HVAC to akronim angielskiej nazwy Heating, Ventilation, Air Conditioning, określającej sektor inżynierii sanitarnej, który odnosi się do systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. Kondycja tego sektora jest w dużej mierze skorelowana z sytuacją na rynku budowlanym. A tu w ostatnim czasie widoczne jest bardzo wyraźne wyhamowanie.
Czynniki, które wpływają na kondycję budownictwa to m.in. duża podaż nowych lokali oraz trudności z uzyskaniem przez klientów kredytu na kupno nowych nieruchomości, co hamuje dziś inwestycje. Tymczasem z ubiegłorocznych badań firmy PMR wynika, że instalacje HVAC wykonywane są znacznie częściej w nowych budynkach (57%) niż w ramach remontu już istniejących (43%).
– Rynek HVAC jest rzeczywiście częściowo uzależniony od sytuacji panującej na rynku budowlanym. Obecnie praktycznie wszystkie obiekty komercyjne są wyposażane w tego rodzaju systemy, standardem również staje się wentylacja mechaniczna w budynkach mieszkalnych, w których też coraz więcej ludzi używa urządzeń do regulacji mikroklimatu. Z tego powodu liczba nowych inwestycji oraz renowacji już istniejących budynków przekłada się na rozwój rynku systemów HVAC – potwierdza Tomasz Lenarczyk, Product Manager w firmie Panasonic.
Oszczędności na kryzys
Firmy oferujące systemy HVAC nie odczuły jednak jeszcze specjalnie pogorszenia koniunktury. Według badań rynkowych Trane Polska, dostawcy systemów i rozwiązań komfortu do pomieszczeń oraz marki Ingersoll Rand, w 2012 r. odnotowano w Polsce zmniejszenie rynku o 3–4% w porównaniu do roku 2011, jeśli chodzi o liczbę sprzedanych urządzeń, choć wartość rynku w 2012 r. wzrosła o 4% w stosunku do roku 2011.
– Produktowo wzrósł udział rozwiązań VRV (Variable Refrigerant Flow) kosztem układów wody lodowej. Liczba sprzedawanych chillerów od kilku lat oscyluje w okolicy 1,5 tysiąca sztuk rocznie (chillery o mocy chłodniczej powyżej 30 kW). Rynek rooftopów i klimakonwektorów jest praktycznie stabilny i utrzymuje się na tym samym poziomie co w poprzednich trzech latach. Podsumowując, Trane szacuje wielkość rynku systemów HVAC na około 100 mln euro, jeśli chodzi o systemy klimatyzacji i około 70 mln euro w przypadku systemów wentylacji – mówi Piotr Krysztofik, menedżer w firmie Trane Polska.
Michał Zalewski, kierownik sekcji szkoleń w firmie Klima-Therm uważa, że wyhamowanie w budownictwie nie powinno wcale zaszkodzić sektorowi HVAC.
– Klimatyzacja, wentylacja mechaniczna, czyli systemy HVAC od jakiegoś czasu są standardem w budynkach biurowych, sklepach – zarówno wielkopowierzchniowych, jak i małych, a coraz częściej są na wyposażeniu apartamentów, mieszkań i domów. Jest to rynek stale rosnący, obecnie jest szacowany na ok. 100 tys. jednostek zewnętrznych rocznie. Jest to jednocześnie rynek o ogromnym potencjale w pewnych segmentach. Wystarczy podać jeden przykład: zarówno w Szwecji, jak i we Francji rocznie sprzedawanych jest ok. 60 tys. pomp ciepła powietrze-woda, w Polsce zaledwie ok. 8–10 tys. – mówi Michał Zalewski.
W tym ostatnim zakresie klientów w Polsce trzeba jeszcze edukować i pokazywać im korzyści z tego typu inwestycji. A te, jak wskazuje firma Panasonic, mogą być znaczne. Przykładem pierwszego takiego wdrożenia w Polsce było zainstalowanie pompy ciepła Panasonic typu powietrze-woda w warszawskiej siedzibie hurtowni branży sanitarnej Mag Instal. Urządzenie o mocy 16 kilowatów zostało podłączone do układu ogrzewającego powierzchnię biurową wynoszącą 220 m². Po przepracowaniu pełnego sezonu grzewczego okazało się, że koszty ogrzewania były ponad dwukrotnie niższe niż w przypadku stosowanego wcześniej przez Mag Instal kotła olejowego.
