Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
ENERGETICKÝ AUDIT
budovy
Obvodné oddelenie Policajného Zboru
Kpt. Nálepku 11
Sobrance
2
ENERGETICKÝ AUDIT BUDOVY OBVODNÉ ODDELENIE POLICAJNÉHO ZBORU Kpt. Nálepku 11
Sobrance
Spracovateľ:
Energetický audítor:
Spolupracovali:
Slovenská inovačná a energetická agentúra
Ing. Juraj Nistor
Ing. Slavomír Cifra
Dátum:
Máj 2014
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
3
OBSAH 1. ÚVOD .........................................................................................................................................5
2. IDENTIFIKAČNÉ ÚDAJE..........................................................................................................6
2.1 Žiadateľ ..........................................................................................................................................6
2.2 Spracovateľ energetického auditu..................................................................................................6
3. POPIS SÚČASNÉHO STAVU....................................................................................................7
3.1 Základné údaje o predmete energetického auditu .........................................................................7
3.1.1 Identifikácia predmetu energetického auditu ..................................................................................7
3.1.2 Charakteristika budovy...................................................................................................................7
3.1.3 Systém vykurovania a prípravy TV.................................................................................................8
3.1.4 Osvetlenie ......................................................................................................................................8
3.2 Základné údaje o energetických vstupoch a výstupoch .................................................................9
4. TEPELNOTECHNICKÉ POSÚDENIE STAVEBNÝCH KONŠTRUKCIÍ ..................................10
4.1 Normy, smernice a vyhlášky ........................................................................................................10
4.2 Miestne a normalizované klimatické podmienky ..........................................................................10
4.3 Zhodnotenie obalových konštrukcií objektu..................................................................................11
4.3.1 Pevné stavebné konštrukcie ........................................................................................................11
4.3.2 Otvorové konštrukcie....................................................................................................................12
4.3.3 Celkové hodnotenie obalových konštrukcií objektu......................................................................13
4.4 Potreba tepla na vykurovanie.......................................................................................................14
4.5 Hodnotenie budovy z hľadiska potreby tepla na vykurovanie ......................................................15
5. NÁVRH OPATRENÍ NA ZNÍŽENIE SPOTREBY ENERGIE ....................................................16
5.1 Zateplenie obvodových stien........................................................................................................16
5.2 Zateplenie strechy........................................................................................................................18
5.3 Výmena otvorových konštrukcií....................................................................................................19
5.4 Rekonštrukcia zdroja tepla ...........................................................................................................21
5.5 Inštalácia termoregulačných ventilov na vykurovacích telesách a hydraulické vyváženie vykurovacej sústavy budovy.........................................................................................................21
5.6 Inštalácia slnečných kolektorov na prípravu teplej vody...............................................................22
5.7 Inštalácia fotovoltaického systému na výrobu elektriny................................................................22
5.8 Výmena svetelných zdrojov a svietidiel ........................................................................................23
5.9 Porovnanie výsledkov navrhovaných opatrení .............................................................................24
6. PROJEKT ZNÍŽENIA ENERGETICKEJ NÁROČNOSTI OBJEKTU ......................................25
6.1 Návrh projektu..............................................................................................................................25
6.2 Hodnotenie navrhovaného stavu z hľadiska potreby tepla na vykurovanie..................................26
7. ENVIRONMENTÁLNE HODNOTENIE.....................................................................................27
8. ZÁVER .....................................................................................................................................28
9. REKAPITULAČNÝ LIST ENERGETICKÉHO AUDITU............................................................29
10. PRÍLOHY..................................................................................................................................30
10.1 Príloha 1 Výpočet súčiniteľov prechodu tepla .............................................................................30
10.2 Príloha 2 Výpočet solárnych ziskov.............................................................................................31
10.3 Príloha 3 Kontrola kotla, rozvodov a výpočet účinnosti kotla nepriamou metódou......................32
10.4 Príloha 4 Fotodokumentácia objektu...........................................................................................34
10.5 Príloha 5 Termovízne posúdenie objektu....................................................................................38
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
4
ZOZNAM TABULIEK Tabuľka 1: Lokalizácia predmetu energetického auditu .................................................................................. 7
Tabuľka 2: Technické a geometrické parametre budovy................................................................................. 8
Tabuľka 3: Prevádzkový režim budovy ........................................................................................................... 8
Tabuľka 4: Svietidlá .................................................................................................................................. 9
Tabuľka 5: Energetické vstupy a náklady na energie...................................................................................... 9
Tabuľka 6: Merný náklad na energiu............................................................................................................... 9
Tabuľka 7: Počty vykurovacích dní a priemerná vonkajšia teplota................................................................ 10
Tabuľka 8: Vykurovacia teplota využitia vnútorného priestoru ...................................................................... 11
Tabuľka 9: Klimatické podmienky ................................................................................................................. 11
Tabuľka 10: Zoznam pevných stavebných konštrukcií.................................................................................. 12
Tabuľka 11: Zoznam typov otvorových konštrukcií ....................................................................................... 12
Tabuľka 12: Hodnotenie priemerného súčiniteľa prechodu tepla podľa STN 73 0540-2............................... 13
Tabuľka 13: Výpočet potreby tepla na vykurovanie ..................................................................................... 14
Tabuľka 14: Hodnotenie budovy podľa STN 73 0540-2 .............................................................................. 15
Tabuľka 15: Minimálna hrúbka tepelnej izolácie obvodových stien pre splnenie podmienok STN 730540-2 16
Tabuľka 16: Navrhovaná tepelná izolácia obvodových stien......................................................................... 16
Tabuľka 17: Výpočet potreby tepla na vykurovanie – zateplenie obvodových stien..................................... 17
Tabuľka 18: Ekonomické hodnotenie opatrenia – zateplenie obvodových stien .......................................... 17
Tabuľka 19: Minimálna hrúbka tepelnej izolácie strechy pre splnenie podmienok STN 730540-2................ 18
Tabuľka 20: Navrhovaná tepelná izolácia strechy......................................................................................... 18
Tabuľka 21: Výpočet potreby tepla na vykurovanie – zateplenie strechy..................................................... 19
Tabuľka 22: Ekonomické hodnotenie opatrenia – zateplenie strechy .......................................................... 19
Tabuľka 23: Zoznam typov navrhovaných otvorových konštrukcií ................................................................ 20
Tabuľka 24: Výpočet potreby tepla na vykurovanie – výmena otvorových konštrukcií................................. 20
Tabuľka 25: Ekonomické hodnotenie opatrenia – výmena otvorových konštrukcií ...................................... 21
Tabuľka 26: Ekonomické hodnotenie opatrenia – rekonštrukcia zdroja tepla .............................................. 21
Tabuľka 27: Investičné náklady na realizáciu inštalácie TRV a HV vykurovacej sústavy budovy ................ 22
Tabuľka 28: Ekonomické hodnotenie opatrenia – inštalácia slnečných kolektorov ...................................... 22
Tabuľka 29: Ekonomické hodnotenie opatrenia – inštalácia fotovoltaického systému ................................. 23
Tabuľka 30: Návrh výmeny svetelných zdrojov a svietidiel .......................................................................... 23
Tabuľka 31: Ekonomické hodnotenie opatrenia – výmena svetelných zdrojov a svietidiel........................... 24
Tabuľka 32: Súhrn navrhovaných opatrení .................................................................................................. 25
Tabuľka 33: Výpočet potreby tepla na vykurovanie – projekt zníženia energetickej náročnosti................... 25
Tabuľka 34: Ekonomické hodnotenie projektu - zníženie energetickej náročnosti objektu........................... 26
Tabuľka 35: Hodnotenie budovy podľa STN 73 0540-2 .............................................................................. 26
Tabuľka 36: Hodnotenie redukcie CO2........................................................................................................ 27
ZOZNAM GRAFOV A OBRÁZKOV Obrázok 1: Situačná mapa budovy ................................................................................................................. 7
Graf 2: Priebeh dennostupňov a porovnanie s priemerom............................................................................ 10
Graf 3: Podiel konštrukcií a tepelných mostov na celkovej mernej tepelnej strate ........................................ 13
Graf 4: Porovnanie vypočítanej mernej potreby so skutočnou spotrebou tepla na UK ................................. 14
Graf 5: Porovnanie vnútorných teplôt v objekte počas vykurovacieho obdobia ............................................ 15
Graf 6: Optimalizácia hrúbky tepelnej izolácie obvodovej steny v závislosti od jednoduchej návratnosti investície ................................................................................................................................ 17
Graf 7: Optimalizácia hrúbky tepelnej izolácie strechy v závislosti od jednoduchej návratnosti investície .... 18
Graf 8: Porovnanie ročných úspor energie pri jednotlivých opatreniach ....................................................... 24
Graf 9: Porovnanie návratností investícií pri jednotlivých opatreniach .......................................................... 24
Graf 10: Redukcia CO2 vplyvom realizácie jednotlivých opatrení................................................................. 27
Obrázok 11 Pohľad západný......................................................................................................................... 34
Obrázok 12 Pohľad východný ....................................................................................................................... 34
Obrázok 13 Pohľad južný.............................................................................................................................. 35
Obrázok 14 Pohľad severný.......................................................................................................................... 35
Obrázok 15 Kotolňa ................................................................................................................................ 36
Obrázok 16 Kotolňa príprava TV................................................................................................................... 36
Obrázok 17 Vykurovacie telesá .................................................................................................................... 37
Obrázok 18 Svietidlá ................................................................................................................................ 37
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
5
1. ÚVOD
Slovenská inovačná a energetická agentúra vypracovala tento energetický audit v rámci projektu financovaného zo štrukturálnych fondov. Cieľom projektu je poskytnúť podporný nástroj na zavádzanie a optimalizáciu opatrení v oblasti energetickej efektívnosti vo verejných budovách a tým napomôcť splniť záväzky Slovenskej republiky voči Európskej únii v oblasti energetickej efektívnosti. Projektom sa vytvoria predpoklady pre zvyšovanie účinnosti využitia energetických zdrojov a čiastočne aj zvýšenia podielu využívania obnoviteľných zdrojov energie pri prevádzke verejných budov. Návrhom opatrení na úsporu energie, najmä modernizáciou technických zariadení budov, sa identifikujú možnosti využívania energetických služieb pri prevádzke verejných budov, čo v nasledujúcom období môže prispieť k rozvoju trhu s energetickými službami.
Vypracovaný energetický audit napomáha zvýšiť predpoklady pre plánovanú realizáciu opatrení na úsporu energie na strane spotreby pre verejné subjekty na štátnej, regionálnej a miestnej úrovni poskytnutím energetických auditov pre administratívne budovy, školské budovy a budovy, v ktorých sa poskytuje zdravotná starostlivosť za účelom optimálneho využívania finančných prostriedkov Európskych štrukturálnych a investičných fondov (EŠIF) programového obdobia 2014-2020. Energetický audit je duševným vlastníctvom spracovateľa - Slovenskej inovačnej a energetickej agentúry.
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
7
3. POPIS SÚČASNÉHO STAVU
3.1 Základné údaje o predmete energetického auditu
Na zistenie súčasného stavu predmetu energetického auditu boli použité:
• údaje o spotrebe a nákladoch na teplo pre vykurovanie za obdobie 2011, 2012, 2013,
• dostupná projektová dokumentácia,
• osobné konzultácie s prevádzkovateľom objektu,
• fotodokumentácia objektu a technických zariadení budov,
• obhliadka na mieste,
• kontrolné merania,
• termovízne snímkovanie objektu.
3.1.1 Identifikácia predmetu energetického auditu
Predmetom energetického auditu je budova Obvodného oddelenia Policajného zboru v meste Sobrance.
