Analiza LCC jako narzędzie do oceny efektywności energetycznej urządzeń gospodarstwa domowego na przykładzie pralek

Transkrypt

1 Inga Wądrzyk Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Energetyki i Paliw Analiza LCC jako narzędzie do oceny efektywności energetycznej urządzeń gospodarstwa domowego na przykładzie pralek 1. Efektywność energetyczna- dlaczego warto o to walczyć? Oszczędzanie energii oraz zmniejszanie emisji szkodliwych substancji, w tym emisji CO 2, jest obecnie jednym z głównych wyzwań dalszego rozwoju naszej cywilizacji. O wadze tych kwestii mówią liczne dyrektywy UE oraz porozumienia międzynarodowe skupiające państwa, które chcą walczyć w obronie coraz bardziej zdegradowanego środowiska. Jednym ze sztandarowych dokumentów Unii Europejskiej jest program trzy razy 20, w którym kraje członkowskie (państwo polskie również) zostały zobowiązane m. in. do zwiększenia efektywności energetycznej o 20% do roku Niedawno Polska jako jedyny z 27 krajów członkowskich zawetowała dalsze ograniczenie emisji CO 2 na kolejne lata. Rząd podejmując decyzję ocenił to jako niekorzystne dla krajowej gospodarki podpierając się również argumentem, że bez przystąpienia takich państw jak USA czy Chiny (oba państwa są liderami w emisji CO 2 ) do protokołu z Kioto, państwo polskie nie jest w stanie wpłynąć na efekt globalnego ocieplenia klimatu. Zwiększenie efektywności energetycznej ma pozytywny wpływ na środowisko naturalne. Po pierwsze, pozwala na zmniejszenie zużycia energii do osiągnięcia użytecznego efektu (np. w pralkach mniejsze zużycie wody i energii elektrycznej dla zachowania odpowiedniej klasy czystości prania). W ten sposób oszczędzane są surowce energetyczne, które będą mogły być eksploatowane przez dłuższy czas. Drugim powodem, dla którego warto zwiększać efektywność energetyczną jest ograniczenie emisji CO 2. Polska wytwarza energię elektryczną w 90% z węgla. Ten surowiec emituje więcej CO 2 niż inne surowce w przeliczeniu na jednostkę uzyskanej energii, co powoduje, że nasz kraj jest jednym z największych emitentów CO 2 w Europie. Zwiększając efektywność energetyczną zmniejsza się krajowe zużycie energii, a co za tym idzie również emisja

2 dwutlenku węgla. Wiąże się to również z mniejszymi opłatami w skali całego kraju za emisję tego gazu cieplarnianego. 2. Statystyki dotyczące urządzeń pralniczych w Polsce Struktura krajowego zużycia energii pokazuje, że trzecim co do wielkości konsumentem energii elektrycznej w 2009 r. był sektor gospodarstw domowych. Skonsumował on ok. 20,5% całej zużytej energii elektrycznej. Jest to trzeci sektor pod względem wielkości tego zużycia -po przemyśle z budownictwem oraz obszarem innych odbiorców [1]. Ze względu na wielkość konsumpcji energii elektrycznej w gospodarstwach domowych należy przyjrzeć się bliżej temu sektorowi, (Rysunek 1.). Rysunek 1: Zużycie energii w 2009 r. [1] Blisko 90% gospodarstw w Polsce posiada automat pralniczy (rok 2009) [2]. Pod tym pojęciem należy rozumieć pralkę, która w cyklu prania ma automatycznie zaprogramowane płukanie i wirowanie. Należy zwrócić uwagę na blisko 10% wzrost tego wskaźnika w odniesieniu do roku Jest to więc prężnie rozwijający się w ostatnich latach obszar. Równocześnie obserwuje się spadek o ok. 10 % korzystania z pralki wraz z osobnym urządzeniem jakim jest wirówka elektryczna. Zaobserwować można również tendencje, że mniej automatów pralniczych znajduje się w domostwach emerytów, rencistów i rolników, natomiast częściej korzystają oni jeszcze ze starych, sprawdzonych urządzeń. Trudniej tym ludziom odłożyć na nowe urządzenie. Nie przyspiesza również wymiany starego na nowe fakt, że starsze urządzenia są dużo bardziej niezawodne niż obecne. Ze względu również na niską świadomość korzystają dalej ze starych urządzeń nie zdając sobie sprawy z kosztów jakie ponoszą. Nowoczesne urządzenia są dużo bardziej energooszczędne, a przez to generują mniejsze comiesięczne koszty. Ludzie powinni być świadomi, że ceny energii elektrycznej w najbliższych latach będą intensywnie rosły, co tym bardziej przemawia na rzecz nowocześniejszych i znacznie efektywniejszych urządzeń.

