Obnovitelné zdroje ve výuce

Na kopci nad městem Volyně se rozkládá školní komplex, který spravuje Vyšší odborná škola Střední průmyslová škola. Po krátké procházce mezi učebnami člověk snadno uhodne, že se zde vyučují technické obory zaměřené na stavitelství a design ve spojení se zpracováním dřeva. Možná i proto se škola rozhodla přejít z původních uhelných zdrojů na obnovitelné.

Celému místu i projektu vévodí dvě budovy. Vše začalo u funkcionalistické hlavní budovy školy, která potřebovala vyměnit nedoléhající okna. Již při vytváření projektu se však samotní učitelé zaměřili na budovu kotelny na samém vrcholu místního kopce. Zde došlo k výměně uhelného kotle za kotel na biomasu a instalaci tepelného čerpadla.

Do školy se sjíždějí studenti z celé republiky, například aby se naučili pracovat se dřevem. Při té příležitosti se zde však seznámí i s nezávislým a obnovitelným zdrojem energie a efektivním využití dřevěného odpadu.

Celý energetický systém, z kterého škola a především i její studenti již několik let těží, implementoval a má na starosti zástupce ředitele pan inženýr Petr Červený.

Na prvním místě je úspora energií

Zprvu měla škola svou budovu vytápěnou uhelným kotlem. V 70tých letech se zde začalo topit lehkým topným olejem. V roce 1996 dostala tato škola na starosti i blízký domov mládeže s přilehlou kotelnou na hnědé uhlí. Spolu se základní školou, školní jídelnou, dětským domovem a domovy mládeže pro studenty zde ve výsledku vznikl komplex devíti budov, které škola vytápěla dvěma zdroji. Spalování uhlí znečišťovalo místní ovzduší a ohrožovalo tak zdraví studentů a žáků, a navíc bylo i poměrně nákladné. Hlavním impulzem pro celkovou změnu však byla nutnost výměny netěsnících oken v hlavní budově.

Škola si proto vlastními silami vypracovala projekt na zateplení budov a zároveň kompletní rekonstrukci svého energetického systému. Využila v něm již vytvořený centrální rozvod tepla i možnosti nových obnovitelných zdrojů. Následně však chyběly dostatečné finance na realizaci tak velké rekonstrukce. Avšak díky zpracovanému projektu a vlastnímu zdroji energie získali dotaci. Hned při první výzvě Státního fondu životního prostředí stačilo předložit projekt a rekonstrukce celého objektu se stala součástí větší dotace pro celý Jihočeský kraj.

Došlo k výměně oken i zateplení ostatních budov komplexu. Dále byly kotle na hnědé uhlí vyměněny za kotel na štěpku a zdroj na lehký tepelný olej byl úplně vyřazen z provozu. A s centrálním vytápěním byla propojena i vzdálenější budova vyšší odborné školy a střední průmyslové školy. Do kotelny bylo navíc instalováno i tepelné čerpadlo vzduch-voda.

Zdroje se vzájemně doplňují

Veškeré zdroje energie školního komplexu jsou nyní umístěny v kotelně na kopci. Kotel na biomasu zajišťuje hlavní zdroj tepla a běží především v zimě. Zdrojem štěpky jsou Městské služby Vimperk, které vyrábějí štěpku i pro vlastní potřebu a často zavítají zpracovat odpadní dřevo i nedaleko Volyně. Dalším zdrojem paliva je však i samotné město Volyně, které se tak zbavuje odpadu z údržby své zeleně. Malá část štěpky pochází i ze samotných dílen školy, kde se studenti učí vyrábět dřevěné konstrukce pro domy. Kotel následně produkuje popel, který mohou místní využívat na hnojení.

Zatímco kotel na biomasu se využívá především v zimních měsících, kdy je potřeba více energie, tepelné čerpadlo je efektivní pouze při venkovních teplotách nad 8 stupňů. Většinu roku tak doplňuje funkci kotle tím, že přes den hromadí teplo a večer ho pak poskytuje studentům ubytovaným na kolejích. V kotelně jsou přítomny i dva plynové kotle s kogenerační jednotkou, které pokrývají výkyvy a pomáhají kotli na štěpku při extrémních mrazech.