Tabuľka 1: Lokalizácia predmetu energetického auditu
Ulica, číslo: Kpt. Nálepku 11
Obec: Sobrance
Okres: Sobrance
Cieľom EA je zhodnotenie súčasných tepelno-technických vlastností budovy, zistenie potenciálu úspor energie a návrh opatrení technického riešenia pre zníženie energetickej náročnosti budovy.
Obrázok 1: Situačná mapa budovy
3.1.2 Charakteristika budovy
Budova OO PZ Sobrance bola skolaudovaná v 80.tych rokoch. Budova je štvorpodlažná, podpivničená. Zvislé nosné konštrukcie sú murované z CDm tehál. Konštrukčná výška nadzemných podlaží je 2,9 m. Nosnú časť stropov tvoria typové železobetónové panely. Budova je zastrešená rovnou strechou. Otvorové konštrukcie sú riešené zdvojenými oknami s dreveným
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
8
rámom, pričom tieto vykazujú značný stupeň opotrebovania a špárovej netesnosti. Tento nedostatok spôsobuje nadmerné tepelné straty infiltráciou a to hlavne na náveterných stranách budovy. Okná na schodišti sú s kovovým rámom. Vstupné dvere sú atypické, oceľové s jednoduchým sklom V priestoroch 1 až 4. nadzemného sa nachádzajú kancelárske priestory a sociálne zariadenia. Priestory sú vykurované. V podpivničenom priestore sa nachádzajú sklady, cely predbežného zadržania, garáže a plynová kotolňa, priestor je vykurovaný. Budova je využívaná hlavne v pracovných dňoch, priemerne sa v nej zdržuje 40 osôb.
Tabuľka 2: Technické a geometrické parametre budovy
Celková zastavaná plocha [m2] A 421
Obvod zastavanej plochy [m] P 91
Obostavaný vykurovaný objem [m3] Vb 4 636
Merná plocha [m2] Ab 1 831
Ochladzovaná obalová konštrukcia [m2] ∑Ai 1 991
Faktor tvaru budovy [m-1] ∑Ai/Vb 0,43
Počet nadzemných podlaží 4
Priemerná konštrukčná výška podlažia [m] hk,pr 2,93
Tabuľka 3: Prevádzkový režim budovy
Počet pracovných dní v roku D 251
Počet pracovných dní v týždni d 5
Počet smien za deň d1 1
Dĺžka pracovnej doby [h] t1 8,0
Využitie objektu verejná budova
3.1.3 Systém vykurovania a prípravy TV
Dodávka tepla na vykurovanie a prípravu teplej vody (TV) je realizovaná z kotolne nachádzajúcej sa v pivničných priestoroch. Kotolňa bola v roku 1998 zrekonštruovaná. Inštalované sú v nej 2 teplovodné kotle Pegasus F2 102 každý s výkonom 102 kW. Celkový inštalovaný výkon kotolne je 204 kW. Normatívna účinnosť kotlov je 90%. Podrobnosti o inštalovaných kotloch a výpočet účinnosti nepriamou metódou je uvedený v prílohe 3. Vykurovacia sústava je dvojrúrová z oceľových bezšvových rúr s teplotným spádom 80/60°C a núteným obehom. Vykurovacie telesá sú liatinové, časť vykurovacích telies je osadená termostatickými ventilmi (33 ks). TV sa pripravuje 200 litrovom akumulačnom ohrievači TV.
3.1.4 Osvetlenie
Osvetlenie objektu je zabezpečené svietidlami, uvedenými v tabuľke 4. Nakoľko spotreba elektriny na osvetlenie nie je samostatne meraná, bola vypočítaná na základe odhadnutého ročného počtu prevádzkových hodín zdrojov osvetlenia (845 hodín), ktoré boli stanovené z rozdielu priemernej spotreby elektriny za predchádzajúce kalendárne roky a odhadnutej spotreby elektriny ostatnými elektrospotrebičmi. Náklady na elektrinu sú vyčíslené v cenách roku 2013.
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
9
Tabuľka 4: Svietidlá
Druh svetelného zdroja v svietidle Príkon
svietidla [W]
Počet svietidiel
[ks]
Celkový príkon
[W]
Spotreba elektriny
[kWh]
Náklad na elektrinu
[EUR]
obyčajná žiarovka 60 28 1 680 1 419 284
lineárna žiarivka T8 + klasický predradník
80 81 6 480 5 475 1 095
lineárna žiarivka T8 + klasický predradník
40 20 800 676 135
lineárna žiarivka T5 + klasický predradník
18 1 18 15 3
lineárna žiarivka T5 + klasický predradník
36 3 108 91 18
Spolu: - 133 9 086 7 677 1 535
3.2 Základné údaje o energetických vstupoch a výstupoch
Prehľad o energetických vstupoch a nákladoch na energie v posledných troch kalendárnych rokoch uvádza nasledujúca tabuľka. Táto je spracovaná na základe údajov o vyfakturovaných množstvách jednotlivých druhov energií od dodávateľov:
- zemný plyn: Slovenský plynárenský priemysel, a.s.
- elektrina: Východoslovenská energetika, a.s..
Všetky ceny energií a investičné náklady uvedené v audite sú bez DPH. Energetické vstupy sú podrobnejšie členené podľa účelu spotreby na:
- vykurovanie (UK),
- prípravu teplej vody (TV),
- osvetlenie,
- ostatné (zahŕňa aj straty pri transformácii energie).
Tabuľka 5: Energetické vstupy a náklady na energie
Kalendárny rok 2011 2012 2013 Priemer
Množstvo [kWh] 25 589 23 140 28 037 25 589
Náklad [EUR] 5 118 4 628 5 607 5 118
osvetlenie [kWh] 7 677 6 942 8 411 7 677 elektrina
ostatné [kWh] 17 912 16 198 19 626 17 912
Množstvo [kWh] 301 937 292 591 269 059 287 863
Náklad [EUR] 15 242 17 498 15 893 16 211
UK [kWh] 244 569 236 999 217 938 233 169
TV [kWh] 27 174 26 333 24 215 25 908
zemný plyn
z toho:
ostatné [kWh] 30 194 29 259 26 906 28 786
Merný náklad energie v členení podľa účelu spotreby je odvodený z celkových nákladov posledného kalendárneho roka tabuľky 6.
Tabuľka 6: Merný náklad na energiu
Merný náklad na UK [EUR/kWh] 0,059
Merný náklad na prípravu TV [EUR/kWh] 0,059
Merný náklad na osvetlenie [EUR/kWh] 0,200
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
10
4. TEPELNOTECHNICKÉ POSÚDENIE STAVEBNÝCH KONŠTRUKCIÍ
4.1 Normy, smernice a vyhlášky
Pri posudzovaní energetickej náročnosti a kvantifikáciu možných úspor tepla boli požité platné tepelno-technických normy: STN EN ISO 13790 : 2008 – energetická hospodárnosť budov, výpočet potreby energie na
vykurovanie a chladenie, STN EN ISO 13789 : 2008 – tepelnotechnické vlastnosti budov, merný tepelný tok prechodom
tepla a vetraním, STN EN ISO 13370 : 2008 – tepelnotechnické vlastnosti budov, šírenie tepla zeminou,
STN EN ISO 10077-1 : 2007 – tepelnotechnické vlastnosti okien, dverí a okeníc, výpočet
súčiniteľa prechodu tepla STN EN ISO 6946 : 2008 – stavebné konštrukcie, tepelný odpor a súčiniteľ prechodu tepla, STN 73 0540-2 : 2013 – tepelná ochrana budov, tepelnotechnické vlastnosti stavebných
konštrukcií a budov, časť 2 – funkčné požiadavky
STN 73 0540-3 : 2013 – tepelná ochrana budov, tepelnotechnické vlastnosti stavebných
konštrukcií a budov, časť 3 – Vlastnosti prostredia a stavebných výrobkov
4.2 Miestne a normalizované klimatické podmienky
Pre výpočet potreby tepla na krytie strát prechodom a vetraním bola použitá dennostupňová metóda. Dennostupne sú vypočítané aritmetickým priemerom skutočných hodnôt vonkajších klimatických podmienok v okrese Sobrance za posledných desať kalendárnych rokov.
Tabuľka 7: Počty vykurovacích dní a priemerná vonkajšia teplota
Kalendárny rok 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Počet vykurovacích dní 218 211 206 225 232 186 208 200 206 207
Priem. vonkajšia teplota [oC] 4,00 3,10 3,60 5,90 6,10 3,90 3,90 3,10 3,50 4,70
Počet dennostupňov 3 052,0 3 143,9 2 966,4 2 722,5 2 760,8 2 622,6 2 932,8 2 980,0 2 987,0 2 753,1
Graf 2: Priebeh dennostupňov a porovnanie s priemerom
3 0
52
,0
3 1
43
,9
2 9
66,4
2 7
22
,5
2 7
60
,8
2 6
22
,6
2 9
32
,8
2 9
80
,0
2 9
87
,0
2 7
53
,1
2900,8
2 000,0
2 200,0
2 400,0
2 600,0
2 800,0
3 000,0
3 200,0
3 400,0
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013Kalendárny rok
De
nn
os
tup
ne
priemer
Vykurovací režim budovy je premietnutý v počte dennostupňov, nakoľko vnútorná výpočtová teplota bola určená váženým priemerom na základe vykurovacej teploty využitia jednotlivých
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
11
vnútorných priestorov, so zohľadnením vykurovacích útlmov, pričom váhou bola plocha príslušných priestorov.
Tabuľka 8: Vykurovacia teplota využitia vnútorného priestoru
Využitie vnútorného priestoru Podlahová plocha
(m2) Priemerná vykur.
teplota (oC)
administratívne budovy - kancelária, čakárne, zasadačky 1243 18,8
administratívne budovy - chodby, hlavné schodisko, záchody 588 16,4
Stanovené dennostupne boli použité na určenie optimálnej potreby energie na vykurovanie upraveným hodnotením. Pre výpočet potreby tepla na vykurovanie normalizovaným hodnotením boli použité normalizované vstupné údaje o vonkajších klimatických podmienkach a vnútornom prostredí budovy. Normalizované hodnotenie bolo použité len pri porovnaní merných potrieb tepla objektu podľa STN 73 0540-2.
Tabuľka 9: Klimatické podmienky
Normalizované
hodnotenie Upravené
hodnotenie
Vonkajšia výpočtová teplota [oC] qe -15 -13
Veterná oblasť, rýchlosť vetra [ms-1] v - od 2 do 5
Vnútorná výpočtová teplota [oC] qi 18,5 18
Priemerná vonkajšia teplota vykurovacieho obdobia [oC] qae 3,86 4,2
Priemerný počet vykurovacích dní: d 212 209,9
Priemerný počet dennostupňov: D 3104 2900,8
4.3 Zhodnotenie obalových konštrukcií objektu
Pre zhodnotenie obalových konštrukcií bola použitá dostupná výkresová a technická dokumentácia, fotodokumentácia a vlastná obhliadka objektu. V nasledujúcich kapitolách sú popísané tepelno-technické vlastnosti jednotlivých stavebných konštrukcií. Podrobná skladba jednotlivých stavebných konštrukcií, výpočtová hodnota tepelného odporu a výpočet súčiniteľov prechodu tepla jednotlivých stavebných konštrukcií je uvedený v prílohe 1. Pri výpočte plôch obalových konštrukcií sú započítané len teplo výmenné plochy bez vystupujúcich konštrukcií.
4.3.1 Pevné stavebné konštrukcie
Súčet plôch všetkých pevných stavebných konštrukcií predstavuje 1619 m2. Súčiniteľ prechodu tepla týchto stavebných konštrukcií je od 0,39 W.m-2.K-1 do 1,35 W.m-2.K-1. Jednotlivé typy stavebných konštrukcií sú uvedené v nasledujúcej tabuľke. Merná tepelná strata prechodom všetkých pevných stavebných konštrukcií je 1506,68 W.K-1, čo predstavuje 52,1 % z celkovej mernej tepelnej straty prechodom.