Dwie grupy klientów
Jak tłumaczy Michał Zalewski, dziś klientów inwestujących w systemy HVAC można generalnie podzielić na dwie grupy. Są to deweloperzy i generalni wykonawcy oraz drobni odbiorcy, tacy jak małe sklepy czy klienci indywidualni. Pierwsza grupa jest niejako zmuszona do montażu systemów klimatyzacji przez wymogi technologii czy przepisy, a celem drugiej, wcale nie mniejszej, jest podniesienie standardu pomieszczeń.
– Nasza firma jest generalnym przedstawicielem koncernu Fujitsu i do końcowego klienta docieramy przede wszystkim przez sieć dystrybutorów. Głównym odbiorcą naszych urządzeń są deweloperzy i generalni wykonawcy. Ze względu na wielkość systemów są one dedykowane do dużych obiektów: biurowców, centrów handlowych, zakładów produkcyjnych. Jest również segment urządzeń skierowanych do indywidualnych użytkowników: małych sklepów, sieci handlowych czy właścicieli domów jednorodzinnych. Można powiedzieć, że mamy dwie grupy klientów – wyjaśnia Michał Zalewski.
Z kolei Emil Gromadzki, menedżer ds. marketingu w Carrier Polska, jako głównych klientów firmy wymienia zarządców średnich i dużych budynków biurowych, a także hotele, lotniska, stadiony, centra handlowe oraz inne obiekty użyteczności publicznej czy zakłady przemysłowe.
Piotr Krzysztofik zwraca natomiast uwagę, że w zależności od tego, jaki sektor klient reprezentuje, kieruje się on różnymi kryteriami podczas wyboru rozwiązania HVAC.
– W przypadku klientów z branży przemysłowej cena nie stanowi głównego kryterium, choć oczywiście jest ważna. Oni zwracają głównie uwagę na sprawność, niezawodność systemu i nasze możliwości serwisowe. Niektóre systemy pracujące w zakładach przemysłowych wymagają 24-godzinnego monitoringu z natychmiastową reakcją serwisową w razie awarii. W przypadku modernizacji istniejących systemów klienci największą uwagę zwracają na stopę zwrotu z inwestycji. Coraz więcej klientów z segmentu przemysłowego ma zaplanowane budżety i poszukuje rozwiązań energooszczędnych, z szybkimi stopami zwrotu inwestycji – mówi Piotr Krzysztofik.
I dodaje, że zupełnie inaczej jest w segmencie budynków biurowych oraz użyteczności publicznej, gdzie szczególnie w ostatnich trzech latach cena była głównym kryterium wyboru dostawcy przez klienta. – Wszystko wskazuje na to, że przez kolejne dwa lata ten trend będzie się utrzymywał – uważa Piotr Krzysztofik.
Z kolei Michał Łazia, dyrektor sprzedaży w firmie SPS Klima, uważa, że podczas wyboru rozwiązania klienci biorą pod uwagę trzy czynniki: cenę, stopę zwrotu z inwestycji (w stosunku do tradycyjnych rozwiązań), osiągane korzyści.
Oszczędzić energię
A w dobie rosnących cen energii jednym z elementów ważnych dla klientów jest ograniczenie zużycia energii w systemach HVAC.
Tomasz Lenarczyk tłumaczy, że ograniczeniu energii potrzebnej do zasilania systemów HVAC sprzyjają przede wszystkim nowoczesne rozwiązania technologiczne, ich odpowiednie zaprogramowanie oraz konserwacja urządzeń.
