Izabela Klisiak

Czy Smart Home jest ekologiczny?

Czy Smart Home jest ekologiczny?

Firmy i korporacje coraz chętniej analizują i publikują informacje o swoim oddziaływaniu na środowisko. Już teraz jest to istotny wskaźnik oceny konkurencyjności rynkowej, a w przyszłości ujawnianie wielkości sumy emisji gazów cieplarnianych przez przedsiębiorstwa może stać się obowiązkiem. Pojęcie “śladu węglowego” weszło do mainstreamu szybko i niespodziewanie. Nie można zaprzeczyć, że słyszymy je ciągle i w odniesieniu do wielu dziedzin życia. Pojawia się w kontekście polityki, biznesu, diety, mody i innych. Wielu zaczęło się  zastanawiać dlaczego wszyscy chcą nagle obniżać ślad węglowy - coś, o czym jeszcze niedawno nikt nie słyszał. 



Czym jest ślad węglowy? 

W codziennym życiu zużywamy coraz więcej energii, głównie w przemyśle i transporcie. Produkowana jest ona w różnej postaci m.in. z ropy, gazu, czy węgla. Spalając te źródła emitujemy do atmosfery gazy cieplarniane, a ślad węglowy to ich suma. Charakteryzuje nasz osobisty wpływ na środowisko, ale także produktów, całych gospodarstw, organizacji, przedsiębiorstw oraz całych sektorów gospodarki.

Nasze wybory, przede wszystkim konsumenckie, mają olbrzymie znaczenie w kwestii ekologii i mogą znacznie podnosić słynny już ślad węglowy. Czy zastanawiałeś się kiedykolwiek nad sposobem wykonania lub pochodzeniem na przykład ubrań, czy produktów żywnościowych, które kupujesz? Jeżeli sprowadzane są one z Chin lub innych odległych zakątków - prawdopodobnie ich ślad węglowy jest bardzo wysoki. Jak podaje Parlament Europejski - spośród wszystkich gazów, największy udział (80%) w efekcie cieplarnianym ma dwutlenek węgla, który produkowany jest ze spalania paliwa. Oprócz tego do atmosfery emitowany jest także metan (głównie w produkcji ryżu i mięsa) oraz najbardziej toksyczny - podtlenek azotu, wytwarzany w przemyśle i rolnictwie. Jakie więc następstwa niesie za sobą duża emisja CO2 do atmosfery?



Skutki wysokiego śladu węglowego

Każdą czynność jaką wykonujemy, każdy produkt jaki nabywamy wpływa na otaczającą nas naturę. Aby móc określić stopień tego wpływu naukowcy zaproponowali narzędzia w formie kalkulatorów śladu węglowego. Już dziś, podróżując pociągiem, dowiadujemy się z biletu jaki ślad węglowy został przez nas wytworzony. Otrzymujemy nawet porównanie do innych środków lokomocji jak samolot czy transport własny samochodem osobowym. Możemy zatem podejmować bardziej świadome decyzje, a w rezultacie mieć większy lub mniejszy wpływa na środowisko. To, że cywilizacja człowieka wpływa na środowisko oraz klimat, zostało już udowodnione. Czołowe agencje meteorologiczne (tj. NASA, WMO, JMA, czy Met Office) opublikowały raporty potwierdzające tę zależność. Istotą niniejszego artykułu nie jest poddawanie tego zjawiska pod dyskusję, ale zaprezentowanie jak narzędzia do szacowania śladu węglowego mogą mieć zastosowanie w przypadku naszych mieszkań oraz systemu zarządzania energią.



Czy smarthome jest ekologiczny?

W odpowiedzi na potrzeby konsumentów powstają narzędzia pozwalające przede  wszystkim na zarządzanie energią, a co za tym idzie - generowanie oszczędności w gospodarstwach domowych. Rozwiązaniem dedykowanym do rynku deweloperskiego są systemy automatyki mieszkaniowej. Już sama  kontrola zużywania energii elektrycznej oraz cieplnej dostarcza dużej świadomości w kwestii ekologii. Systemy smarthome, oprócz oszczędności, oferują również usługi w zakresie bezpieczeństwa, czy po prostu komfortu życia. Może jednak rodzić się pytanie - czy sama produkcja, transport, implementacja i użytkowanie systemu są ekologiczne? Czy suma CO2 wykorzystana do uruchomienia smarthome jest niższa od tej, jaką można ograniczyć? Jaki jest ślad węglowy smarthome?