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
12
Tabuľka 10: Zoznam pevných stavebných konštrukcií
Plocha [m2]
Súčiniteľ prechodu
tepla [W.m-2.K-1]
Maximálna hodnota U podľa STN 730540-2 [Wm-2K-1]
Normalizovaná hodnota U podľa STN 730540-2 [W.m-2.K-1]
Odporúčaná hodnota U podľa STN 730540-2 [W.m-2.K-1]
Stavebná konštrukcia
A U Umax UN Ur1
Hodnotenie podľa STN 73 0540-2
Zvislé steny nad terénom
Medziokenné piliere murované z pálených dierovaných tehál
203,8 1,06 0,46 0,32 0,22 nevyhovuje
Stena obvodová, murovaná z pálených dierovaných tehál
625,0 1,35 0,46 0,32 0,22 nevyhovuje
Strecha plochá
strecha plochá 293,0 0,71 0,30 0,20 0,10 nevyhovuje
Plocha [m2]
Hodnota tepelného
odporu (m2KW-1)
Minimálna hodnota R podľa STN 730540-2 (m2KW-1)
Normalizovaná hodnota R podľa STN 730540-2 (m2KW-1)
Odporúčaná hodnota R podľa STN 730540-2 (m2KW-1)
Stavebná konštrukcia
A R Rmin RN Rr1
Hodnotenie podľa STN 73 0540-2
Zvislé steny pod terénom s vykurovaným suterénom
Stena obvodová, murovaná z pálených dierovaných tehál
76,1 0,73 1 1,5 2,0 nevyhovuje
Podlaha na teréne neizolovaná, alebo izolovaná po celej ploche
Podlaha na teréne 421,0 0,49 1,5 2,3 2,5 nevyhovuje
4.3.2 Otvorové konštrukcie
Súčet plôch všetkých typov otvorových konštrukcií predstavuje 373 m2. Súčiniteľ prechodu tepla týchto stavebných konštrukcií je od 1,40 W.m-2.K-1 do 5,97 W.m-2.K-1. Jednotlivé typy otvorových konštrukcií sú uvedené v nasledujúcej tabuľke. Merná tepelná strata prechodom otvorových konštrukcií je 1187,53 W.K-1, čo predstavuje 41,0 % z celkovej mernej tepelnej straty prechodom.
Tabuľka 11: Zoznam typov otvorových konštrukcií
Celková plocha
[m2]
Súčiniteľ prechodu
tepla [W.m-2.K-1]
Merná tepelná strata
konštrukcie [W.K-1]
Normalizovaná hodnota U podľa STN 730540-2 [W.m-2.K-1]
Odporúčané hodnoty Uo podľa STN 730540-2 [W.m-2.K-1]
Otvorová konštrukcia
A U A.U UW,N UW,r1
Hodnotenie podľa STN 73 0540-2
okno drevené , zdvojené, typ. 1 0,68 2,76 1,89 1,40 1,00 nevyhovuje
dvere bez zádveria drevené , sklo jednoduché, typ. 2
3,04 3,24 9,84 3,00 2,50 nevyhovuje
okno drevené , zdvojené, typ. 3 16,20 2,77 44,84 1,40 1,00 nevyhovuje
okno drevené , zdvojené, typ. 4 0,44 2,77 1,22 1,40 1,00 nevyhovuje
okno drevené , zdvojené, typ. 5 2,60 2,78 7,23 1,40 1,00 nevyhovuje
okno drevené , zdvojené, typ. 6 1,55 2,77 4,28 1,40 1,00 nevyhovuje
okno drevené , zdvojené, typ. 7 7,31 2,78 20,29 1,40 1,00 nevyhovuje
okno kovové bez preruš. tep. mosta, sklo jednoduché, typ. 8
15,82 5,92 93,70 1,40 1,00 nevyhovuje
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
13
okno drevené , zdvojené, typ. 9 212,16 2,78 589,80 1,40 1,00 nevyhovuje
okno drevené , zdvojené, typ. 10 19,5408 2,76 53,86 1,40 1,00 nevyhovuje
okno drevené , zdvojené, typ. 11 11,2338 2,77 31,14 1,40 1,00 nevyhovuje
dvere so zádverím kovové s preruš. tep. mostom, sklo jednoduché, typ. 12
7,3168 4,49 32,88 4,00 3,00 nevyhovuje
okno kovové bez preruš. tep. mosta, zdvojené, typ. 13
38,64 3,58 138,46 1,40 1,00 nevyhovuje
okno kovové bez preruš. tep. mosta, zdvojené, typ. 14
2,208 3,67 8,10 1,40 1,00 nevyhovuje
dvere bez zádveria kovové bez preruš. tep. mosta, , typ. 15
18,912 5,94 112,41 3,00 2,50 nevyhovuje
dvere bez zádveria kovové bez preruš. tep. mosta, , typ. 16
2,31 5,97 13,78 3,00 2,50 nevyhovuje
okno drevené , zdvojené, typ. 17 4,266 2,78 11,85 1,40 1,00 nevyhovuje
okno plastové, izolačné dvojsklo, typ. 18
6,12 1,40 8,57 1,40 1,00 vyhovuje
dvere bez zádveria plastové, izolačné dvojsklo, typ. 19
2,2695 1,50 3,39 3,00 2,50 vyhovuje
4.3.3 Celkové hodnotenie obalových konštrukcií objektu
Merná tepelná strata obalových konštrukcií vrátane mernej tepelnej straty vplyvom tepelných mostov je 2 893,36 W.K-1. Merná tepelná strata vplyvom tepelných mostov bola určená približne, a to na základe zvýšenia súčiniteľa prechodu tepla vyjadreného vo Wm-2K-1. Hodnota tohto súčiniteľa je 0,05 Wm-2K-1 v prípade spojitej tepelnoizolačnej vrstvy na vonkajšom povrchu konštrukcií a v ostatných prípadoch je 0,1 Wm-2K-1. Splnenie minimálnej požiadavky priemerného súčiniteľa prechodu tepla všetkých obalových konštrukcií budovy podľa STN 73 0540-2 je uvedené v tabuľke 12. Podiel jednotlivých konštrukcií a tepelných mostov na celkovej mernej tepelnej strate prechodom je uvedený v nasledujúcom grafe.
Tabuľka 12: Hodnotenie priemerného súčiniteľa prechodu tepla podľa STN 73 0540-2
Faktor tvaru budovy
Priemerný súčiniteľ prechodu tepla
[W.m-2.K-1]
Normalizovaná hodnota
[W.m-2.K-1]
Odporúčaná hodnota
[W.m-2.K-1]
Cieľová odporúčaná
hodnota [W.m-2.K-1]
Hodnotenie podľa
STN 73 0540-2
0,43 1,45 0,49 0,33 0,23 nevyhovuje
Graf 3: Podiel konštrukcií a tepelných mostov na celkovej mernej tepelnej strate
Obv odov é steny nad
terénom
36,8%
Obv odov é steny pod
terénom
2,4%Podlaha na teréne
5,7%
Strecha plochá
7,2%
Otv orov é konštrukcie
41,0%
Vply v tepelných
mostov
6,9%
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
14
4.4 Potreba tepla na vykurovanie
Výpočet potreby tepla na vykurovanie bol vykonaný na základe výpočtu tepelných strát prechodom tepla konštrukciami a tepelných strát vetraním, ktoré boli znížené o tepelné zisky. Celková potreba energie pre krytie tepelných strát prechodom a vetraním predstavuje 277 766 kWh. Na celkovej potrebe sa pokrytie tepelnej straty prechodom obalovými konštrukciami podieľa 72,5 %, podiel vetrania je 27,5 %. Celková spotreba energie je redukovaná tepelnými ziskami budovy vo výške 36 402 kWh s mierou ich využitia na úrovni 95 %. Výsledná potreba tepla na vykurovanie budovy so započítaním tepelných ziskov je 243 185 kWh.
Tabuľka 13: Výpočet potreby tepla na vykurovanie
Merná tepelná strata vplyvom tepelných mostov [WK-1] ∆HTM 199,15
Merná tep. strata medzi vyk. priestorom a exteriérom bez tep. mostov [WK-1] HU 2 694,21
Merná tepelná strata prechodom [WK-1] HT =HU+∆HTM 2 893,36
Minimálna intenzita výmeny vzduchu [h-1] nmin 0,60
Intenzita výmeny vzduchu vplyvom infiltrácie [h-1] ninf 0,90
Priemerná intenzita výmeny vzduchu [h-1] n=max(nmin, ninf) 0,90
Objemový tok vzduchu mechanického vetracieho systému [m3h-1] Vf 0,00
Objemový tok vzduchu [m3h-1] VV 4 153,09
Merná tepelná strata vetraním [WK-1] HV = 0,264 . VV 1 096,42
Merná tepelná strata [WK-1] H = HT+HV 3 989,77
Vnútorný tepelný zisk [kWh] Qi 9 604,00
Pasívny solárny zisk [kWh] QS 26 797,51
Celkový tepelný zisk budovy [kWh] Qg = Qi+QS 36 401,51
Faktor využitia tepelných ziskov η 0,95
Potreba tepla na krytie tepelných strát prechodom [kWh] QT 201 434,39
Potreba tepla na krytie tepelných strát vetraním [kWh] QV 76 332,03
Potreba tepla na vykurovanie [kWh] Qh 243 184,99
Potreba tepla na vykurovanie na vstupe do hodnoteného objektu prepočítaná cez účinnosť výroby tepla 90,0 % je 270 206 kWh, čo predstavuje 972,7 GJ. Porovnanie vypočítanej mernej potreby tepla na dennostupeň so skutočnými mernými spotrebami tepla na vykurovanie za posledné 3 kalendárne roky je v nasledujúcom grafe.
Graf 4: Porovnanie vypočítanej mernej potreby so skutočnou spotrebou tepla na UK
82,1 79,3 79,2 83,8
0,1
10,1
20,1
30,1
40,1
50,1
60,1
70,1
80,1
90,1
2011 2012 2013 Vy počet
(kW
h /
den
no
stu
pe
ň)
V nasledujúcom grafe sú nasimulované priemerné vnútorné teploty počas vykurovacieho obdobia za predchádzajúce 3 kalendárne roky. Tieto boli určené na základe skutočných spotrieb tepla na UK, klimatických podmienok pre príslušný kalendárny rok uvedených v kapitole 4.2 a vypočítanej potreby tepla na vykurovanie. Porovnaním uvedených teplôt s vnútornou výpočtovou teplotou 18 °C napovedá o miere využívania vykurovacích útlmov, prípadne nedokurovania objektu.
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
15
Graf 5: Porovnanie vnútorných teplôt v objekte počas vykurovacieho obdobia
17,6817,27 17,44 18,0
15,00
20,00
2011 2012 2013 Vy počet
vnú
torn
á te
plo
ta (
oC
)
4.5 Hodnotenie budovy z hľadiska potreby tepla na vykurovanie
Pre hodnotenie budovy z hľadiska splnenia minimálnej požiadavky na energetickú hospodárnosť budovy podľa STN 73 0540-2 boli použité klimatické údaje referenčnej vykurovacej sezóny a zohľadnený prevádzkový čas vykurovania so stanoveným vplyvom na pokles vnútornej teploty v kategórii budov - administratívna budova. Pre splnenie energetického kritéria, merná potreba tepla na vykurovanie má byť nižšia ako normalizovaná hodnota. Hodnotená budova nespĺňa energetické kritérium.