– Jednym z takich rozwiązań są wysoko wydajne inwertery zapewniające oszczędność energii, co jednocześnie oznacza ograniczenie emisji dwutlenku węgla w trakcie jej wytwarzania. Technologia ta dostosowuje pracę sprężarki do aktualnego zapotrzebowania i zmieniających się warunków w otoczeniu. Z kolei urządzenia bez inwertera, które utrzymują stały poziom energii, zużywają jej nawet dwa razy więcej – wyjaśnia Tomasz Lenarczyk.
Podkreśla też, że racjonalizacji kosztów sprzyja również dostosowanie pracy układu klimatyzacji do cyklu życia budynku. Gdy nikt w nim nie przebywa, np. w budynku biurowym w godzinach nocnych, można ograniczyć ogrzewanie, a zwiększać je przed rozpoczęciem godzin roboczych. Takie ustawienia można wprowadzać również dla cykli tygodniowych, uwzględniając weekendy i święta. Innym sposobem na uzyskanie oszczędności jest skorelowanie działania klimatyzacji z oświetleniem, przy założeniu, że pracownicy gaszą światło, opuszczając pomieszczenie.
– Należy także pamiętać o utrzymywaniu systemów HVAC w odpowiednim stanie technicznym. Aby urządzenia zachowywały wysoką efektywność, muszą być regularnie konserwowane. W efekcie można nie tylko usunąć usterki, ale także uniknąć wyższych rachunków, większe zużycie energii może być bowiem spowodowane m.in. przez zapchany skraplacz czy niewielki wyciek czynnika chłodniczego – radzi Tomasz Lenarczyk.
Przykładem ilustrującym tego typu podejście może być fabryka Gillette w Łodzi, największy na świecie zakład produkcyjny maszynek do golenia Gillette, który na tym polu współpracował z firmą Trane. W sierpniu 2010 r. w fabryce zakończono proces modernizacji instalacji technologicznych, dzięki czemu znacznie zmniejszono zużycie energii przy jednoczesnym wydłużeniu czasu działania i zwiększeniu sprawności systemu. Unowocześnienia zaowocowały także stworzeniem bezpieczniejszego, bardziej komfortowego środowiska pracy, sprzyjającego podnoszeniu wydajności pracowników. Modernizacja zapewniła łódzkiej fabryce Gillette zaoszczędzenie setek tysięcy złotych w postaci niższych kosztów energii.
Kierownictwo firmy wybrało kompleksowe, wysoko wydajne rozwiązania, którymi zastąpiono wcześniejszy system zarządzania i sterowania agregatami chłodniczymi fabryki. Zanim wybrano konkretne rozwiązania w zakresie modernizacji instalacji technologicznej, Trane i Gillette wykorzystały oprogramowanie Trace 700 do stworzenia modelu energetycznego. Pozwoliło to na analizę zalet potencjalnych rozwiązań w oparciu o metodę oceny cyklu życia. Korzystając z wyników analizy, fabryka Gillette wybrała rozwiązania najlepiej dostosowane do potrzeb zakładu produkcyjnego – zapewniające stałe wartości temperatury konieczne do optymalizacji poziomu produkcji i komfortu w fabryce.
Czy zawsze i wszędzie niezbędne?
Ciekawych wdrożeń systemów HVAC można dziś znaleźć wiele, ale ciągle jeszcze wśród architektów czy inżynierów popularna jest opinia, że należy odejść od klimatyzowania obiektów i tak projektować budynki, by możliwe było przewietrzanie ich w sposób naturalny.
Michał Zalewski też skłania się ku tej opinii, ale rzeczywistości nie można zmienić. – Jeszcze 20 lat temu w Polsce biurowiec klimatyzowany był wyjątkiem, dzisiaj trudno znaleźć taki obiekt bez klimatyzacji. Większości nowoczesnych budynków nie da się tak zaprojektować, żeby były przewietrzane w sposób naturalny. Wynika to z potrzeby izolacji od zewnętrznego hałasu, zapylenia i temperatury, z liczby urządzeń emitujących ciepło w pomieszczeniach, z natężenia ich użytkowania. Dzisiaj przedsiębiorcy stawiają na wydajność pracy, sprzedawcy na satysfakcję klientów, a mieszkańcy na komfort. Do tego wszystkiego systemy HVAC są po prostu niezbędne – podkreśla Michał Zalewski.