Škola takto dosáhla téměř úplné tepelné soběstačnosti a rapidně snížila i svou spotřebu energií. Zatímco kombinace původních fosilních kotlů měla výkon přes 6 MW ten nový má výkon 2,7MW přičemž reálně se využívá asi 1,3MW. Zateplením budov se dosáhlo velkého snížení jejich energetické náročnosti. A pomohlo i tepelné čerpadlo. Škola tak dokáže pokrýt svou energetickou potřebu téměř výhradně z obnovitelných zdrojů. Posledním, ale neméně důležitým, je počítačový software, který celý energetický systém spravuje. Tato aplikace podává informace o výkonu zdrojů, aktivitách v rozvodné síti a teplotách v místnostech. Díky tomu lze celý systém ovládat podle potřeby. Pan Červený na začátku školního roku v závislosti na rozvrhu nastaví, ve kterých místnostech a hodinách se má topit. Nikde se tak netopí zbytečně. Následně se podle toho uzpůsobí i provoz kotle a čerpadla, čímž se limituje výroba přebytečné energie.

Pan Červený systém po celý rok sleduje a optimalizuje pro co nejnižší spotřebu energie. Jak sám říká:

“Stále se učíme, jak předcházet výkyvům a co nejlépe sladit výrobu a spotřebu energií. Z dlouhodobého měřítka se nám i nadále daří snižovat svou energetickou náročnost.”

Z nevýhody výhoda a ne jedna

Celý proces rekonstrukce však neprobíhal tak bezproblémově, jak by se mohlo zdát. Mnozí se obávali, že rekonstrukcí hlavní budovy z roku 1933 se zničí její funkcionalistický styl a budova tak ztratí svou historickou hodnotu. Vedení školy však ve svém projektu zachovalo typické prvky pro tento styl.

Stejně tak původní vlastní tepelné zdroje s centrálními rozvody tepla byly pro školu v první chvíli v podstatě nevýhodou. Jejich provoz byl velmi nákladný a jenom velmi komplikovaně by se mohli napojit na obecní systém. Pan Červený a jeho kolegové se však přizpůsobili charakteristické situaci svého komplexu a udělali z ní výhodu. Zbavení se jednoho zdroje a snížení výkonu druhého umožňuje škole také mnohem větší konkurenceschopnost. Nákup paliva je nyní levnější a poloautomatický systém umožňuje zaměstnávat pouze dva zaměstnance oproti předchozím sedmy. Díky energetické soběstačnosti mají jistotu stabilních nákladů na vytápění. Škola tak může investovat do nových výukových potřeb a zároveň nabídnout studentům mnohem levnější ubytování na svých kolejích. Pro mladé lidi se tím studium zde stává dostupnější.

Obrovskou výhodou je samozřejmě i zlepšení ovzduší na pozemcích škol a přilehlém okolí. Nikdo ze studentů se již nemusí obávat, že škola bude mít paradoxně negativní vliv na jeho zdraví. Pan Červený poukazuje i na širší souvislosti. Škola již není nucena dovážet uhlí a podílet se tak na jeho těžbě. Naopak podporuje místní dřevozpracovatelský průmysl nejen kvalitními absolventy, ale i odběrem štěpky. Hodnotný materiál z okolních lesů tak nepřijde vniveč.

Pan Červený a jeho kolegové využívají rekonstruovanou kotelnu poměrně často i k výuce, i když při vytváření projektu na ta to možnost nikoho nenapadla. Ve chvíli, kdy učitel probírá relevantní látku, chodí se studenti dívat přímo do kotelny nebo sledují její činnost pomocí softwaru přímo v učebnách. Především studenti oborů stavitelství a vnitřního prostředí budov tak získávají cenné praktické zkušenosti s využitím vlastních obnovitelných zdrojů.

Buďte připravení

Jak říká sám pan Červený:

“Za celým úspěchem stálo především to, že jsme měli připravený projekt vhodný pro náš stávající systém a paradoxně i to, že jsme měli vlastní nehospodárné zdroje tepla, které jsme potřebovali renovovat.”
Inspirovalo vás?