Tabuľka 14: Hodnotenie budovy podľa STN 73 0540-2
Faktor tvaru budovy [m-1] A/Vb 0,43
Potreba tepla na UK v referenčnej vykurovacej sezóne [kWh] Qh 262 640,59
Merná potreba tepla na vykurovanie [kWhm-2] QEP 143,44
Normalizovaná hodnota [kWhm-2] QN,EP 53,50
Odporúčaná hodnota [kWhm-3] Qr1,EP 26,80
Cieľová odporúčaná hodnota [kWhm-2] Qr2,EP 13,40
Posúdenie budovy podľa STN 73 0540-2 QEP ≤ QN,EP nevyhovuje
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
16
5. NÁVRH OPATRENÍ NA ZNÍŽENIE SPOTREBY ENERGIE
Na zníženie energetickej náročnosti objektov, zníženie nákladov na vykurovanie a osvetlenie, zlepšenie kvality obalových konštrukcií a vnútornej tepelnej pohody boli navrhnuté nižšie uvedené opatrenia. Každé opatrenie je ekonomicky vyhodnotené v cenách energií kalendárneho roku 2013 (teplo na UK: 0,06 EUR/kWh, elektrina: 0,20 EUR/kWh), ktoré boli upravené mierou priemerného ročného nárastu cien energií (0,2%). Reálna diskontná miera, so zohľadnením ročnej miery inflácie (1,4%), bola stanovená vo výške 2,1%. Výška investičných nákladov vychádza z obvyklých cien stavebných materiálov, strojov, zariadení, bez zohľadnenia vedľajších vynútených nákladov. Hrúbka navrhovaných tepelných izolácií v rámci návrhu opatrení bola stanovená s ohľadom na splnenie požadovaných súčiniteľov prechodu tepla konštrukcie so zohľadnením technickej realizovateľnosti a ekonomickej návratnosti..
5.1 Zateplenie obvodových stien
S ohľadom na splnenie podmienok tepelnej pohody a splnenie energetických požiadaviek budovy, navrhujeme obvodové steny zatepliť expandovaným polystyrénom. Minimálna hrúbka tejto tepelnej izolácie, zabezpečujúca splnenie energetických požiadaviek a návrh skladby a hrúbky zateplenia jednotlivých stavebných konštrukcií je uvedený v nasledovných tabuľkách. V grafe 6 je pre porovnanie zobrazená optimálna hrúbka tepelnej izolácie vzhľadom na ekonomickú návratnosť investície do zateplenia obvodových stien.
Tabuľka 15: Minimálna hrúbka tepelnej izolácie obvodových stien pre splnenie podmienok STN 730540-2
Splnenie normalizovanej hodnoty súčiniteľa prechodu tepla
Splnenie odporúčanej hodnoty súčiniteľa prechodu tepla
Stavebná konštrukcia
Súčasný súčiniteľ prechodu
tepla [W.m-2.K-1]
Minimálna hrúbka tepelnej izolácie
[mm]
Dosiahnutý súčiniteľ
prechodu tepla [W.m-2.K-1]
Minimálna hrúbka tepelnej izolácie
[mm]
Dosiahnutý súčiniteľ
prechodu tepla [W.m-2.K-1]
Medziokenné piliere murované z pálených dierovaných tehál
1,06 90 0,30 140 0,22
Stena obvodová, murovaná z pálených dierovaných tehál
1,35 100 0,30 150 0,21
Tabuľka 16: Navrhovaná tepelná izolácia obvodových stien
Stavebná konštrukcia Skladba zateplenia Súčiniteľ
prechodu tepla [W.m-2.K-1]
Medziokenné piliere murované z dierovaných tehál
polystyrén expandovaný (EPS) v hrúbke 150 mm (R= 3,947 m2.K.W-1), omietka silikátová v hrúbke 2 mm (R= 0,010 m2.K.W-1),
0,20
Stena obvodová, murovaná z pálených dierovaných tehál
polystyrén expandovaný (EPS) v hrúbke 150 mm (R= 3,947 m2.K.W-1), omietka silikátová v hrúbke 2 mm (R= 0,010 m2.K.W-1),
0,21
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
17
Graf 6: Optimalizácia hrúbky tepelnej izolácie obvodovej steny v závislosti od jednoduchej návratnosti investície
12,7
6
11,
51
10,
76
10,
27
9,94
9,7
0
9,5
2
9,4
0
9,30
9,24
9,19
9,16
9,1
4
9,1
3
9,1
3
9,1
4
9,15
9,17
15,1
8
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
11,0
12,0
13,0
14,0
15,0
16,0
17,0
18,0
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200hrúbka tepelnej izolácie (mm)
jedn
oduc
há n
ávra
tno
sť (
roky
)
Tabuľka 17: Výpočet potreby tepla na vykurovanie – zateplenie obvodových stien
Merná tepelná strata vplyvom tepelných mostov [WK-1] ∆HTM 99,573
Merná tep. strata medzi vyk. priestorom a exteriérom bez tep. mostov [WK-1] HU 1 805,223
Merná tepelná strata prechodom [WK-1] HT =HU+∆HTM 1 904,797
Minimálna intenzita výmeny vzduchu [h-1] nmin 0,60
Intenzita výmeny vzduchu vplyvom infiltrácie [h-1] ninf 0,90
Priemerná intenzita výmeny vzduchu [h-1] n=max(nmin, ninf) 0,90
Objemový tok vzduchu mechanického vetracieho systému [m3h-1] Vf 0,00
Objemový tok vzduchu [m3h-1] VV 4 153,09
Merná tepelná strata vetraním [WK-1] HV = 0,264 . VV 1 096,415
Merná tepelná strata [WK-1] H = HT+HV 3 001,212
Vnútorný tepelný zisk [kWh] Qi 9 604,00
Pasívny solárny zisk [kWh] QS 26 797,51
Celkový tepelný zisk budovy [kWh] Qg = Qi+QS 36 401,51
Faktor využitia tepelných ziskov η 0,95
Potreba tepla na krytie tepelných strát prechodom [kWh] QT 132 611,24
Potreba tepla na krytie tepelných strát vetraním [kWh] QV 76 332,03
Potreba tepla na vykurovanie [kWh] Qh 174 361,84
Tabuľka 18: Ekonomické hodnotenie opatrenia – zateplenie obvodových stien
Investičný náklad na realizáciu opatrenia [EUR] 41 300
Ročná úspora energie [kWh] 76 470
Miera úspory energie [%] 28,3%
Ročná úspora nákladov na energie [EUR] 4 517
Dĺžka technickej životnosti opatrenia [roky] 25
Jednoduchá doba návratnosti investície [roky] 9,1
Diskontovaná doba návratnosti investície [roky] 10,1
Čistá súčasná hodnota [EUR] 48 277
Vnútorná miera výnosnosti [%] 10,1%
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
18
5.2 Zateplenie strechy
S ohľadom na splnenie podmienok tepelnej pohody a splnenie energetických požiadaviek budovy, navrhujeme plochú strechu zatepliť expandovaným polystyrénom. Minimálna hrúbka tepelnej izolácie na splnenie energetických požiadaviek a návrh skladby a hrúbky zateplenia jednotlivých stavebných konštrukcií je uvedený v nasledovných tabuľkách. V grafe 7 je pre porovnanie zobrazená optimálna hrúbka tepelnej izolácie vzhľadom na ekonomickú návratnosť investície do zateplenia strechy.
Tabuľka 19: Minimálna hrúbka tepelnej izolácie strechy pre splnenie podmienok STN 730540-2
Splnenie normalizovanej hodnoty súčiniteľa prechodu tepla
Splnenie odporúčanej hodnoty súčiniteľa prechodu tepla
Stavebná konštrukcia
Súčasný súčiniteľ prechodu
tepla [W.m-2.K-1]
Minimálna hrúbka tepelnej izolácie
[mm]
Dosiahnutý súčiniteľ
prechodu tepla [W.m-2.K-1]
Minimálna hrúbka tepelnej izolácie
[mm]
Dosiahnutý súčiniteľ
prechodu tepla [W.m-2.K-1]
strecha plochá 0,71 130 0,19 310 0,10
Tabuľka 20: Navrhovaná tepelná izolácia strechy
Stavebná konštrukcia Skladba zateplenia Súčiniteľ
prechodu tepla [W.m-2.K-1]
strecha plochá polystyrén extrudovaný (XPS) v hrúbke 150 mm (R= 4,286 m2.K.W-1), hydroizolačná asfaltová lepenka v hrúbke 10 mm (R= 0,050 m2.K.W-1),
0,17
Graf 7: Optimalizácia hrúbky tepelnej izolácie strechy v závislosti od jednoduchej návratnosti investície
22,5
0
19,8
8
18,4
7
17,6
6
17,1
9
16,
94
16,
83
16,
83
16,
89
17,
01
17,1
7
17,3
7
17,5
9
17,8
3
18,
09
18,
37
18,6
6
18,9
6
28,1
2
8,0
13,0
18,0
23,0
28,0
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200hrúbka tepelnej izolácie (mm)
jed
nodu
chá
ná
vrat
nos
ť (r
oky)
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
19
Tabuľka 21: Výpočet potreby tepla na vykurovanie – zateplenie strechy
Merná tepelná strata vplyvom tepelných mostov [WK-1] ∆HTM 199,147
Merná tep. strata medzi vyk. priestorom a exteriérom bez tep. mostov [WK-1] HU 2 536,639
Merná tepelná strata prechodom [WK-1] HT =HU+∆HTM 2 735,786
Minimálna intenzita výmeny vzduchu [h-1] nmin 0,60
Intenzita výmeny vzduchu vplyvom infiltrácie [h-1] ninf 0,90
Priemerná intenzita výmeny vzduchu [h-1] n=max(nmin, ninf) 0,90
Objemový tok vzduchu mechanického vetracieho systému [m3h-1] Vf 0,00
Objemový tok vzduchu [m3h-1] VV 4 153,09
Merná tepelná strata vetraním [WK-1] HV = 0,264 . VV 1 096,415
Merná tepelná strata [WK-1] H = HT+HV 3 832,201
Vnútorný tepelný zisk [kWh] Qi 9 604,00
Pasívny solárny zisk [kWh] QS 26 797,51
Celkový tepelný zisk budovy [kWh] Qg = Qi+QS 36 401,51
Faktor využitia tepelných ziskov η 0,95
Potreba tepla na krytie tepelných strát prechodom [kWh] QT 190 464,42
Potreba tepla na krytie tepelných strát vetraním [kWh] QV 76 332,03
Potreba tepla na vykurovanie [kWh] Qh 232 215,02
Tabuľka 22: Ekonomické hodnotenie opatrenia – zateplenie strechy
Investičný náklad na realizáciu opatrenia [EUR] 12 700
Ročná úspora energie [kWh] 12 189
Miera úspory energie [%] 4,5%
Ročná úspora nákladov na energie [EUR] 720
Dĺžka technickej životnosti opatrenia [roky] 25
Jednoduchá doba návratnosti investície [roky] 17,6
Diskontovaná doba návratnosti investície [roky] 21,6
Čistá súčasná hodnota [EUR] 1 578
Vnútorná miera výnosnosti [%] 3,1%
5.3 Výmena otvorových konštrukcií
Návrh tohto opatrenia vyplynul z analýzy súčasného stavu tepelnoizolačných vlastností vonkajších otvorových konštrukcií budovy, na základe ktorej sa okná a dvere podieľajú až 41,0% na potrebe tepla na krytie tepelných strát prechodom. Navrhujeme vymeniť 98% plochy otvorových konštrukcií za plastové zo súčiniteľom prechodu tepla rámu Uf = 1,6 W.m-2.K-1, so zasklením izolačným trojsklom zo súčiniteľom prechodu tepla Ug = 0,6 W.m-2.K-1 . Podrobný zoznam navrhovaných otvorových konštrukcií je uvedený v nasledujúcej tabuľke.