Trochę inaczej na sprawę patrzy Tomasz Lenarczyk. Jego zdaniem w polskich warunkach klimatycznych trudno sobie wyobrazić zastosowanie takich rozwiązań. Dotyczy to szczególnie pór roku, w których temperatura uzyskuje wartości skrajne. Przy –20 stopniach Celsjusza w zimie bądź 35 stopniach w lecie „przewietrzanie” pomieszczeń w sposób naturalny jest bardzo trudne.
– W takiej sytuacji nie można się obejść bez urządzeń klimatyzacyjnych czy grzewczych. Poza tym, bez względu na strefę klimatyczną, funkcje niektórych budynków lub pomieszczeń zawsze wymagają zastosowania mechanicznej obróbki powietrza. Ma to miejsce np. w serwerowni, gdzie musi być utrzymana stała temperatura przez cały rok i nie ma możliwości zdawania się na siły natury – mówi Tomasz Lenarczyk.
Michał Zalewski, kierownik sekcji szkoleń w firmie Klima-Therm
Niskie zużycie energii przez systemy HVAC ma dwa źródła. Pierwsze stanowi świadome użytkowanie: korzystanie z dostępnych programów energooszczędnych, które oferują urządzenia, odpowiednie wyposażenie budynku i utrzymywanie odpowiedniej temperatury wewnętrznej (aby nie była za niska latem, ani za wysoka zimą) oraz odpowiednią konserwację urządzeń (dbałość o czystość filtrów i wymienników, szczelność instalacji, właściwości mechaniczne podzespołów).
Drugie źródło to możliwości samego urządzenia, czyli to, co oferuje producent. Do takich czynników zaliczyłbym właśnie wyposażanie urządzeń w programatory pracy, aplikacje energooszczędne, możliwości monitoringu i analizy pracy urządzeń oraz odpowiednią konfigurację podzespołów, aby w każdych warunkach pracowały one z maksymalną sprawnością. Dodam, że np. systemy Fujitsu Airastage takie możliwości właśnie oferują: programator tygodniowy, ograniczanie nastaw temperatury (aby uniknąć przypadkowych niekorzystnych nastaw), programy ograniczające pobór energii w pikach energetycznych, programy zapewniające rotacyjną pracę urządzeń i wiele innych.
Emil Gromadzki, menedżer ds. marketingu w Carrier Polska
Zainteresowanie systemami HVAC jest dość duże, co wynika z liczby inwestycji w nowo projektowane budynki. To właśnie one są głównym odbiorcą systemów HVAC w Polsce. Systemy możemy podzielić na systemy wodne, oparte na agregatach wody lodowej (chillery i klimakonwektory) – w tym przypadku polski rynek jest wart ok. 50 mln euro oraz typu DX (VRF i Splity), gdzie polski rynek jest wart ok. 120 mln euro. Poza tym we wszystkich systemach HVAC stosowane są centrale klimatyzacyjne (wartość rynku ok. 50 mln euro).
Systemy oparte na wodzie lodowej stosowane są głównie w średnich i większych budynkach (powyżej 2000 m²) oraz we wszelkiego rodzaju instalacjach przemysłowych, gdzie woda lodowa wykorzystywana jest do chłodzenia procesów technologicznych. Ze względu na konieczność rozległych instalacji oraz zagrożenie wycieku czynnika chłodniczego do pomieszczenia systemy DX stosowane są w mniejszych budynkach oraz w „mieszkaniówce”.
Tomasz Lenarczyk, Product Manager w firmie Panasonic
Tempo zmian w systemach HVAC jest bardzo duże i co roku pojawia się nowy sprzęt, który ma niższy poziom zużycia energii, jest bardziej funkcjonalny i „inteligentny”.