3 3. Preferencje pralnicze w krajach europejskich Nie tylko posiadanie urządzenia pralniczego decyduje o zużyciu energii elektrycznej i wody. Zależy ono znacznie od warunków eksploatacyjnych danego urządzenia i indywidualnych preferencji pralniczych. Na podstawie opracowania Stammingera [3] można zauważyć, że te parametry są różne w całej Europie. Na wyróżnienie zasługuje tutaj Hiszpania, która na tle innych państw ma zdecydowanie najniższą, średnią temperaturę prania (ok. 33 o C), natomiast blisko 40 % ankietowanych Hiszpanów pierze w niskich temperaturach. Polacy -podobnie jak mieszkańcy Czech i Szwecji piorą w zdecydowanie wyższych temperaturach, (Rysunek 2). Nie tylko ten jeden parametr wpływa na zużycie energii (głównie elektrycznej) w urządzeniach pralniczych. Inną funkcją oferowaną obecnie w automatach pralniczych jest funkcja opóźnienia startu. Jest to ekonomicznie opłacalna funkcja dla ludzi, którzy korzystają z dwóch taryf opłat za prąd. W ten sposób mogą oni ustawić start programu prania na żądaną godzinę, np. w nocy, gdy energia elektryczna w tej taryfie jest tańsza. Mimo korzyści finansowych, jest to funkcja, która wpływa niekorzystnie na efektywność energetyczną urządzenia, ponieważ pralka w trybie czuwania pobiera minimalne ilości energii, aby podtrzymać funkcje zegara i automatyki. 4. Efektywność energetyczna w kontekście prawnym W roku 1992 po raz pierwszy wprowadzono obowiązek etykietowania urządzeń Dyrektywą Rady 92/75/EWG z dnia 22 września 1992 r. Pozwalało to na porównywanie urządzeń ogólnie dostępnych na rynku, nie określało jednak żadnych wskaźników oraz nie dawała narzędzi weryfikacji podawanych przez producentów danych. Dokumentem wykonawczym dla urządzeń pralniczych była

4 Dyrektywa Komisji 95/12/WE (w zakresie etykiet efektywności energetycznej pralek bębnowych typu domowego). Wprowadzała ona etykietę energetyczną z siedmioma klasami efektywności energetycznej -od G do A, gdzie klasa A była najlepszą klasą, Rysunek 3a. Niedawno nastąpiła aktualizacja przepisów związana z ciągłą poprawą parametrów urządzeń dostępnych na rynku, co wymusiło dostosowanie przestarzałego prawodawstwa. Aktualizację prawa w kwestii efektywności energetycznej urządzeń gospodarstwa domowego reprezentuje Dyrektywa Parlamentu 2010/30/UE. Poszerza ona obowiązek etykietowania urządzeń m.in. na telewizory. Poza tym wprowadzono nową etykietę energetyczną, która prawnie obowiązuje od 20 grudnia 2011 r. Wprowadzono 3 nowe klasy efektywności energetycznej: A+, A++ oraz A+++. Pozostając przy 7 stopniowym przedstawieniu klas, najniższą obecnie klasą jest klasa D. Klasa określana jest na podstawie wyliczonego wskaźnika EEI [5]. W obecnej etykiecie opisy tekstowe zostały zastąpione przejrzystymi piktogramami. Obecnie obowiązującą etykietę widać na Rysunku 3b. Należy zauważyć, że nawet po zmianie etykietowania dostępne na rynku urządzenia są klasy nie niższej niż klasa A+, a więc są to urządzenia o wysokiej efektywności. Prawo prawem, ale bez odpowiednich metod kontroli parametrów oferowanych przez producentów poszczególnych modeli urządzeń na etykiecie mogłoby być wpisane cokolwiek. Prestiżowym programem, który kontroluje pod względem wiarygodności modele dostępne na europejskim rynku

5

6 Analiza LCC dla poszczególnych klas jest przedstawiona na Rysunku 4. Widać z niej, że najkorzystniejsza jest jeszcze dla urządzeń najniższej klasy. Jest to związane z dużą rozpiętością cenową urządzeń dostępnych na rynku, nawet w ramach jednej klasy efektywności energetycznej. Analizując koszty zakupu można zauważyć, że ceny zakupu urządzeń z klas A+ i A++ nie odbiegają od siebie tak bardzo jak najwyższa klasa. Związane jest to z szybkim postępem w tym sektorze sprzętów gospodarstwa domowego i tym samym wysoką cenę zakupu związaną z ulepszoną technologią. Ceny jednak będą się szybko obniżać. Rozwiązania innowacyjne staną się standardem i nie będą już tak drogie. Należy również zwrócić uwagę na stosunek kosztów użytkowania w stosunku do całej analizy LCC. Dla urządzeń klasy A+ stanowią one 38,8%, klasy A++ -31,7%, natomiast w najwyższej klasie jest to 22,2%. Trzeba zdawać sobie sprawę, że kilka parametrów będzie silnie wpływać na analizę LCC. Po pierwsze będzie to wspomniana obniżka cen zakupu poszczególnych urządzeń. Po drugie, wzrost cen energii elektrycznej i wody, który jest trudny do prognozowania, będzie generował mniejsze koszty użytkowania w urządzeniach o mniejszym zużyciu wody i energii. Trzecim czynnikiem, który będzie wpływał analizę LCC będą preferencje pralnicze danego gospodarstwa. Młode rodziny z dziećmi będą prały częściej niż założone 170 cykli rocznie -wielkości te mogą dochodzić nawet do 250, a więc jest to prawie 50 %-owy wzrost w stosunku do założonego w tej analizie. Ostatnią kwestią jest okres eksploatacji. Założono tutaj