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
20
Tabuľka 23: Zoznam typov navrhovaných otvorových konštrukcií
Celková plocha
[m2]
Súčiniteľ prechodu
tepla [W.m-2.K-1]
Merná tepelná strata
konštrukcie [W.K-1]
Normalizovaná hodnota U podľa STN 730540-2 [W.m-2.K-1]
Odporúčané hodnoty Uo podľa STN 730540-2 [W.m-2.K-1]
Otvorová konštrukcia
A U A.U Un Uo
Hodnotenie podľa STN 73 0540-2
okno plastové, izolačné trojsklo, typ. 1 0,7 1,40 0,96 1,40 1,00 vyhovuje
dvere bez zádveria plastové, izolačné trojsklo, typ. 2
3,0 1,64 4,99 3,00 2,50 vyhovuje
okno plastové, izolačné trojsklo, typ. 3 16,2 1,13 18,38 1,40 1,00 vyhovuje
okno plastové, izolačné trojsklo, typ. 4 0,4 1,37 0,60 1,40 1,00 vyhovuje
okno plastové, izolačné trojsklo, typ. 5 2,6 1,00 2,59 1,40 1,00 vyhovuje
okno plastové, izolačné trojsklo, typ. 6 1,5 1,36 2,11 1,40 1,00 vyhovuje
okno plastové, izolačné trojsklo, typ. 7 7,3 1,21 8,86 1,40 1,00 vyhovuje
okno plastové, izolačné trojsklo, typ. 8 15,8 1,21 19,12 1,40 1,00 vyhovuje
okno plastové, izolačné trojsklo, typ. 9 212,2 1,04 220,00 1,40 1,00 vyhovuje
okno plastové, izolačné trojsklo, typ. 10 19,5 1,31 25,66 1,40 1,00 vyhovuje
okno plastové, izolačné trojsklo, typ. 11 11,2 1,09 12,26 1,40 1,00 vyhovuje
dvere so zádverím plastové, izolačné trojsklo, typ. 12
7,3 1,03 7,53 4,00 3,00 vyhovuje
okno plastové, izolačné trojsklo, typ. 13 38,6 1,07 41,37 1,40 1,00 vyhovuje
okno plastové, izolačné trojsklo, typ. 14 2,2 1,17 2,58 1,40 1,00 vyhovuje
dvere bez zádveria plastové, , typ. 15 18,9 1,60 30,26 3,00 2,50 vyhovuje
dvere bez zádveria plastové, , typ. 16 2,3 1,60 3,70 3,00 2,50 vyhovuje
okno plastové, izolačné trojsklo, typ. 17 4,3 1,02 4,35 1,40 1,00 vyhovuje
okno plastové, izolačné dvojsklo, typ. 18 (pôvodná otvorová výplň)
6,1 1,40 8,57 1,40 1,00 vyhovuje
dvere bez zádveria plastové, izolačné dvojsklo, typ. 19 (pôvodná otvorová výplň)
2,3 1,50 3,39 3,00 2,50 vyhovuje
Tabuľka 24: Výpočet potreby tepla na vykurovanie – výmena otvorových konštrukcií
Merná tepelná strata vplyvom tepelných mostov [WK-1] ∆HTM 199,147
Merná tep. strata medzi vyk. priestorom a exteriérom bez tep. mostov [WK-1] HU 1 923,967
Merná tepelná strata prechodom [WK-1] HT =HU+∆HTM 2 123,114
Minimálna intenzita výmeny vzduchu [h-1] nmin 0,60
Intenzita výmeny vzduchu vplyvom infiltrácie [h-1] ninf 0,03
Priemerná intenzita výmeny vzduchu [h-1] n=max(nmin, ninf) 0,60
Objemový tok vzduchu mechanického vetracieho systému [m3h-1] Vf 0,00
Objemový tok vzduchu [m3h-1] VV 2 781,71
Merná tepelná strata vetraním [WK-1] HV = 0,264 . VV 734,371
Merná tepelná strata [WK-1] H = HT+HV 2 857,485
Vnútorný tepelný zisk [kWh] Qi 9 604,00
Pasívny solárny zisk [kWh] QS 24 289,67
Celkový tepelný zisk budovy [kWh] Qg = Qi+QS 33 893,67
Faktor využitia tepelných ziskov η 0,95
Potreba tepla na krytie tepelných strát prechodom [kWh] QT 147 810,41
Potreba tepla na krytie tepelných strát vetraním [kWh] QV 51 126,65
Potreba tepla na vykurovanie [kWh] Qh 166 738,07
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
21
Tabuľka 25: Ekonomické hodnotenie opatrenia – výmena otvorových konštrukcií
Investičný náklad na realizáciu opatrenia [EUR] 60 500
Ročná úspora energie [kWh] 84 941
Miera úspory energie [%] 31,4%
Ročná úspora nákladov na energie [EUR] 5 017
Dĺžka technickej životnosti opatrenia [roky] 25
Jednoduchá doba návratnosti investície [roky] 12,1
Diskontovaná doba návratnosti investície [roky] 13,8
Čistá súčasná hodnota [EUR] 39 000
Vnútorná miera výnosnosti [%] 6,8%
5.4 Rekonštrukcia zdroja tepla
Návrh tohto opatrenia vyplynul z analýzy súčasného stavu zdroja tepla, ktorý je technicky zastaraný a vykazuje vysoký stupeň amortizácie. Normatívna účinnosť výroby tepla tohto zdroja je 90,0%. Tepelná strata súčasného stavu objektu je 123,7 kW. V prípade nerealizovania iných opatrení za účelom zníženia tepelnej straty objektu, navrhujeme osadiť 2 kotle s celkovým výkonom 160 kW a normatívnou účinnosťou 98,0%. V prípade realizácie vyššie uvedených opatrení by tepelná strata objektu bola 53,1 kW a postačoval by celkový inštalovaný výkon 90 kW. Pri výpočte inštalovaného výkonu tepelného zdroja bol zohľadnený dodatočný výkon potrebný na zakúrenie po skončení vykurovacieho útlmu.
Tabuľka 26: Ekonomické hodnotenie opatrenia – rekonštrukcia zdroja tepla
Inštalovaný výkon
160 kW Inštalovaný výkon
90 kW
Investičný náklad na realizáciu opatrenia [EUR] 17 000 8 000
Ročná úspora energie [kWh] 22 058 7 886
Miera úspory energie [%] 8,2% 8,2%
Ročná úspora nákladov na energie [EUR] 1 303 466
Dĺžka technickej životnosti opatrenia [roky] 15 15
Jednoduchá doba návratnosti investície [roky] 13,0 17,2
Diskontovaná doba návratnosti investície [roky] 15,1 20,9
Čistá súčasná hodnota [EUR] -91,1 -1 954,6
Vnútorná miera výnosnosti [%] - -
5.5 Inštalácia termoregulačných ventilov na vykurovacích telesách a hydraulické vyváženie vykurovacej sústavy budovy
Pre zabezpečenie správnej funkcie vykurovacej sústavy v budove v rôznych prevádzkových stavoch počas vykurovacieho obdobia je nevyhnutné, aby vykurovacia sústava bola hydraulicky stabilná a energeticky efektívna. Realizáciou navrhovaných opatrení v energetickom audite dôjde k zásadnému zásahu do tepelnej ochrany budovy. Vlastník budovy je povinný podľa § 8 zákona č.300/2012 Z.z. po vykonanej obnove budovy zabezpečiť hydraulické vyváženie vykurovacej sústavy budovy. Nevyhnutnou podmienkou pre zabezpečenie tejto povinnosti je vybavenie sústavy tepelných zariadení slúžiacich na vykurovanie automatickou reguláciou parametrov teplonosnej látky na každom tepelnom spotrebiči v závislosti od teploty vzduchu vo vykurovaných miestnostiach s trvalým pobytom osôb a ďalších regulačných prvkov inštalovaných na vykurovacej sústave budovy (napr. regulátory diferenčného tlaku, regulačné armatúry).
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
22
Zabezpečenie splnenia tohto opatrenia (povinnosti) si vyžaduje spracovanie samostatného projektu hydraulického vyváženia, ktorý zohľadní zmenené parametre teplonosnej látky zariadenia na výrobu tepla resp. dodávky tepla, režim vykurovania a tepelné straty budovy vyvolané obnovou budovy. V energetickom audite nekvantifikujeme energetické úspory, ktoré sa dosiahnu realizáciou tohto opatrenia lebo sú závislé od potreby tepla, ktorá sa dosiahne po realizácií rozsahu nahrnutých opatrení na obnovu budovy. Investičné náklady na realizáciu tohto opatrenia boli stanovené na základe merných cien odvodených od reálnych investičných nákladov realizovaných projektov hydraulického vyváženia.
Tabuľka 27: Investičné náklady na realizáciu inštalácie TRV a HV vykurovacej sústavy budovy
Investičný náklad na realizáciu opatrenia [EUR] 4 489
5.6 Inštalácia slnečných kolektorov na prípravu teplej vody
Návrh inštalovať slnečné kolektory na streche budovy vyplynul z možnosti usporiť približne 45 % nakupovanej primárnej na prípravu TUV. Pri návrhu bolo počítané s priemernou ročnou spotrebou energie na prípravu TUV 28786 kWh. V rámci technického riešenie je uvažované s inštaláciou 14 kusov slnečných kolektorov s celkovou apertúrnou plochou 25,2 m2 a akumulačného zásobníka na teplú vodu. Energetické a ekonomické vyhodnotenie tohto opatrenia je uvedené v nasledovnej tabuľke.
Tabuľka 28: Ekonomické hodnotenie opatrenia – inštalácia slnečných kolektorov
Investičný náklad na realizáciu opatrenia [EUR] 17 700
Ročná úspora energie [kWh] 12 954
Miera úspory energie [%] 45,0%
Ročná úspora nákladov na energie [EUR] 765
Dĺžka morálnej životnosti opatrenia [roky] 25,0
Jednoduchá doba návratnosti investície [roky] 23,1
Diskontovaná doba návratnosti investície [roky] 31
Čistá súčasná hodnota [EUR] -2 529
Vnútorná miera výnosnosti [%] -
5.7 Inštalácia fotovoltaického systému na výrobu elektriny
Cieľom tohto opatrenia je výroba elektriny pre vlastnú spotrebu. Východiskovým kritériom pre návrh inštalovaného výkonu fotovoltaických panelov je ročná spotreba elektriny pre iné účely ako osvetlenie (17913 kWh). Dôvodom výluky spotreby na osvetlenie je prevažne nízka intenzita slnečného svitu v čase využitia vnútorného osvetlenia. Ďalším dôležitým kritériom pri stanovení výkonu zariadenia je ročný počet hodín využitia ostatných elektrospotrebičov v budove počas trvania slnečného svitu (2006 hodín). Tieto boli vypočítané z údajov o prevádzkovom režime budovy (tabuľka 3). Na základe týchto kritérií je navrhovaný celkový inštalovaný výkon 8,9 kWp, čo zodpovedá ploche fotovoltaických panelov 62,3 m2. Ročná výroba elektriny na takomto zariadení v našich zemepisných šírkach predstavuje 8900 kWh, pričom pre vlastnú spotrebu elektriny pripadne približne 50 %, t.j. 4450 kWh.