Pierwszy z tych trendów przejawia się w projektowaniu jednostek z coraz wyższymi współczynnikami efektywności COP i EER. Mają na to wpływ nie tylko oczekiwania klientów i rosnące ceny energii, ale również zmieniające się prawo krajowe i wspólnotowe. Przykładem może być obowiązująca od początku 2013 r. dyrektywa 2009/125/WE, zwana również dyrektywą ErP, która narzuca ostrzejsze wymagania dotyczące efektywności energetycznej, zwłaszcza sezonowej, co ma na celu m.in. redukcję emisji dwutlenku węgla do atmosfery.
Nowe jednostki są również bardziej funkcjonalne. Jeszcze kilka lat temu przeważały urządzenia, które służyły albo do chłodzenia, albo do ogrzewania. Dzisiejsze klimatyzatory zapewniają zarówno ciepłe, jak i zimne powietrze, mogą łączyć funkcje zaawansowanych odświeżaczy czy jonizatorów.
Inny widoczny trend jest związany z komunikacją i integracją z systemami sterowania budynkami (BMS – Building Management Systems). Za pomocą takich protokołów, jak LonWorks, BACnet czy Modbus jednostki klimatyzacyjne mogą być podłączone do większych systemów, zapewniających wygodną kontrolę nad funkcjonowaniem całych obiektów. W przypadku mniejszych obiektów popularność zyskują rozwiązania umożliwiające zdalne sterowanie klimatyzacją za pomocą urządzeń mobilnych, takich jak smartfony czy tablety, dosłownie z dowolnego miejsca, w którym można uzyskać połączenie z Internetem.
Michał Łazia, dyrektor sprzedaży w firmie SPS Klima
Rynek HVAC w Polsce to ogrzewnictwo, wentylacja i klimatyzacja. Obecnie jest to dobrze rozwinięty obszar procesu realizacji inwestycji, z wyraźnie zarysowanymi tendencjami. Stan rynku kształtują zmieniające się regulacje prawne, jak i procesy wpływające na przesunięcie punktu ciężkości pomiędzy poszczególnymi składowymi. Systemy klimatyzacyjne stanęły na równi z pozostałymi częściami rynku HVAC, a innowacyjne rozwiązania zapewniają skojarzenie wszystkich systemów w całość. Rynek zainteresowany jest rozwiązaniami zintegrowanymi.
Sposobem na ograniczenie zużycia energii w systemach HVAC jest maksymalne wykorzystanie energii pierwotnej i wielokrotne wykorzystanie strumienia ciepła w obszarze wybranego procesu czy w skali całego budynku. Na czym to polega? W konwencjonalnych systemach chłód wytwarzany jest przy udziale energii elektrycznej dostarczanej z sieci. W nowoczesnych systemach HAVC chłód może być wytwarzany z gazu, poprzez jego spalanie i produkcję prądu, a spaliny będące produktami odpadowymi procesu wykorzystywane są do zapewnienia odpowiedniej efektywności systemu.
Piotr Krzysztofik, menedżer w firmie Trane Polska
Jeśli chodzi o zastosowania przemysłowe, to istnieją wymogi, które sprawiają, że systemy HVAC są niezbędne do pracy linii produkcyjnych i całych zakładów. Natomiast jeśli chodzi o tzw. klimatyzację komfortu do pomieszczeń, to technologie używane aktualnie w budownictwie raczej zwiększają zapotrzebowanie na systemy HVAC, niż je zmniejszają. Przykładowo, jest dużo przeszkleń w konstrukcji obiektów, są duże zyski ciepła w budynkach. Także w budynkach komercyjnych i biurowych zapotrzebowanie na systemy HVAC jest coraz większe. Rośnie też standard wymagany przez użytkowników tych budynków.
Dzisiaj chcemy pracować w klimatyzowanych biurach, robić zakupy w klimatyzowanych centrach handlowych. W ostatnich latach widać wyraźne trendy w kierunku propagowania rozwiązań ekologicznych. Sprowadza się to do projektowania wysoko wydajnych systemów HVAC, stosowania ekologicznych czynników chłodniczych, wykorzystywania freecoolingu i odzysku ciepła czy pomp ciepła pracujących pomiędzy dwiema strefami o różnych zyskach ciepła.
Autor: Marek Jaślan