System Appartme a ślad węglowy

System Appartme jest kompleksowym rozwiązaniem, które pozwala w zrównoważony i łatwy sposób sterować oświetleniem, elektrycznością, zaworami wody oraz umożliwia zarządzanie ogrzewaniem. Rozwiązanie daje możliwość  kontrolowania wszystkich obszarów w mieszkaniu w zrównoważony sposób. Appartme to hybrydowy system automatyki mieszkaniowej, dzięki któremu można realnie zaoszczędzić. Warto postawić sobie pytanie czy wypracowane oszczędności energii równoważą lub przewyższają energię oraz zasoby potrzebne do wyprodukowania, przewiezienia, zainstalowania oraz, po wielu latach, utylizacji urządzeń składających się na system? Czy zarządzanie energią jest w ogóle ekologiczne? Na te pytania odpowie właśnie analiza śladu węglowego.

Tworząc analizę wykorzystaliśmy zaawansowane oprogramowanie TRNSYS. Jest to specjalistyczne narzędzie przeznaczone do symulacji działania instalacji energetycznych (grzewczych, chłodniczych, słonecznych, itd.) i analizy zachowania termicznego budynków. Program ten pozwala na szczegółową analizę systemów w funkcji czasu. TRNSYS umożliwia szczegółowe modelowanie oraz dynamiczną symulację budynków i instalacji.



 System Appartme pozwala zaoszczędzić rocznie:

-11,5% dla energii cieplnej do celów ogrzewania mieszkania, oraz

- 3,3 % dla energii elektrycznej do celów bytowych (oświetlenie, gniazda elektryczne)

Obliczenia dla jednostki mieszkalnej z zał. mieszkanie o powierzchni 42 m2 składającej się z przedpokoju z kuchnią, jadalni, salonu połączonego z pokojem oraz łazienką. Założono, że jednostka mieszkaniowa jest użytkowana przez dwie osoby pracujące. Ekspozycja ściany zewnętrznej z oknami została wybrana w kierunku południowo wschodnim, pod kątem 45° względem kierunku południowego. Jako warunek brzegowy dla pozostałych powierzchni otaczających jednostkę mieszkalną (wewnętrzne ściany, podłoga i sufit) założono, że graniczą one z sąsiednimi mieszkaniami. 

Lokalizacja: Warszawa-Okęcie



Oszczędność energii cieplnej

System grzewczy oparty na działaniu grzejników konwekcyjnych

Porównanie rocznego zapotrzebowania na energię elektryczną oraz oszczędność

bez systemu

z systemem

Parametr

Zapotrzebowanie roczne [kWh]

3164.7

2802.4

Zapotrzebowanie roczne na jednostkę powierzchni [kWh/m²]

75.4

66.7

Oszczędność [%]

11.5

Różnica w zapotrzebowaniu: 362,3 kWh



Oszczędność energii elektrycznej

Porównanie rocznego zapotrzebowania na energię elektryczną oraz oszczędność

bez systemu

z systemem

Parametr

Zapotrzebowanie roczne [kWh]

1341.6

1297.0

Zapotrzebowanie roczne na jednostkę powierzchni [kWh/m²]

31.9

30.9

Oszczędność [%]

3.3

Różnica w zapotrzebowaniu: 44,6 kWh

Podsumowując różnicę w zapotrzebowaniu otrzymujemy 406,9 kWh mniej z systemem,

co przekłada się na mniej więcej 1,2 GJ energii cieplnej i 44,6 kWh energii elektrycznej.



Ile ton CO2 pozwoliło to zaoszczędzić?

Przyjmując 758 gramów CO2 na każdą 1 kWh energii elektrycznej wyprodukowaną w elektrowniach i elektrociepłowniach.

Po uwzględnieniu wszelkich czynników takich jak straty ciepła, czy inne czynniki wpływające na wielkość śladu węglowego jesteśmy w stanie stwierdzić, że System Appartme pozwala zredukować ślad węglowy o 187 kg CO2 rocznie dla wskazanego przykładu.



Podsumowanie

Biorąc pod uwagę wszystkie czynniki (tj. produkcję i logistykę, unikniętą emisję z tytułu oszczędności energii, zapotrzebowanie własne na energię systemu oraz utylizację) z analizy wynika, że system automatyki mieszkaniowej Appartme jest ekologicznym rozwiązaniem, które generuje realne oszczędności dla mieszkańców lokali objętych systemem. To przydatne narzędzie do budowania autoświadomości ekologicznej, a tym samym do zadbania nie tylko o własny portfel, ale także i o naszą Planetę.

Autor: Izabela Klisiak, Appartme oraz inż. Anna Bant, Wydział Energetyki i Paliw AGH

  • ekologia
  • ślad
  • węglowy
  • smart
  • home
  • ekologiczny
  • czy