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
23
Tabuľka 29: Ekonomické hodnotenie opatrenia – inštalácia fotovoltaického systému
Investičný náklad na realizáciu opatrenia [EUR] 16 700
Ročná úspora energie [kWh] 4 450
Miera úspory energie [%] 24,8%
Ročná úspora nákladov na energie [EUR] 890
Dĺžka morálnej životnosti opatrenia [roky] 25,0
Jednoduchá doba návratnosti investície [roky] 18,8
Diskontovaná doba návratnosti investície [roky] 23
Čistá súčasná hodnota [EUR] 949
Vnútorná miera výnosnosti [%] 2,55%
5.8 Výmena svetelných zdrojov a svietidiel
Pri tomto opatrení navrhujeme nahradiť svietidlá, v ktorých sú svetelné zdroje s nižšou účinnosťou za hospodárnejšie. Účinnosť svetelného zdroja je vyjadrená merným svetelným tokom lm/W. Celkový inštalovaný príkon v pôvodných svietidlách je 9 086 W, čím sa dosahuje svetelný tok 464 940 lm. Pre dosiahnutie tejto hodnoty svetelného toku v objekte navrhnutými svetelnými zdrojmi bude postačovať celkový príkon 6 246 W, čím dôjde k zníženiu inštalovaného príkonu o 31,3%. Priemerná dĺžka technickej životnosti je 20 rokov, pričom táto bola vypočítaná ako priemer životností navrhovaných typov svetelných zdrojov (LED žiarovka - 50 000 hodín, lineárna žiarivka T8 - 15 000 hodín, lineárna žiarivka T5 - 16 000 hodín) pri priemernom počte 845 hodín ročného svietenia. V rámci ekonomického hodnotenia tohto opatrenia bolo uvažované s morálnou životnosťou 20 rokov. Návrh výmeny svetelných zdrojov a svietidiel je uvedený v nasledujúcej tabuľke.
Tabuľka 30: Návrh výmeny svetelných zdrojov a svietidiel
Druh svetelného zdroja v svietidle
Merný svetelný
tok [lmW-1]
Celkový príkon
[W]
Spotreba elektriny
[kWh]
Náklad na elektrinu [EUR]
Úspora elektriny
[kWh]
Úspora nákladov
na el. [EUR]
LED žiarovka + nové svietidlo 75 336 284 57 1 136 227
lineárna žiarivka T8 + elektronický predradník + nové svietidlo
80 5 184 4 380 876 1 095 219
lineárna žiarivka T8 + elektronický predradník + nové svietidlo
80 640 541 108 135 27
lineárna žiarivka T5 + elektronický predradník + nové svietidlo
95 14 12 2 3 1
lineárna žiarivka T5 + elektronický predradník + nové svietidlo
95 72 61 12 30 6
Spolu: - 6 246 5 277 1 055 2 399 480
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
24
Tabuľka 31: Ekonomické hodnotenie opatrenia – výmena svetelných zdrojov a svietidiel
Investičný náklad na realizáciu opatrenia [EUR] 6 400
Ročná úspora energie [kWh] 2 399
Miera úspory energie [%] 31,3%
Ročná úspora nákladov na energie [EUR] 480
Dĺžka morálnej životnosti opatrenia [roky] 20
Jednoduchá doba návratnosti investície [roky] 13,3
Diskontovaná doba návratnosti investície [roky] 15,5
Čistá súčasná hodnota [EUR] 1 547,8
Vnútorná miera výnosnosti [%] 4,4%
5.9 Porovnanie výsledkov navrhovaných opatrení
Realizáciou jednotlivých opatrení je možné dosiahnuť rozdielnu úsporu energie a tiež rozdielnu návratnosť vložených finančných prostriedkov. Z uvedených opatrení najvyššie úspory energie vykazuje výmena otvorových konštrukcií (84 941 kWh) a najkratšiu návratnosť investície zateplenie obvodového plášťa. Porovnanie týchto hodnôt je uvedené v nasledujúcich grafoch.
Graf 8: Porovnanie ročných úspor energie pri jednotlivých opatreniach
76 470
12 189
84 941
22 058
4 450 2 399
12 954
0
10 000
20 000
30 000
40 00050 000
60 000
70 000
80 000
90 000
zate
ple
nie
obvodového
plá
šťa
zate
ple
nie
str
echy
vým
ena
otv
oro
vých
konštr
ukcií
rekonštr
ukcia
zdro
ja t
epla
pri
súčasnom
sta
ve o
bje
ktu
inšta
lácia
sln
ečných
kole
kto
rov n
a
prí
pra
vu T
UV
inšta
lácia
foto
voltaic
kého
systé
mu
vým
ena
svete
lných
zdro
jov
(kW
h)
Graf 9: Porovnanie návratností investícií pri jednotlivých opatreniach
10
22
1415
31
23
15
0
5
10
15
20
25
30
35
zate
ple
nie
obv
od
ov
éh
o
plá
šťa
za
tep
len
ie
str
ec
hy
vý
me
na
otv
oro
vý
ch
kon
štr
uk
cií
rek
onš
tru
kc
ia
zd
roja
te
pla
pri
súč
as
no
m
sta
ve o
bje
ktu
inš
talá
cia
sln
eč
ný
ch
ko
lek
toro
v n
a
prí
pra
vu
TU
V
inšt
alá
cia
foto
vol
taic
ké
ho
sys
tém
u
vý
me
na
sve
teln
ýc
h
zd
rojo
v
(ro
ky
)
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
25
6. PROJEKT ZNÍŽENIA ENERGETICKEJ NÁROČNOSTI OBJEKTU
6.1 Návrh projektu
Z jednotlivých navrhnutých opatrení bol zostavený projekt zníženia energetickej náročnosti objektu, ktorý obsahuje výpočet energetických a ekonomických úspor. Opatrenia, ktoré sú súčasťou tohto projektu, boli vybrané na základe posúdenia ekonomických, environmentálnych, technických, prevádzkových, úžitkových a legislatívnych kritérií. Súhrn navrhovaných opatrení vrátane ich investičných nákladov, úspor energie a nákladov na energie sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.
Tabuľka 32: Súhrn navrhovaných opatrení
Opatrenie Úspora energie
[kWh]
Úspora nákladov na energie
[EUR]
Náklady na realizáciu
[EUR]
zateplenie obvodového plášťa 76 470 4 517 41 300
zateplenie strechy 12 189 720 12 700
výmena otvorových konštrukcií 84 941 5 017 60 500
rekonštrukcia zdroja tepla 7 886 466 8 000
inštalácia termoregulačných ventilov na vykurovacích telesách a hydraulické vyváženie vykurovacej sústavy budovy
- - 4 489
inštalácia fotovoltaiky na prevádzku elektrospotrebičov 4 450 890 16 700
výmena svetelných zdrojov 2 399 480 6 400
Spolu: 188 336 12 090 150 089
Tabuľka 33: Výpočet potreby tepla na vykurovanie – projekt zníženia energetickej náročnosti
Merná tepelná strata vplyvom tepelných mostov [WK-1] ∆HTM 99,573
Merná tep. strata medzi vyk. priestorom a exteriérom bez tep. mostov [WK-1] HU 877,411
Merná tepelná strata prechodom [WK-1] HT =HU+∆HTM 976,984
Minimálna intenzita výmeny vzduchu [h-1] nmin 0,60
Intenzita výmeny vzduchu vplyvom infiltrácie [h-1] ninf 0,03
Priemerná intenzita výmeny vzduchu [h-1] n=max(nmin, ninf) 0,60
Objemový tok vzduchu mechanického vetracieho systému [m3h-1] Vf 0,00
Objemový tok vzduchu [m3h-1] VV 2 781,71
Merná tepelná strata vetraním [WK-1] HV = 0,264 . VV 734,371
Merná tepelná strata [WK-1] H = HT+HV 1 711,355
Vnútorný tepelný zisk [kWh] Qi 9 604,00
Pasívny solárny zisk [kWh] QS 24 289,67
Celkový tepelný zisk budovy [kWh] Qg = Qi+QS 33 893,67
Faktor využitia tepelných ziskov η 0,95
Potreba tepla na krytie tepelných strát prechodom [kWh] QT 68 017,28
Potreba tepla na krytie tepelných strát vetraním [kWh] QV 51 126,65
Potreba tepla na vykurovanie [kWh] Qh 86 944,95
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
26
Tabuľka 34: Ekonomické hodnotenie projektu - zníženie energetickej náročnosti objektu
Investičný náklad na realizáciu opatrenia [EUR] 150 089
Ročná úspora energie [kWh] 188 336
Miera úspory energie [%] 63,7%
Ročná úspora nákladov na energie [EUR] 12 090
Dĺžka technickej životnosti opatrenia [roky] 25
Jednoduchá doba návratnosti investície [roky] 12,0
Diskontovaná doba návratnosti investície [roky] 13,8
Čistá súčasná hodnota [EUR] 94 157,4
Vnútorná miera výnosnosti [%] 6,9%
6.2 Hodnotenie navrhovaného stavu z hľadiska potreby tepla na vykurovanie
Pre hodnotenie budovy z hľadiska splnenia minimálnej požiadavky na energetickú hospodárnosť budovy podľa STN 73 0540-2 boli použité klimatické údaje referenčnej vykurovacej sezóny a zohľadnený prevádzkový čas vykurovania so stanoveným vplyvom na pokles vnútornej teploty v kategórii budov - administratívna budova. Pre splnenie energetického kritéria, merná potreba tepla na vykurovanie má byť nižšia ako normalizovaná hodnota, čím sa takáto budova z pohľadu potreby energie na vykurovanie zaradí do energetickej triedy B. Hodnotená budova spĺňa energetické kritérium.
Tabuľka 35: Hodnotenie budovy podľa STN 73 0540-2
Faktor tvaru budovy [m-1] A/Vb 0,43
Potreba tepla na UK v referenčnej vykurovacej sezóne [kWh] Qh 95 290,14
Merná potreba tepla na vykurovanie [kWhm-2] QEP 52,04
Normalizovaná hodnota [kWhm-2] QN,EP 53,50
Odporúčaná hodnota [kWhm-3] Qr1,EP 26,80
Cieľová odporúčaná hodnota [kWhm-2] Qr2,EP 13,40
Posúdenie budovy podľa STN 73 0540-2 QEP ≤ QN,EP vyhovuje
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
27
7. ENVIRONMENTÁLNE HODNOTENIE
Realizáciou navrhovaných opatrení stavebných úprav objektu dôjde k zníženiu spotreby prvotného paliva z čoho vyplýva zníženie zaťaženia životného prostredia znečisťujúcimi látkami (SO2, NOx, CO, tuhé znečisťujúce látky). Nakoľko sa jedná o spaľovanie fosílneho paliva najväčšie množstvo pripadá na skleníkový plyn CO2, ktorého možná redukcia je uvedená v nasledujúcej tabuľke.
Tabuľka 36: Hodnotenie redukcie CO2
Ročná produkcia CO2 pred realizáciou projektu [ton] 82,34
Ročná produkcia CO2 po realizácii projektu [ton] 28,76
Ročná redukcia emisií CO2 [ton] 53,58
Ročná miera redukcie emisií CO2 [%] 65,07%
Graf 10: Redukcia CO2 vplyvom realizácie jednotlivých opatrení
20,20
7,66
21,85
1,54 1,840,50
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
zate
plen
ie
obvo
dové
ho
plá
šťa
zate
plen
ie s
tre
chy
vým
ena
otv
orov
ých
konš
truk
cií
rek
onšt
rukc
ia
zdro
ja t
epl
a
inšt
alá
cia
foto
volt
aik
y na
prev
ádz
ku
ele
ktr
osp
otre
bič
ov
vým
ena
sve
teln
ých
zdro
jov
(to
n)
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
28
8. ZÁVER
Energetický audit preukázal, že v budove OO PZ Sobrance sú značné možnosti úspor predovšetkým v spotrebe tepla, a to hlavne v znižovaní tepelných strát budovy.
Vysoká miera úspor energie je zárukou prijateľnej ekonomickej návratnosti investície a tiež pozitívneho dopadu na životné prostredie pri redukcii emisií produkovaných pri výrobe tepla. Vyčíslenie potenciálu možných úspor energie uľahčuje strategické rozhodovanie o zdrojoch financovania obnovy budovy, alebo možnosti využitia energetických služieb.
