, količino izpustov ogljikovega dioksida in vrsto drugih kazalnikov. Na vsakih 3500 obratovalnih ur je treba opraviti pregled oziroma servis motorja, podobno kot je pri avtomobilu, in zamenjati olje, pregledati svečko, očistiti katalizator.

Učinkovita raba energije in manj CO2

Po treh zimah Ervin Seršen že lahko potrdi, da je bilo njegovo pričakovanje pravilno, saj s soproizvodno napravo na leto porabi le deset odstotkov več utekočinjenega naftnega plina kot prej za ogrevanje in toplo vodo, pri tem da na leto v povprečju v omrežje odda približno 6500 kWh električne energije, v gospodinjstvu je porabi približno 3200 kWh. Učinkovito rabo energije pri soproizvodnji potrjujejo Seršenovi izračuni, da bi za enako količino toplote in električne energije, če bi ju proizvajal ločeno oziroma bi elektriko kupoval iz termoelektrarne, porabil približno 50 odstotkov več energije. Na leto v ozračje izpusti približno dve toni manj ogljikovega dioksida, pravi, če bi naprava delovala več, bi bila ta količina še precej večja.

Od 12. julija letos bo pozitiven tudi finančni izračun, saj bo od tega datuma veljala nova uredba o podpori električni energiji, proizvedeni v soproizvodnji toplote in električne energije z visokim izkoristkom, na podlagi katere bo za elektriko, oddano v omrežje, dobil trikrat višjo ceno kot doslej. Za vsako proizvedeno megavatno uro električne energije država plača 233,17 evra. Poleg tega zaradi nizkih izpustov ogljikovega dioksida pri ceni utekočinjenega naftnega plina, ki je osnovni energent za delovanje naprave, ne plačuje okoljske takse. Med prednostmi poudari še nižje stroške za električno energijo, ki jo neposredno uporabi v gospodinjstvu, saj zanjo ne plačuje omrežnine.

Po desetih letih bo elektrika postala renta

Ervin Seršen je iz vseh navedenih podatkov o delovanju naprave in zdajšnjih cen posameznih energentov ter upoštevajoč subvencijo izračunal, da se mu bo razlika višje naložbe – celotna naložba je vredna 16.500 evrov – v primerjavi z nakupom na primer kondenzacijskega plinskega kotla, povrnila najpoznje v desetih letih, odvisno od cen energentov in števila ur delovanja naprave. Če bi naprava delovala več ur na leto – zdaj jih na leto opravi približno 1500 – bi proizvedla več električne energije, kar pomeni večji zaslužek in krajšo dobo vračila investicije. Naprava namreč deluje le takrat, ko je treba zagotoviti toploto za ogrevanje ali sanitarno vodo, elektrika je pri tem tako rekoč stranski produkt. To pomeni, da je osnovni namen naprave proizvodnja toplote. Ker hiša nima zelo veliko toplotnih izgub, so potrebe po toploti manjše, kot je sprva pričakoval, pojasnjuje Seršen in dodaja, da zato naprava deluje manj ur na leto.

Ervin Seršen je zadovoljen z delovanjem soproizvodne naprave in prepričan, da se je prav odločil. Pravi, da je to dobra in učinkovita izbira v starejših hišah, kjer je treba zamenjati dotrajane ogrevalne naprave, kar potrjujejo nove podpore, ki jih je za takšne naprave pripravila država. Pravi še, da bo proizvedena električna energija, ki jo oddaja v omrežje, po izplačilu naložbe postala njegova renta v starosti. Razmišljanje pa sklene s pripombo, da mora pristojno ministrstvo v prihodnje le še urediti, da bodo posamezniki lahko brez večjih zapletov in plačil dohodnine ter drugih dajatev prodajali električno energijo, ne da bi za to morali ustanavljati družbe z omejeno odgovornostjo ali si pridobiti status samostojnega podjetnika.

Delo in dom, 15. julij 2009