7 bezpieczne 7 lat, ale równie dobrze może to wynieść 10 albo 15 lat. Wszystkie wymierzone powyżej czynniki będą wpływać na korzyść dla urządzeń o wyższej klasie efektywności energetycznej. Innym parametrem, który pozwala na porównywanie urządzeń między sobą jest koszt jednostkowy Kj, co oznacza analizę LCC w odniesieniu do 1 kg wsadu (a więc aby uzyskać ten parametr należy podzielić wynik analizy LCC przez wsad analizowanej pralki). Wyniki zostały przedstawione na Rysunku 5. Widać, że w tym zestawieniu najlepiej prezentują się urządzenia klasy A++. Może być to związane z ich sporą dostępnością na rynku. Poza tym rozbieżności między poszczególnymi klasami nie są już tak duże. Wiąże się to z pewnymi tendencjami, które można zaobserwować na rynku. Producenci ograniczają co prawda roczne zużycie energii, ale zasadniczy wpływ na obniżenie jednostkowego zużycia energii i wody, a jednoczesne zwiększenie efektywności energetycznej ma zwiększanie pojemności pralek. To również widać we wskaźniku K j który jest dzięki temu bardziej wyrównany. Rysunek 5: Koszt jednostkowy Kj dla poszczególnych klas efektywności energetycznej. Warto również przyjrzeć się wskaźnikom jednostkowego zużycia energii i wody na cykl prania, Rysunek 6 i 7. O ile oszczędności energii są znaczne, to wodę już trudniej ograniczać. Pranie powinno jednak być dobrze wypłukane -nie stwarza to więc dużych możliwości obniżenia zużycia. Natomiast jeśli chodzi o zużycie energii najlepsze urządzenie, jakie zostało poddane analizie miało zużycie jednostkowe energii na poziomie 0,0768 kwh/(kg*cykl)! Jest to dużo niższe zużycie niż średnie w najwyższej obecnie klasie efektywności energetycznej. Warto śledzić dalszy rozwój

8 tej sfery. Rysunek 6: Jednostkowe zużycie energii w poszczególnych klasach. Rysunek 7: Jednostkowe zużycie wody w poszczególnych klasach.

9 6. Podsumowanie Przy wyborze urządzenia pralniczego warto zwrócić uwagę na jego efektywność energetyczną jako jedno z najważniejszych kryteriów. Niesie to za sobą korzyści ekologiczne oraz ekonomiczne dla gospodarstwa domowego. Powyższe wyniki są uśrednione, a rynek jest tak szeroki i pod względem funkcjonalności oraz cen sprzętu, że trzeba poświęcić chwilę czasu, by wybrać najlepsze rozwiązanie. Należy zwrócić również uwagę, że w stosunku do urządzeń pralniczych trudno przeprowadzić analizę LCC i oddać wiernie jej wyniki ze względu na różnorodne funkcje i rozwiązania oferowane w poszczególnych modelach dostępnych na rynku, co mocno zniekształca ceny zakupu. Poza tym funkcje również służą ocenie energetycznej. Jeśli rodzina mieszka w bloku, gdzie trudne i uciążliwe jest suszenie prania, należy zastanowić się nad wyborem automatu o wysokiej prędkości obrotowej. Oszczędzi to czas oraz koszty związane z suszeniem. Należy większą uwagę zwrócić na szerzenie wiedzy o racjonalnym wykorzystaniu surowców i energii. Podobnie jak poprzedni tego typu artykuł dotyczący chłodziarko-zamrażarek ten jest materiałem do przemyśleń zarówno dla klientów jak i producentów urządzeń AGD. Oprócz etykiet energetycznych pojawiły się programy sprawdzania wiarygodności danych podawanych przez producentów. Bibliografia: [1] Berent-Kowalska G.: GUS Zużycie paliw i nośników energii w 2009 r. Warszawa, Zakład Wydawnictw Statystycznych 2010 (dostęp: r.) [2] - Oleński J.: GUS Mały rocznik statystyczny Polski. Warszawa, Zakład Wydawnictw Statystycznych 2010 (dostęp: r.) [3] Stamminger R.: Synergy Potential of Smart Appliances, EIE Programme, Smart A project, University of Bonn November 2008 (dostęp: r.) [4] Gsellmann J., Hierzinger R.: Prawodawstwo UE dotyczące etykiety energetycznej na urządzeniach gospodarstwa domowego (pakiet roboczy 2). Projekt Come on Labels, maj 2011 [5] Rozporządzenie delegowane Komisji (UE) NR 1061/2010 (dostęp: r.) [6] - (dostęp: r.) [7] Praca inżynierska Ingi Wądrzyk nt. Analiza LCC urządzeń gospodarstwa domowego na przykładzie urządzeń pralniczych, 2012 r.