Energetický audit

Energetický audit

Energetický audit

Ing. Josef Pikálek

10. listopadu 2011

Kurz Manažer udržitelné spotřeby a výroby v rámci projektu Budování kapacit podpory udržitelné výroby a spotřeby

v Libereckém kraji

Energetický audit

Energetický audit

Obsah

• Něco málo legislativy• Stavební opatření • Opatření v TZB

– Otopné soustavy

– Tepelné rozvody

– VZT - rekuperace

– Zdroje tepelné energie

• Regulační technika

• Beznákladová opatření

Energetický audit

Definice energetického auditu

„Energetický audit je soubor činností, jejichž výsledkem jsou informace o způsobech a úrovni využívání energie v budovách a v energetickém hospodářství prověřovaných fyzických a

právnických osob a návrh opatření, která je třeba realizovat pro dosažení energetických úspor.“

zákon 406/2000 Sb., § 9, odst. (1)

Energetický audit

Postup prací na energetickém auditu

• popis výchozího stavu

• zhodnocení výchozího stavu

• návrhy úsporných opatření

• ekonomické vyhodnocení variant

• environmentální vyhodnocení variant

• výběr optimální varianty

• výstupy energetického auditu

Energetický audit

Priority a přínosy opatřeníPROCENTUELNÍ VYJÁDŘENÍ PODÍLU KONSTRUKCÍ NA CELKOVÉ TEPELNÉ ZTRÁTĚ

OBJEKTU

0

10

20

30

40

50

60

Okna Obvodové stěny Střecha Podlaha

TYP KONSTRUKCE

PO

DÍL

NA

CE

LK

OV

É T

EP

EL

NÉ

ZT

RÁ

TĚ

[%

]

VÍCEPODLAŽNÍ BYTOVÝ DŮM SAMOSTATNÝ RODINNÝ DŮM

Energetický audit

ZATEPLOVÁNÍ SVISLÝCH OBVODOVÝCH KONSTRUKCÍ (ti = 20°C)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

65,554,543,532,521,510,5

SOUČINITEL PROSTUPU TEPLA KONSTRUKCE [W/m2K]

TL

OU

ŠŤ

KA

ZA

TE

PL

OV

AC

ÍHO

MA

TE

RIÁ

LU

[m

m]

vvv

ZATEPLENÍ NA POŽADOVANOU HODNOTU - TĚŽKÁ KONSTRUKCE ZATEPLENÍ NA DOPORUČENOU HODNOTU - TĚŽKÁ KONSTRUKCE

ZATEPLENÍ NA POŽADOVANOU HODNOTU - LEHKÁ KONSTRUKCE ZATEPLENÍ NA DOPORUČENOU HODNOTU - LEHKÁ KONSTRUKCE

Energetický audit

TLOUŠŤKA MATERIÁLU SE SOUČINITELEM PROSTUPU TEPLA SROVNATELNÝM S VRSTVOU 10 MM POLYSTYRENU (hodnoty jsou zaokrouhlovány)

400

200

130

10

50

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

železobeton

cihla plná

cihla dutá

dřevo

polystyren

MA

TE

RIÁ

L

TLOUŠŤKA [mm]

Energetický audit

Jednotkové investiční náklady• Obvodové stěny

– Tloušťka izolace do 160 mm: cca 1 100 – 1 400 Kč/m2

• Střešní konstrukce

– Tloušťka izolace do 200 mm izolace: cca 700 – 1 200 Kč/m2

• Otvorové výplně– Okna

• Plastová : 4 500 – 6 500 Kč/m2 ; U = 1,1 – 1,5 W/m2K

• Dřevěná : 6 000 – 8 500 Kč/m2 ; U = 1,1 – 1,5 W/m2K

– Dveře• Plastové : 5 000 – 10 000 Kč/m2 ; U = 1,1 – 1,7 W/m2K

Energetický audit

PROSTÁ DOBA NÁVRATNOSTI OPATŘENÍ - VÝMĚNA OTVOROVÝCH VÝPLNÍ

0

25

50

75

100

125

150

175

150 250 350 450

CENA ENERGIE [Kč/GJ]

PR

OS

TÁ

DO

BA

NÁ

VR

AT

NO

ST

I [ro

ky]

ti=20°C, te=-12°C, historický objekt, náklady 8500 Kč/m2 ti=20°C, te=-15°C, panelový objekt, náklady 4500Kč/m2

ti=20°C, te=-12°C, objekt z cihel dutých, náklady 4500 Kč/m2

Energetický audit

Technické zařízení budovParní otopné soustavy• Výhody

– Vysoký obsah tepla v jednotce objemu– Malé dimenze parních potrubí a otopných registrů– Vysoká rychlost při přepravě z místa výroby do místa spotřeby– Doprava nepotřebuje žádnou čerpací práci.

• Nevýhody – Vysoké ztráty tepla při dopravě páry– Špatná regulovatelnost– Přetápění – Často dochází k průniku páry do kondenzátního okruhu, – Kondenzace páry v parním potrubí v průběhu odstávky zařízení– Větší problémy s měřením dodaného tepla– Nízká životnost kondenzátních tras a ztráty kondenzátu– Potřeba CHÚV

Energetický audit

Technické zařízení budovParní otopné soustavy

• Vybavení parních otopných soustav regulačními prvky

• Oprava izolací parních sítí a náhrada odvodňovačů parních soustav.