Všetky výpočty, závery a odporučenia tohto energetického auditu vychádzajú z posúdenia spotreby energie v roku 2011 až 2013 . Výška investičných nákladov a ekonomické hodnotenie vychádza z obvyklých cien stavebných materiálov, strojov, zariadení a z cien energie a jednotlivých médií v dobe spracovania tohto energetického auditu.
V rámci projektovej prípravy odporúčame vypracovať statické posúdenie vplyvu navrhovaných opatrení na stavebné konštrukcie a tepelnotechnický posudok a prípadné zistené technické rozdiely oproti návrhu v EA zohľadniť v ďalšom stupni prípravy projektu. Realizáciou navrhovaných opatrení v energetickom audite dojte k zásadnému zásahu do tepelnej ochrany budovy. Vlastník budovy je povinný podľa § 8 zákona č.300/2012 Z.z. po vykonanej obnove budovy zabezpečiť hydraulické vyváženie vykurovacej sústavy budovy.
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
29
9. REKAPITULAČNÝ LIST ENERGETICKÉHO AUDITU
Predmet EA Obvodné oddelenia Policajného zboru v Sobranciach
Stručná charakteristika objektu:
Budova OO PZ Sobrance bola skolaudovaná v 80.tych rokoch. Budova je štvorpodlažná, podpivničená. Zvislé nosné konštrukcie sú murované z CDm tehál. Konštrukčná výška nadzemných podlaží je 2,9 m. Nosnú časť stropov tvoria typové železobetónové panely. Budova je zastrešená rovnou strechou. Otvorové konštrukcie sú riešené zdvojenými oknami s dreveným rámom, pričom tieto vykazujú značný stupeň opotrebovania a špárovej netesnosti. Tento nedostatok spôsobuje nadmerné tepelné straty infiltráciou a to hlavne na náveterných stranách budovy. Okná na schodišti sú s kovovým rámom. Vstupné dvere sú atypické, oceľové s jednoduchým sklom
Návrh opatrení
Úspora energie Investičný náklad Navrhované opatrenia
[kWh] [EUR]
zateplenie obvodového plášťa 76 470 41 300
zateplenie strechy 12 189 12 700
výmena otvorových konštrukcií 84 941 60 500
rekonštrukcia zdroja tepla 7 886 8 000
inštalácia termoregulačných ventilov na vykurovacích telesách a hydraulické vyváženie vykurovacej sústavy budovy
- 4 489
inštalácia fotovoltaiky na prevádzku elektrospotrebičov
4 450 16 700
výmena svetelných zdrojov 2 399 6 400
Spolu: 188 336 150 089
Energetické hodnotenie projektu
Počiatočný
stav Navrhovaný
stav Redukcia
Miera redukcie
Merná tepelná strata prechodom cez: (WK-1) 2 893,4 977,0 1 916,4 66,2%
Merná tepelná strata vetraním (WK-1) 1 096,4 734,4 362,0 33,0%
Celkový tepelný zisk budovy (kWh) 36 401,5 33 893,7 2 507,8 6,9%
Potreba tepla na UK (kWh) 243 185,0 86 944,9 156 240,0 64,2%
Potreba primárnej energie na UK (kWh) 270 205,5 88 719,3 181 486,2 67,2%
Potreba energie na osvetlenie (kWh) 7 676,6 5 277,1 2 399,5 31,3%
Potreba energie na UK a osvetlenie (kWh) 277 882,1 93 996,5 183 885,7 66,2%
Environmentálne hodnotenie projektu
Počiatočný
stav Navrhovaný
stav Redukcia
Miera redukcie
Ročná produkcia emisií CO2 [ton] 82,3 28,8 53,6 65,1%
Ekonomické hodnotenie projektu
Investičný náklad na realizáciu opatrení 150 089
Ročná úspora nákladov na energie 12 090
Čistá súčasná hodnota 94 157
Doba hodnotenia [roky] 25
Jednoduchá doba návratnosti investície [roky] 12,0
Diskontovaná doba návratnosti investície [roky] 13,8
Vnútorná miera výnosnosti [%] 6,9%
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
30
10. PRÍLOHY
10.1 Príloha 1 Výpočet súčiniteľov prechodu tepla
Hrúbka [m]
Súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálu
[W.m-1.K-1]
Výpočtová hodnota
tepelného odporu
[m2.K.W-1]
Súčiniteľ prechodu
tepla [W.m-2.K-1]
Stručný popis konštrukcie
Homogénna vrstva
d λ R U
omietka brizolitová 0,02 0,8 0,0250
murivo z CDM 0,52 0,72 0,7222
Medziokenné piliere murované z dierovaných tehál omietka vápenno cementová 0,02 0,9 0,0222
1,06
omietka brizolitová 0,02 0,8 0,0250
murivo z CDM 0,375 0,72 0,5208 Stena obvodová, murovaná z pálených dierovaných tehál omietka vápenno cementová 0,02 0,9 0,0222
1,35
asfaltový náter 0,01 0,814 0,0123
murivo z CDM 0,375 0,72 0,5208
Stena pod terénom obvodová, murovaná z pálených dierovaných tehál omietka vápenno cementová 0,02 0,9 0,0222
0,92
linoleum 0,005 0,19 0,0263
cementový poter 0,02 1 0,0200 Podlaha na teréne
betón obyčajný hutný 0,3 1,3 0,2308
0,39
štrk 0,02 0,635 0,0315
hydroizolačná asfaltová lepenka 0,01 0,2 0,0500
pórobetónový strešný panel 0,25 0,3 0,8333
nevetraná vzduchová medzera >15 mm
0,1 0 0,1600
železobetónový stropný panel 0,25 1,4 0,1786
Strecha plochá
omietka vápenno cementová 0,01 0,9 0,0111
0,71
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
31
10.2 Príloha 2 Výpočet solárnych ziskov
Výpočet pasívnych solárnych ziskov - pôvodný stav
Orientácia otvorovej konštrukcie H JV SV SZ JZ Spolu
Celková energia globálneho žiarenia [kWhm-2] IS 340 320 200 100 200
Plocha otvoru korekčnej plochy [m2] A 0,0 9,3 163,7 24,7 174,9
Čiastkový faktor tienenia horizontu Fh 1,0 1,0 1,0 1,0 0,7
Čiastkový faktor tienenia presahmi zhora F0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Čiastkový faktor tienenia bočnými presahmi Ff 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Faktor tienenia FS 1,0 1,0 1,0 1,0 0,7
Zmenšujúci faktor protislnečných clôn FC 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Faktor rámov FF 0,0 0,6 0,6 0,6 0,7
Celková priepustnosť slnečnej energie g 0,0 0,7 0,7 0,7 0,7
Účinná korekčná plocha [m2] AS 0,0 3,4 67,1 10,3 56,4
Solárny tepelný zisk [kWh] QS 0 1 080 13 413 1 033 11 271 26 798
Výpočet pasívnych solárnych ziskov - navrhovaný stav
Orientácia otvorovej konštrukcie H JV SV SZ JZ Spolu
Celková energia globálneho žiarenia [kWhm-2] IS 340 320 200 100 200
Plocha otvoru korekčnej plochy [m2] A 0,0 9,3 163,7 24,7 174,9
Čiastkový faktor tienenia horizontu Fh 1,0 1,0 1,0 1,0 0,7
Čiastkový faktor tienenia presahmi zhora F0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Čiastkový faktor tienenia bočnými presahmi Ff 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Faktor tienenia FS 1,0 1,0 1,0 1,0 0,7
Zmenšujúci faktor protislnečných clôn FC 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Faktor rámov FF 0,0 0,6 0,6 0,6 0,7
Celková priepustnosť slnečnej energie g 0,0 0,6 0,6 0,6 0,6
Účinná korekčná plocha [m2] AS 0,0 3,1 62,7 9,4 49,1
Solárny tepelný zisk [kWh] QS 0 992 12 533 944 9 821 24 290
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
32
10.3 Príloha 3 Kontrola kotla, rozvodov a výpočet účinnosti kotla nepriamou metódou
Vizuálna kontrola kotla
Únik paliva Palivová sústava je plynotesná - kontrola vykonaná indikátorom úniku zemného plynu.
Únik teplonosnej látky Nebol zistený únik teplonosnej latky.
Vonkajší stav kotla Technicky stav kotlov je vyhovujúci.
Znečistenie spaľovacej komory a teplo výmenných plôch
Na základe vizuálnej kontroly spaľovacej komory a teplo výmenných plôch kotlov bolo zistené, že stav zariadenia je vyhovujúci a kotle sú pravidelne čistené a kontrolované v rámci preventívnej údržby.
Funkčnosť armatúr a stav ostatných častí, vyžadujúcich pravidelnú kontrolu
Funkčnosť ovládacích, uzatváracích a bezpečnostných armatúr je vyhovujúca.
Kvalita teplo nosnej látky, čistota obehovej vody
Vizuálnou kontrolou obehovej vody (odber vzorky z rozdeľovača vykurovacej vody) nebolo zistené jej zakalenie ani mechanické znečistenie. Doplnková voda do vykurovacieho systému je upravovaná. Doplňovanie systému je automatické.
Funkčnosť meracích prístrojov Teplomery a tlakomery sú funkčné
Systém riadenia kotla podľa návodu výrobcu Výkon kotlov je riadený automatikou kotlov.
Kontrola vnútorných rozvodov tepla a teplej vody
Typ vykurovacej sústavy
Budova OO PZ Sobrance je vykurovaná teplou vodou s núteným obehom. Ležatý rozvod, je vedený v technickom suteréne. Z hlavného rozvodu sú vedené odbočky k jednotlivým stúpačkám a vykurovacím telesám.
Otvorený / uzavretý okruch Uzavretý okruh vybavený expanznou nádržou.
Zoznam vykurovacích zón V objekte sa nenachádza zónová regulácia.
Technický stav rozvodov tepla a tepelnej izolácie Technický stav rozvodov tepla aj tepelnej izolácie zodpovedá veku ich výstavby.
Vek rozvodov tepla 34 rokov
Meranie množstva tepla vstupujúceho do rozvodov Nie je meranie vyrobeného tepla ani tepla vstupujúceho do rozvodov.
Obeh teplonosnej látky Obeh vykurovacej vody je zabezpečený dvoma čerpadlami.
Typ a výkon obehového čerpadla 2 x Grundfos UPE 50-120 180 príkon 0,79 KW
Príznaky hydraulického nevyváženia Neboli zistené.
Druh centrálnej regulácie vykurovacej sústavy a jej prevádzka
Regulácia vykurovania je zabezpečovaná pomocou kotlovej regulácie. Z uvedeného vyplýva, že tepelná pohoda je závislá od subjektívneho pocitu obsluhy kotlov.
Druh zónovej regulácie a jej prevádzka V objekte sa nenachádza zónová regulácia.
Druh časového ovládania a jeho prev. Bez možnosti časového ovládania regulácie.
Ovládače dostupné pre užívateľa Užívateľ má možnosť ovládania len uzatváracích – regulačných armatúr priamo na vykurovacích telesách.
Návod na prevádzku vykurovacej sústavy a jeho využívanie Nie je spracovaný žiadny návod na prevádzku vykurovacej sústavy.
Druh vykurovacích telies Oceľové liatinové radiátory
Hydraulické pripojenie vykúr. telies Dvojrurkový systém, všetky radiátory v paralelnom zapojení.
Druh individuálnej regulácie vykurovacích telies Časť vykurovacích telies je vybavená regulačnými ventilmi osadenými termostatickými hlavicami ( 33 ks).
