Optimalizácia HVAC režimov v školských budovách | ŠVOČ

Odborná analýza energetických úspor HVAC v materskej škole. Porovnanie tepelných čerpadiel a prevádzkových režimov pre nulové emisie verejných budov.

#hvac#energeticka-efektivita#tepelne-cerpadlo#designbuilder#skola#setrenie-energie#stavebnictvo#technologia

Watch
Pitch

ŠVOČ 2026

Voľba vhodného prevádzkového režimu HVAC v budove pre vzdelávanie

Bc. Samuel Ondruš

Technická univerzita v Košiciach

Stavebná fakulta

Školiteľ: doc. Ing. František Vranay, PhD.

Konzultant: Ing. Tomáš Baroš, PhD.

ŠVOČ 2026 | Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta | 01 / 13

Made by

02 / 13 MOTIVÁCIA

Prečo je téma dôležitá?

40 %

energie v EÚ

sa spotrebuje v budovách

60 %

tvorí HVAC

v školských objektoch

2028

smernica EPBD

nulové emisie pre verejné budovy

Voľba prevádzkového režimu HVAC má v materských školách obrovský potenciál úspor — budova je prázdna 15 h denne a celý víkend.

ŠVOČ 2026 | Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta | 02 / 13

Made by

03 / 13

CIEĽ PRÁCE

Identifikovať optimálny prevádzkový režim HVAC pre materskú školu v Poprade

ÚLOHA 1

Porovnať 6 variantov zdrojov a odovzdávacích sústav HVAC

ÚLOHA 2

Kvantifikovať vplyv 5 prevádzkových režimov (A–E)

ÚLOHA 3

Navrhnúť metodiku prepojenia Excel + DesignBuilder

6 variantov × 5 režimov = 30 simulácií

ŠVOČ 2026 | Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta | 03 / 13

Made by

04 / 13

OBJEKT — MATERSKÁ ŠKOLA POPRAD

Lokalita

Poprad, 672 m n.m.

θ_e = –16 °C (najchladnejšia lokalita)

Kapacita

37 osôb (30 detí + 7 personál)

2 NP

Konštrukcia

Ytong 450 + MW 180

U = 0,129 W/(m²K), strecha U = 0,108

Projektovaný príkon

Φ_HL,i = 52,08 kW

Ročná prevádzka

202 dní (55 %)

denne 9 h z 24 h

ŠVOČ 2026 | Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta | 04 / 13

Made by

05 / 13

METODIKA

Trojúrovňový metodický postup

ÚROVEŇ 1

Excel — prvotná bilancia

"Koľko tepla budova potrebuje?"

Denostupne, zjednodušený SPF

ÚROVEŇ 2

Excel — variantová bilancia

"Koľko elektriny variant minie?"

Hodinové COP z EPW dát

ÚROVEŇ 3

DesignBuilder / EnergyPlus

"Koľko ušetrí útlm?"

8 760 hodinových krokov

Syntéza → vlastný metodický prínos: Korelačná metodika Excel ↔ DesignBuilder

ŠVOČ 2026 | Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta | 05 / 13

Made by

06 / 13 PRVOTNÁ BILANCIA

129 192 kWh/rok

Celková ročná potreba energie

Vykurovanie UK 73 % → 94 480 kWh

Teplá voda TUV 26 % → 33 803 kWh

Vetranie VZT 0,7 % → 909 kWh

💡 Vykurovanie tvorí 73 % — práca sa oprávnene zameriava práve naň.

ŠVOČ 2026 | Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta | 06 / 13

Made by

07 / 13 POROVNANIE 6 VARIANTOV

Výsledky spresnenej energetickej bilancie

🏆 V1 (TČ voda-voda + podlaha): SPF 4,47 · 49 127 kWh · 5 404 €/rok — úspora 77,8 %

⚡ Rozdiel V1 vs. elektrokotol: 172 661 kWh/rok = takmer 19 000 €/rok

ŠVOČ 2026 | Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta | 07 / 13

Made by

08 / 13 EKONOMICKÁ ANALÝZA

Ročné prevádzkové náklady — porovnanie variantov

18 993 €/rok × 20 rokov životnosti ≈ 380 000 € kumulatívna úspora počas životnosti systému

Návratnosť investície do vrtov GSHP: rádovo v jednotkách rokov

ŠVOČ 2026 | Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta | 08 / 13

Made by

09 / 13 DYNAMICKÁ SIMULÁCIA — DESIGNBUILDER

DesignBuilder / EnergyPlus — 8 760 hodinových krokov

30 simulácií (6 var. × 5 režimov)

EPW — Poprad WMO 119340

8 760 hodinových krokov

Nastavenia simulácie

Obsadenosť priestorov

Harmonogram prevádzky

HVAC šablóna — GSHP

⚠️ Obmedzenie: Študentská licencia DB → konštantný COP | Riešenie → Korelačná metodika (slide 10)

ŠVOČ 2026 | Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta | 09 / 13

Made by

10 / 13 ★ KORELAČNÁ METODIKA — VLASTNÝ PRÍNOS

Korelačná metodika — prienik DesignBuilder + Excel

KROK 1: DesignBuilder

Percentuálna úspora potreby tepla (Δ%)

KROK 2: Excel (premenlivý COP)

Presná spotreba EE pre Režim A

KROK 3: VÝSLEDOK

EE_režim = EE_Excel × (1 − Δ/100)

Prienik metód = reálny premenlivý COP + presný vplyv útlmov

Metodika je prenosná na ľubovoľnú budovu s prerušovanou prevádzkou

ŠVOČ 2026 | Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta | 10 / 13

Made by

11 / 13

POROVNANIE PREVÁDZKOVÝCH REŽIMOV A–E

Vplyv prevádzkových režimov na spotrebu a náklady

Key Findings

Režim C (víkendový útlm): úspora 9–12 %

Režim D (noc + víkend): úspora 24–28 %

Režim E (len nočný): úspora 24–28 % ← TOTOŽNÁ s D!

⚠️

Dôvod: vysoká tepelná zotrvačnosť Ytong 450

Prekvapivé zistenie:

Režim D = Režim E — tepelná zotrvačnosť Ytong 450 vyrovnáva rozdiel

ŠVOČ 2026 | Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta | 11 / 13

Made by

12 / 13 ODPORÚČANÉ RIEŠENIE

ODPORÚČANÉ RIEŠENIE

V1 — TČ voda-voda + Podlahové vykurovanie + Režim D

Zdroj tepla

TČ voda-voda

Stiebel Eltron
WPF 35

Sústava

Podlahové
vykurovanie

Tv,out = 40 °C

Prevádzkový režim

Režim D

Nočný + víkendový
útlm 22→18 °C

Ročná úspora

> 11 400 €
/rok

vs. elektrokotol

Efektívnosť

SPF 4,47

49 127 kWh/rok

Teplota neklesne pod 19,5 °C ani v zimnej noci → hodinový nábeh na 22 °C je dostatočný (vyhláška MZ SR 75/2023)

ŠVOČ 2026 | Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta | 12 / 13

Made by

13 / 13 ZÁVER

Závery a ďalší výskum

METODICKÝ PRÍNOS

Korelačná metodika prepojenia Excel ↔ DesignBuilder

Prenosná na ľubovoľnú budovu s prerušovanou prevádzkou

(administratíva, škola, verejná inštitúcia)

PRAKTICKÝ VÝSLEDOK

Konkrétny návrh HVAC: V1 + Režim D

Potvrdená úspora > 11 400 € / rok

SPF 4,47 · Komfort ≥ 19,5 °C

ĎALŠÍ VÝSKUM

Integrácia fotovoltiky (FV)

Prediktívna regulácia HVAC

Aplikácia metodiky na iné verejné budovy

Ďakujem za pozornosť.

Teším sa na otázky | Bc. Samuel Ondruš

ŠVOČ 2026 | Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta | 13 / 13

Made by

DESIGNER-MADE
PRESENTATION,
GENERATED FROM
YOUR PROMPT

Create your own professional slide deck with real images, data charts, and unique design in under a minute.

Generate For Free