• Přechod na teplovodní způsob vytápění.

• Decentralizace rozvodu páry.

Ztráty otopné parní soustavy Hodnocení

Do 6% Velmi dobrý stav 6% - 12% Stav obvyklý (lze najít úsporné opatření)

12% a více Stav neuspokojivý (nutno hledat úsporná opatření)

Energetický audit

Technické zařízení budovHorkovodní a teplovodní otopné soustavy

• Výhody– Malé ztráty tepla při přepravě tepla– Dobrá regulovatelnost soustavy– Jednoduché udržování potřebných teplot v místě spotřeby– Malé ztráty teplonosného média – Malé nároky na kvalitu teplonosného média

• Nevýhody – Malá rychlost teplonosného média (do 2 m/s)– Vysoká spotřeba elektrické energie na dopravu teplonosného

média– Vyšší dimenze potrubí oproti páře či horké vodě

Energetický audit

Tepelné rozvodyObvyklé ztráty tepelných rozvodů:

– primární rozvody : průměrně od 5 do 10 % – ztráty sekundární rozvody : obvykle od 3 do 6 %

Energeticky úsporná opatření lze rozdělit na: – Beznákladová

• organizace dodávek tepla– Nízkonákladová

• oprava poškozených částí izolace

• provedení intenzivního proplachu potrubních systémů– Vysokonákladová

• obnova izolací na celých větvích

Energetický audit

Energetický audit

Energetický audit

VZT systémy• Rekuperace - neboli zpětné získávání tepla. Přiváděný vzduch do budovy se

předehřívá teplým odpadním vzduchem. V rekuperačním výměníku předá své

teplo přiváděnému vzduchu.

• Nulová účinnost - účinnost otevřeného okna.

• Stoprocentní účinnost - přiváděný vzduch se ohřeje od odváděného na

jeho původní teplotu. Technicky nerealizovatelné.

• Reálná účinnost rekuperace – běžně se pohybuje u dostupných

vzduchotechnických zařízení od 30 do 90 %.

Účinnost nad 60 % se považuje za dobrou, nad 80 % za špičkovou.

Energetický audit

Zdroje energie - legislativa

Stanovení minimální účinnosti užití energie při výrobě elektřiny a tepelné energie je postiženo vyhláškou č. 349/2010 Sb.:

a) při výrobě tepelné energie v kotlích a solárních kolektorech,b) při dodávce tepelné energie,c) při výrobě elektřiny v parním bloku a fotovoltaických článcích,d) v kombinované výrobě elektřiny a tepla v soustrojí s plynovou

turbínou, souboru s plynovou a parní turbínou a spalinovým kotlem (dále jen „paroplynový cyklus“), jednotce s pístovým motorem a palivovém článku

e) v dalších zdrojích elektřiny a tepelné energie.

Energetický audit

Zdroje energie – ztráty kotle• Komínová ztráta – nejvýznamnější kotlová ztráta, typicky se pohybuje mezi 7

– 20% v závislosti na výkonu kotle a zatížení.

• Ztráta sdílením tepla sáláním a vedením – se vzrůstem výkonu tato ztráta

klesá. Běžně se tato ztráta pohybuje mezi 2 – 4 % při plném výkonu kotle.

• Ztráta chemickým nedopalem – hovoří o dokonalosti spalování

• Ztráta mechanickým nedopalem – vyskytuje se pouze u kotlů na pevná a

kapalná paliva. Jde o tuhé zbytky po spalování jako škvára a popílek.

• Ztráta fyzickým teplem z tuhých zbytků – jedná se o škváru, popílek a

propad u roštových kotlů. U kapalných a plynných paliv se tato ztráta

nevyskytuje.

Energetický audit

Zdroje energie

Možné návrhy energeticky úsporných opatření:

• Snížení ztrát u kotlů - tato ztráta nemůže být nižší než cca 6 % a neměla by převýšit cca 12 %.

• Zlepšení návratnosti kondenzátu

• Snížení vlastní spotřeby a ztrát v kotelně – neměla by překročit cca 2 % vyrobeného tepla v kotli.

• Výměna uhelných kotlů za automatické uhelné kotle

• Modernizace kotelen - v souvislosti s plynofikací

• Dílčí opatření v teplovodních a horkovodních kotelnách

• Instalace ekonomizérů do komínového traktu kotlů - zvyšuje se tím účinnost kotle o 4 – 6 %.

Energetický audit

Regulační technika

• Regulace vytápění

– Ekvitermní regulace

– Zónová regulace

– Individuální

• Dvouregulační ventily

• Termostatické ventily0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

15 10 5 0 -5 -10 -15

venkovní teplota [°C]

tep

lota

[°C

]

teplota vratné vody teplota otopné vody

Energetický audit

Beznákladová opatření • Energetický management

– Opatření organizačního charakteru

– Sjednávání optimálních odběrových diagramů

– Sledování předpokládaného vývoje cen energie pro vlastní rozhodování

– Doplnění chybějících měřících přístrojů energie

– Evidence a vyhodnocování naměřených údajů

– Optimální provozování energetického zdroje

– Zavádění energeticky úsporných opatření (stanovení priorit)

– Vyhodnocování dopadů na energetické hospodářství

Energetický audit

Děkuji za pozornost

Ing. Josef Pikálek

josef.pikalek@enviros.cz