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
33
Výpočet účinnosti kotla nepriamou metódou
Identifikácia kotla
Miestne označenie kotla K1 K2
Rok výroby kotla 1997 1997
Druh paliva zemný plyn zemný plyn
Spôsob dávkovania paliva automatický automatický
Výrobca kotla Ferroli Ferroli
Typ kotla Pegasus F2
102 Pegasus F2
102
Výrobné číslo kotla 9737L40064 9743L40231
Garantovaná účinnosť kotla (%) 90 90
Menovitý výkon kotla (MW) 0,102 0,102
Spôsob prívodu vzduchu atmosférický atmosférický
Regulácia výkonu jednostupňová jednostupňová
Teplonosné médium teplá voda teplá voda
Spôsob využitia kotla vykurovanie a príprava teplej
vody
vykurovanie a príprava teplej
vody
Palivo
Výhrevnosť zemného plynu MJ/m3 34,69 34,69
Namerané hodnoty
Výkon kotla pri meraní MW 0,102 0,102
Zaťaženie kotla % 100,0 100,0
Teplota spaľovacieho vzduchu °C 22,8 22,5
Teplota spalín °C 158,6 153,2
Obsah O2 v spalinách % 7,4 7,6
Obsah CO v spalinách % 0 0
Obsah CO2 v spalinách % 7,7 7,6
Vypočítané hodnoty
Prebytok vzduchu - 1,54 1,57
Strata kotla sálaním % 0,50 0,50
Strata horľavinou v tuhých zbytkoch
% 0,00 0,00
Strata horľavinou v spalinách % 0,00 0,00
Strata teplom v tuhých zbytkoch % 0,00 0,00
Strata citeľným teplom spalín % 8,47 8,25
Účinnosť kotla % 91,03 91,25
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
34
10.4 Príloha 4 Fotodokumentácia objektu
Obrázok 11 Pohľad západný
Obrázok 12 Pohľad východný
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
35
Obrázok 13 Pohľad južný
Obrázok 14 Pohľad severný
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
36
Obrázok 15 Kotolňa
Obrázok 16 Kotolňa príprava TV
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
37
Obrázok 17 Vykurovacie telesá
Obrázok 18 Svietidlá
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
38
10.5 Príloha 5 Termovízne posúdenie objektu
Termovízne merania objektov nám pomáhajú pri zisťovaní tepelnoizolačných chýb , ako aj pri zisťovaní rozloženia povrchového tepla na obvodových plášťoch objektov. Toto meranie neslúži na presné určenie množstva vyžarovanej energie, ale na vytypovanie najkritickejších miest na obvodovom plášti. Termovízna kamera zaregistruje a zosníma energetické toky vyžarované povrchom stavebnej konštrukcie vo forme infračerveného žiarenia. Výsledkom merania sú termogramy - grafické záznamy povrchu snímaného objektu. Snímaný objekt je zobrazený v škále farieb, pričom každej farbe zodpovedá určitý rozsah teplôt. Na pravej strane termogramu je zobrazená farebná škála s teplotnou stupnicou, ktorá informuje o teplotnom rozsahu zaznamenanom na termograme.
Účelom nášho merania je identifikovať tepelnotechnické závady obvodového plášťa, t.j. miesta so zníženou tepelnoizolačnou schopnosťou. Úroveň homogenity teplotných polí je charakterizovaná výskytom a rozsahom plôch s rozdielnymi povrchovými teplotami.
V prípade merania fasády v chladnom období, kedy je tepelný tok z interiéru do exteriéru, je za dobrý stav považovaná teplota fasády blížiaca sa teplote okolitého vzduchu (tmavšie odtiene na termograme). V mieste tepelných mostov je vonkajšia povrchová teplota vyššia (svetlejšie odtiene na termograme).
Z termogramov nie je možné hodnotiť kvalitu zasklenia okien a dverí, pretože sklo má veľmi nízku a pomerne zložito merateľnú emisivitu.
Pri meraní bola použitá termovízna kamera s nasledovnými parametrami:
Termovízna kamera: Testo 882
Typ Objektívu: Štandardný 32°
Výrobné číslo: 2710102
Poveternostné podmienky počas termovízneho merania:
Teplota vonkajšieho vzduchu: min. max. 24 hod. pred meraním 5°C 12°C Počas merania 7°C 8°C Slnečné žiarenie: 12 hod. pred meraním nie Počas merania nie Zrážky nie Rýchlosť vetra do 2m/s Smer vetra S-J Teplota vnútorného vzduchu 17-22 °C Rozdiel tlaku na záveternej a náveternej nie strane Ďalšie faktory zamračené
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
39
Západná strana budovy Dátum: Čas: Termogram 1.bmt 29. 4. 2014 5:28:52
Parametre obrázku: Stupeň emisivity: 0,93 Odraž. teplota [°C]: 1,0 Značenie obrázku:
Meraný objekt Teplota [°C] Emisivita Odráž. tepl. [°C] Poznámky
Bod merania 1 16,8 0,93 1,0 Prestup tepla cez netesnosti rámov
Bod merania 2 17,0 0,93 1,0 Prestup tepla cez netesnosti rámov
Bod merania 3 15,7 0,93 1,0 Teplota sklenenej výplne okna Histogram:
Línie profilu:
Poznámky: Reflektujúca teplota okolia bola zistená meraním na 1 °C. Teplota okolia počas merania bola 7 ... 8 °C. Počas merania bolo zamračené.
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
40
Západná strana budovy Dátum: Čas: Termogram 2.bmt 29. 4. 2014 5:28:06
Parametre obrázku: Stupeň emisivity: 0,93 Odraž. teplota [°C]: 1,0 Značenie obrázku:
Meraný objekt Teplota [°C] Emisivita Odráž. tepl. [°C] Poznámky
Bod merania 1 19,2 0,93 1,0 Otvorené okno - vetranie
Bod merania 2 15,1 0,93 1,0 Prestup tepla cez netesnosti rámov
Bod merania 3 8,8 0,93 1,0 Teplota sklenenej výplne okna Histogram:
Poznámky: Niektoré okná sa javia na termograme chladnejšie a iné teplejšie, je to z dôvodu, lebo sa v nich reflektuje zamračená obloha podľa sklonu okien voči kamere.
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
41
Západná strana budovy Dátum: Čas: Termogram 3.bmt 29. 4. 2014 5:29:22
Parametre obrázku: Stupeň emisivity: 0,93 Odraž. teplota [°C]: 1,0 Značenie obrázku:
Meraný objekt Teplota [°C] Emisivita Odráž. tepl. [°C] Poznámky
Bod merania 1 16,6 0,93 1,0 Tepelný most v mieste sokla
Bod merania 2 13,1 0,93 1,0 Teplota steny
Bod merania 3 17,2 0,93 1,0 Prestup tepla cez netesnosti rámov
Línie profilu:
Poznámky: Na termograme vidíme výrazný tepelný most v mieste sokla.
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
42
Západná strana budovy Dátum: Čas: Termogram 4.bmt 29. 4. 2014 5:28:28
Parametre obrázku: Stupeň emisivity: 0,93 Odraž. teplota [°C]: 1,0 Značenie obrázku:
Meraný objekt Teplota [°C] Emisivita Odráž. tepl. [°C] Poznámky
Bod merania 1 18,5 0,93 1,0 Otvorené okno - vetranie
Bod merania 2 16,6 0,93 1,0 Prestup tepla cez netesnosti rámov
Bod merania 3 7,8 0,93 1,0 Teplota sklenenej výplne okna Línie profilu:
Poznámky: Na termograme v reze č. 1 vidíme, že rámy okien sú najvýraznejším lokálnym tepelným mostom. .
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
43
Južná a západná strana budovy Dátum: Čas: Termogram 5.bmt 29. 4. 2014 5:30:50
Parametre obrázku: Stupeň emisivity: 0,93 Odraž. teplota [°C]: 1,0 Značenie obrázku:
Meraný objekt Teplota [°C] Emisivita Odráž. tepl. [°C] Poznámky
Bod merania 1 17,2 0,93 1,0 Tepelný most v mieste sokla
Bod merania 2 14,6 0,93 1,0 Tepelný most v mieste stužujúceho venca
Bod merania 3 13,6 0,93 1,0 Teplota steny Histogram:
Poznámky: Na termograme jasne vidieť tepelné mosty v mieste stužujúceho venca a v mieste sokla.
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
44
Východná strana budovy Dátum: Čas: Termogram 6.bmt 29. 4. 2014 5:32:06
Parametre obrázku: Stupeň emisivity: 0,93 Odraž. teplota [°C]: 1,0 Značenie obrázku:
Meraný objekt Teplota [°C] Emisivita Odráž. tepl. [°C] Poznámky
Bod merania 1 18,9 0,93 1,0 Otvorené okno - vetranie
Bod merania 2 16,2 0,93 1,0 Prestup tepla cez netesnosti rámov
Bod merania 3 10,3 0,93 1,0 Teplota sklenenej výplne okna Línie profilu:
Poznámky:
Vidíme, že rámy okien sú miestom najvýraznejších tepelných mostov. Samozrejme z pohľadu celkových tepelných strát sú z dôvodu veľkosti plochy dôležitejšie samotné zasklenia.
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
45
Východná strana budovy Dátum: Čas: Termogram 7.bmt 29. 4. 2014 5:33:15
Parametre obrázku: Stupeň emisivity: 0,93 Odraž. teplota [°C]: 1,0 Značenie obrázku:
Meraný objekt Teplota [°C] Emisivita Odráž. tepl. [°C] Poznámky
Bod merania 1 15,9 0,93 1,0 Tepelný most v mieste sokla
Bod merania 2 12,8 0,93 1,0 Teplota steny
Bod merania 3 16,0 0,93 1,0 Teplota sklenenej výplne okna Histogram:
Línie profilu:
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
46
Východná strana budovy Dátum: Čas: Termogram 8.bmt 29. 4. 2014 5:33:56
Parametre obrázku: Stupeň emisivity: 0,93 Odraž. teplota [°C]: 1,0 Značenie obrázku:
Meraný objekt Teplota [°C] Emisivita Odráž. tepl. [°C] Poznámky
Bod merania 1 16,4 0,93 1,0 Prestupy tepla cez netesnosti rámov
Bod merania 2 16,7 0,93 1,0 Tepelný most v mieste prekladu
Bod merania 3 14,7 0,93 1,0 Teplota garážovej brány Línie profilu:
Poznámky: Na termograme vidíme tepelné mosty v mieste prekladu, v rámoch a samotnej bráne.
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
47
Severná strana budovy Dátum: Čas: Termogram 9.bmt 29. 4. 2014 5:35:42
Parametre obrázku: Stupeň emisivity: 0,93 Odraž. teplota [°C]: 1,0 Značenie obrázku:
Meraný objekt Teplota [°C] Emisivita Odráž. tepl. [°C] Poznámky
Bod merania 1 14,1 0,93 1,0 Tepelný most v mieste nadokenného prekladu
Bod merania 2 13,7 0,93 1,0 Prestupy tepla cez netesnosti rámov
Bod merania 3 11,5 0,93 1,0 Teplota steny
Histogram:
Poznámky: Na termograme jasne vidieť tepelné mosty v miestach nadokenných prekladoch
SLOVENSKÁ INOVAČNÁ A ENERGETICKÁ AGENTÚRA
48
Severná strana budovy Dátum: Čas: Termogram 10.bmt 29. 4. 2014 5:40:19
Parametre obrázku: Stupeň emisivity: 0,93 Odraž. teplota [°C]: 1,0 Značenie obrázku:
Meraný objekt Teplota [°C] Emisivita Odráž. tepl. [°C] Poznámky
Bod merania 1 14,6 0,93 1,0 Tepelný most v mieste sokla
Bod merania 2 15,9 0,93 1,0 Teplota sklenej výplne okna
Bod merania 3 11,9 0,93 1,0 Teplota steny
Histogram:
Línie profilu: