Program Ujedinjenih naroda za razvoj u Hrvatskoj

Priručnik za savjetnike za energetsku učinkovitost

Siječanj, 2014.

1

Sadržaj

1. Uvod u energetiku i energetsku učinkovitost ................................................................................ 3

1.1. Općenito o energiji ................................................................................................................. 3

1.2. Vrste i izvori energije ............................................................................................................. 3

1.3. Oznake i mjerne jedinice ........................................................................................................ 4

1.4. Osnovne jedinice i izvedene jedinice ..................................................................................... 4

1.5. Energetska učinkovitost ......................................................................................................... 5

1.6. Razlozi ZA energetsku učinkovitost ....................................................................................... 6

1.7. Definicije ................................................................................................................................. 6

1.8. Prijenos topline ...................................................................................................................... 8

2. Energetsko siromaštvo, ugroženi kupci i energetska učinkovitost ............................................... 9

3. Energetska bilanca kućanstva i pojam toplinske ugode .............................................................. 10

3.1. Energetska (toplinska) bilanca kućanstva ........................................................................... 10

3.2. Faktori ugode u stambenom smještaju ................................................................................ 12

3.3. Ugoda, vlaga i prozračivanje ................................................................................................ 14

3.4. Odnos potrošnje energije i toplinske izolacije ..................................................................... 20

3.5. Toplinski propisi .................................................................................................................. 22

3.6. Glavni izvori gubitaka topline u neizoliranim objektima .................................................... 23

3.7. Bioklimatski koncepti ........................................................................................................... 24

4. Energenti i energetski sustavi ...................................................................................................... 25

4.1. Mjerenje i potrošnja toplinske energije u kućanstvima ....................................................... 25

4.2. Mjerenje i potrošnja vode u kućanstvima ............................................................................ 30

4.3. Mjerenje i potrošnja električne energije u kućanstvu ......................................................... 31

4.4. Rasvjeta ................................................................................................................................ 34

4.5. Uvid u troškove nastale potrošnjom energije ...................................................................... 53

5. Kućanski uređaji i njihove karakteristike .................................................................................... 59

2

5.1. Perilice i sušilice rublja......................................................................................................... 59

5.2. Štednjaci i perilice posuđa .................................................................................................... 62

5.3. Ostali kućanski uređaji ......................................................................................................... 64

5.4. Oznake energetske potrošnje ............................................................................................... 65

5.5. Stand-by gubici ..................................................................................................................... 67

6. Procedura energetskih posjeta .................................................................................................... 72

7. Postavljanje uređaja za štednju energije i vode........................................................................... 72

8. Evaluacija izvršenog posjeta ........................................................................................................ 72

9. Inventar uređaja koji štede energiju ............................................................................................ 72

3

1. Uvod u energetiku i energetsku učinkovitost

1.1. Općenito o energiji

Energija je sposobnost tijela da izvrši rad. Energiju samu po sebi nije moguće osjetilno spoznati, ali zato njezine učinke u obliku gibanja, topline, svjetlosti, zvuka i ostalog možemo. Energiju se ne može uništiti, ona prelazi iz jednog oblika u drugi, s jednog tijela na drugo u skladu sa zakonom očuvanja energije. Postoje mnogi oblici energije koji opet imaju svoje podskupine koje dolaze do izražaja kod proučavanja različitih znanstvenih problema:

kinetička energija potencijalna energija toplinska energija (toplina) unutarnja energija električna energija kemijska energija itd.

Jedinica za energiju je Joule (izgovor: džul, oznaka: J), često se upotrebljavaju i izvedenice (kJ, MJ, PJ, itd.). U svakodnevnom životu puno se češće upotrebljava ekvivalentna jedinica Ws (wattsekunda, 1J = 1 Ws), a posebice njezina izvedenica kWh. Vrijedi sljedeća jednakost: 1 kWh = 3 600 000 J = 3,6 MJ

Izračunavanje energije je jedan od bitnijih zadataka u tehnici, s obzirom da nam to daje informaciju o mogućem radu koji se može dobiti, a znanja o procesima i načinima pretvaranja raznih oblika energije u mehnički rad su kamen temeljac tehnološkog napretka i ljudske civilizacije.

1.2. Vrste i izvori energije

U energetici je najpogodnija podjela vrste energije ona prema stupnju pretvorbe iz oblika koje ne možemo neposredno koristiti. Podjela je sljedeća:

primarna energija je energija sadržana u nosiocu energije - energentu (nafta, plin, ugljen, drvo)

sekundarna energija je energija dobivena energetskom pretvorbom (transformacijom) iz primarne energije, primjerice to je elektična energija dobivena iz ugljena u termoelektrani, na pragu te elektrane

neposredna (konačna) energija je energija koja dolazi do krajnjeg korisnika korisna energija je energija za zadovoljavanje potreba krajnjih korisnika, primjerice to je

toplina električne grijače ploče na štednjaku.

Izvore energije dijelimo na obnovljive i neobnovljive. Karakteristika obnovljivih izvora energije jest da su neiscrpni odnosno neprestano se obnavljaju u prirodi. U obnovljive izvore energije ubrajamo sunčevu energiju, energiju vjetra, energiju vode i geotermalnu energiju. Energija iz biomase se također uobičajeno smatra obnovljivim izvorom energije.

Za razliku od njih, neobnovljivi izvori energije su fosilna (ugljen, nafta i prirodni plin) i nuklearna goriva (uran, plutonij), čija su nalazišta i zalihe ograničene i podložne konačnom iscrpljivanju. Gore nabrojani izvori energije rijetko su nam neposredno korisni – do uporabljivih oblika energije (električna, toplinska i kinetička – energija kretanja), dolazimo pomoću različitih strojeva i uređaja za energetske pretvorbe. U nastavku su nabrojani samo neki, koji se mogu susresti u zgradama, kućanstvima i osobnoj uporabi:

4

ogrijevni kotlovi/bojleri (energija iz goriva (prirodni plin, loživo ulje, ugljen, drvna biomasa) se pretvara u toplinsku energiju)

motori s unutarnjim sagorijevanjem (energija iz goriva se pretvara u kinetičku energiju) sunčevi toplinski kolektori (elektromagnetsko zračenje Sunca se pretvara u toplinsku

energiju) fotonaponski paneli (elektromagnetsko zračenje Sunca izravno se pretvara u električnu

energiju) dizalice topline (pomoću električne energije pretvaraju toplinsku energiju iz okoline niže

temperature u toplinsku energiju više temperature).

1.3. Oznake i mjerne jedinice

Opis fizikalnog stanja nekog objekta ili sustava nije potpun ako ne poznajemo vrijednost pojedine dimenzije. Nije dovoljno da znamo da neki objekt ima dimenziju duljine, potrebno je poznavati i kolika je ta duljina. Da bi to mogli učiniti potrebna nam je mjerna jedinica. Za dužinu je utvrđena jedinica metar. Tako možemo npr. reći da neki objekt ima duljinu od 2 metra. On će biti po duljini jednak nekom drugom objektu duljine 2 metra. Na isti način definirane su i druge osnovne mjerne jedinice.

Razliku između dimenzije i mjerne jedinice je u tome što dimenzija predstavlja mjeru koliko mjernih jedinica ima u nekoj fizikalnoj veličini. Sama mjerna jedinica je dogovorena i utvrđena mjera kojoj pripisujemo brojčanu vrijednost.

a) Sustavi mjernih jedinica

Tijekom povijesti se dogovor o mjernim jedinicama širio s lokalne zajednice na sve širi krug ljudi, tako da su danas njima obuhvaćene sve zemlje svijeta. Međunarodni sustav jedinica SI (Sisteme International) predstavlja pokušaj da se stvori jedinstveni sustav, koji će obuhvatiti sve mjerne jedinice, koje će moći koristiti cijeli svijet. Stvoren je 1960. godine i slijedio je metrički sustav, danas općenito poznat kao SI sustav mjernih jedinica. On je zamijenio sve ranije sustave mjernih jedinica kao što su Giorgijev sustav (cgs: centimetar, gram, sekunda), MKS sustav (metar, kilogram, sekunda), tehnički sustav jedinica i sustave engleskih jedinica.

U nastavku su opisane osnovne fizikalne veličine i odgovarajuće mjerne jedinice u SI sustavu.

1.4. Osnovne jedinice i izvedene jedinice

Kao osnova SI sustava mjernih jedinica odabrane su osnovne mjerne jedinice pomoću kojih se mogu prikazati i sve ostale izvedene mjerne jedinice. Tako je npr. kao jedna osnovna dimenzija odabrana duljina, pa je odmah definiran i 1 metar. U SI sustavu odabrane su sljedeće osnovne dimenzije:

metar (m), kao jedinica mjere za duljinu kilogram (kg) kao mjera za masu sekunda (s) kao mjera za vrijeme kelvin (K) kao mjera za temperaturu mol (mol) kao mjera za količinu tvari amper (A) kao mjera za jakost električne struje kandela (cd) kao mjera za intenzitet svijetla.

5

Osnovna fizikalna veličina

Dimenzija

Naziv mjerne jedinice

Oznaka jedinice

Dužina [L] metar m

Masa [M] kilogram kg

Vrijeme [T] sekunda s

Temperatura [θ] kelvin K

Količina tvari [Q] mol mol

Jakost električne struje [I] amper A

Intezitet svijetla [Φ] kandela cd

Tablica 1. Osnovne mjerne jedinice SI sustava.

Sve ostale mjerne jedinice izvedene su iz navedenih osnovnih mjernih jedinica.

1.5. Energetska učinkovitost

Pod pojmom energetska učinkovitost podrazumijevamo učinkovitu uporabu energije u svim sektorima krajnje potrošnje energije: industriji, prometu, uslužnim djelatnostima, poljoprivredi i u kućanstvima.

Po definiciji Energetska učinkovitost je suma isplaniranih i provedenih mjera čiji je cilj korištenje minimalno moguće količine energije tako da razina udobnosti i stopa proizvodnje ostanu sačuvane.

Pojednostavljeno, energetska učinkovitost znači uporabiti manju količinu energije (energenata) za obavljanje istog posla – funkcije (grijanje ili hlađenje prostora, rasvjetu, proizvodnju raznih proizvoda, pogon vozila, i dr.). Važno je istaknuti da se energetska učinkovitost nikako ne smije promatrati kao štednja energije. Naime, štednja uvijek podrazumijeva određena odricanja, dok učinkovita uporaba energije nikada ne narušava uvjete rada i življenja.

Nadalje, poboljšanje učinkovitosti potrošnje energije ne podrazumijeva samo primjenu tehničkih rješenja. Štoviše, svaka tehnologija i tehnička oprema, bez obzira koliko učinkovita bila, gubi to svoje svojstvo ukoliko ne postoje educirani ljudi koji će se njome znati služiti na najučinkovitiji mogući način.

Prema tome, može se reći da je energetska učinkovitost prvenstveno stvar svijesti ljudi i njihovoj volji za promjenom ustaljenih navika prema energetski učinkovitijim rješenjima, negoli je to stvar kompleksnih tehničkih rješenja.

Stoga je i prilikom davanja preporuka za poboljšanje energetske učinkovitosti najprije potrebno razmotriti navike potrošača i usmjeriti ih k s(a)vjesnijim izborima. Takve su mjere besplatne, a mogu donijeti doista značajne uštede.

Tek kada je razina svijesti potrošača o potrebi učinkovite uporabe energije razvijena, potrebno je potrošača usmjeravati na nove, tehničke mjere za smanjenje potrošnje energije, o čijoj primjeni će

6

se odlučiti na temelju njihove isplativosti, a čime će se uz energetsku podići i ekonomska učinkovitost.

1.6. Razlozi ZA energetsku učinkovitost

a) Zaštita okoliša

Nepobitna je činjenica da je pristup energiji po prihvatljivim cijenama ključan preduvjet gospodarskog i socijalnog razvoja svakog društava. No, proizvodnja energije i njezina uporaba značajno utječu na okoliš, uzrokujući zagađenja lokalnog i regionalnog karaktera (smog, kisele kiše i sl.), ali i globalne probleme poput globalnog zagrijavanja i rezultirajućih klimatskih promjena.

Naime, energija se još uvijek većinom proizvodi iz fosilnih goriva: ugljena, nafte i naftnih derivata i prirodnog plina. Njihovim sagorijevanjem u atmosferu se ispuštaju razni polutanti poput sumpornog dioksida SO2, dušičnih oksida NOx, čestica te ugljičnog dioksida CO2. Plinovi SO2 i NOx, osim njihovog potencijalno štetnog djelovanja na zdravlje, poznati su kao „kiseli” plinovi jer njihovom transformacijom prilikom daljinskog transporta nastaju kiseli sastojci koji se talože iz atmosfere u obliku mokrog (kisele kiše) i suhog taloženja. Osim zakiseljavanja, NOx sudjeluje u eutrofikaciji i stvaranju štetnog prizemnog ozona. S druge strane, staklenički plin CO2 je najznačajniji uzročnik globalnog zatopljenja.

Valja, stoga, imati na umu da se energija uvijek proizvodi kako bi zadovoljila potrošnju – proizvodnja je uzrokovana potrošnjom, pa nepažljiva, neučinkovita potrošnja uzrokuje nepotrebno veliku proizvodnju, a time i nepotrebno velik negativan utjecaj na okoliš.

Poboljšana učinkovitost uporabe energije rezultirat će njezinom smanjenom potrošnjom, što vodi i smanjenju proizvodnje energije. Može se reći da svaki kWh energije koji ne potrošimo znači određenu količinu onečišćujućih plinova koji nisu ispušteni u atmosferu. Prema tome, učinkovitom uporabom energije podiže se kvaliteta vlastitog okoliša te se pridonosi globalnoj borbi za suzbijanje klimatskih promjena.

b) Ekonomska učinkovitost

Energija nije besplatna, na nju se troši dio kućnog (ili poslovnog) budžeta – svaki mjesec dolaze računi za električnu energiju, prirodni plin, toplinsku energiju iz gradske toplinske mreže, vodu. Kada se tome dodaju i troškovi goriva za vozila, mjesečni iznos može biti veoma značajan. Stoga je jasno da smanjena potrošnja energije uslijed njezine učinkovitije uporabe donosi i proporcionalne novčane uštede.

1.7. Definicije

Snaga Rad izvršen u jedinici vremena.

a) Snaga uređaja (P): maksimalna energija koju uređaj može proizvesti. Izražava se u Wattima (W) Primjer: usisivač ima snagu 1.600 W – 1.600 vatni usisivač ili 1,6 kilovatni usisivač

b) Potrošnja (C): snaga potrošena u jednom satu. Izražava se u Watt satim (Wh) Primjer: ako televizor ima snagu 60W i koristi se 1 sat, tada je potrošeno 60Wh.

c) Potrošnja uređaja: (snaga uređaja) x (vrijeme rada uređaja). Vrijemese izražava u satima (h), snaga u W ili kW, a potrošnja

7

uređaja se izražava u Wh ili kWh.

Energija Sposobnost tijela za obavljanje rada.

Temperatura Veličina kojom se mjeri odstupanje od toplinske ravnoteže.

Toplina Dio unutarnje energije koji prelazi s jednog tijela na drugo pri izjednačavanju njihovih temperatura.

Toplinski gubici Gubici topline nastali provođenjem topline kroz ovojnicu zgrade prema okolini i tlu, te prema okolnim prostorima s različitim toplinskim opterećenjem.

Toplinska ugodnost Stanje svijesti kojim izražavamo zadovoljstvo s toplinskim stanjem okoliša.

Toplinski tok Predstavlja prenesenu količinu topline u jedinici vremena.

Prolaz topline Predstavlja toplinski tok koji prelazi s nekog fluida na krutu

stijenku te sa stijenke na drugi fluid i računa se uz poznavanje koeficijenta prolaza topline U i površine A, preko koje se prolaz topline odvija.

Stupanj djelovanja Omjer korisno dobivenog rada ili snage i utrošenog rada ili snage.

Učinkovitost, iskoristivost

Predstavlja odnos dobivene količine topline ili toplinskog toka i utrošene količine topline ili unesenog toplinskog toka.

a) Odnos vremena i snage

Recimo da bismo željeli zagrijati jednu litru vode s temperature od 20°C na temperaturu od 100°C. Ovisno o snazi sustava koji koristimo, taj proces može uzeti manje ili više vremena:

1. INDUSTRIJSKA PEĆ – gotovo trenutačno

2. UPALJAČ – nekoliko sati

3. ŠTEDNJAK – nekoliko minuta

b) Promjene agregatnog stanja

8

Agregatno stanje je stanje tvari opisano kvalitativnim svojstvima koja ovise o temperaturi i tlaku. Promjena agregacijskih stanja ovisi isto tako o veličini čestica i jačini privlačnih sila.

Klasična fizika poznaje tri agregatna stanja:

Kruta tvar ili krutina (S) - Udaljenosti između čestica su vrlo male. Nestlačive su. Velika je gustoća čestica, jake privlačne sile, čestice titraju samo oko središnjeg položaja ne napuštajući geometrijski oblik. Imaju stalan oblik i strukturu.

Kapljevita tvar ili kapljevina, bolje poznata kao tekućina (L) - Između čestica postoji slabija privlačnost. Nestlačive su, veće udaljenosti između čestica. Nemaju stalan oblik i volumen. Čestice se relativno slobodno gibaju i poprimaju oblik posude u kojoj se nalaze.

Plinovita tvar ili plin (G) - Velika je udaljenost među česticama. Skoro nikakva privlačna sila. Čestice se slobodno gibaju, nemaju uređenu strukturu. Plinovi su stlačivi i volumen im ovisi o temperaturi i tlaku. Bilo kakva posuda se brzo ispunjava plinom. Položaj čestica se brzo mijenja u svim smjerovima u prostoru.

Većina tvari zagrijavanjem prelazi iz krutog u tekuće stanje (taljenje). Temperaturu pri kojoj počinje taj prijelaz nazivamo talištem. Daljnjim zagrijavanjem tvar prelazi iz tekućeg u plinovito stanje (isparavanje), a odgovarajuću temperaturu nazivamo vrelištem.

Tvari prelaze iz plinovitog u tekuće (kondenzacija), a onda iz tekućeg u kruto (kristalizacija). Isto tako tvari mogu prelaziti iz krutog u plinovito i iz plinovitog u kruto (bez tekućeg agregacijskog stanja između u procesu):

iz krutog u plinovito – sublimacija iz plinovitog u kruto – kristalizacija.

Neke tvari prelazi direktno iz krutog u plinovito stanje, tj. ne postoje u tekućem stanju. Tekućine su nestlačive, kao i krute tvari. Ako stlačimo plinovite tvari one kondenziraju (prelaze u tekuće stanje). Primjer za vodu:

Ispod 0°C: kruto stanje Između 0°C i 100°C: tekuće stanje Iznad 100°C: plinovito stanje.

1.8. Prijenos topline

Prijenos topline je proces prelaska topline s toplog na hladno tijelo. Postoje tri načina prijelaza topline:

1. Kondukcija (vođenje topline) jest prijelaz topline između dvaju tijela u dodiru.

2. Konvekcija (strujanje) jest usmjereno gibanje odnosno strujanje fluida (tekućina i plinova), u kojem se topliji fluid giba prema hladnijem i predaje toplinu okolini. Razlikujemo prirodnu i prisilnu kovekciju. Prirodna nastaje uslijed razlika gustoća – razlike temperatura, dok prisilna konvekcija nastaje uslijed djelovanja nekog tehničkog uređaja. Strujanje može biti laminarno, prijelazno ili turbulentno.

3. Radijacija (zračenje) je prijelaz topline koji se odvija putem elektromagnetskog zračenja.

9

2. Energetsko siromaštvo, ugroženi kupci i energetska učinkovitost

10

3. Energetska bilanca kućanstva i pojam toplinske ugode

3.1. Energetska (toplinska) bilanca kućanstva

Kako bismo u potpunosti razumjeli energetsku potrošnju zgrade, potrebno je poznavati i razumjeti osnovne pojmove i veličine potrebne za njezino određivanje i analizu.

Potrošnja energije u zgradi ovisi o karakteristikama same zgrade (njezinog oblika i konstrukcijskih materijala), karakteristikama energetskih sustava u njoj (sustava grijanja, električnih uređaja i rasvjete, i dr.), i o klimatskim uvjetima podneblja na kojem se zgrada nalazi. Osnovni pojmovi za analizu potrošnje energije u zgradama su: toplinski gubici i dobici, koeficijent prolaza topline, stupanj-dan grijanja, stupanj korisnog djelovanja. Oni su ključni za određivanje energetske (toplinske) bilance zgrade.

Nadalje, zgradu trebamo razmatrati kao sustav, te je kao takvu analizirati. Na slici 3.1. prikazana je kuća sa svim tokovima energije, tj. prikazana je energetska bilanca zgrade.

Slika 3.1. Primjer ukupne energetske bilance za obiteljsku kuću (Izvor: EIHP).

Energetska bilanca zgrade podrazumijeva sve energetske gubitke i dobitke te zgrade. Pri tome uobičajeno govorimo o toplinskoj bilanci zgrade, odnosno razmatramo koliko je energije potrebno da bi se zadovoljile toplinske potrebe zgrade. Važno je zapamtiti da je potreba za toplinskom energijom uvijek usko vezana za toplinske gubitke zgrade.

11

Naime, dok god su toplinski dobici energije dovoljni za pokrivanje toplinskih gubitaka, u zgradi će se održavati željeni uvjeti toplinske ugodnosti. Prema tome, mora vrijediti jednakost:

ene.dobici=ene.gubici,

odnosno

energija sustava za grijanje + unutarnji toplinski dobici + toplinski dobici od sunca

= transmisijski gubici + ventilacijski gubici + gubici sustava grijanja

Transmisijski gubici topline nastaju prolazom (transmisijom) topline kroz elemente ovojnice zgrade. Oni ovise o konstrukcijskim elementima zgrade (opeka, armirano-betonska), debljini toplinske zaštite na zidovima, prozorima, vratima, itd. Transmisijski gubici nisu jedini koji određuju potrebe grijanja zgrade. Njima se moraju pribrojiti i toplinski gubici zbog provjetravanja, tzv. ventilacijski gubici (Qvent). Oni se određuju na temelju potrebnog broja izmjena zraka.

Osim toplinskih gubitaka, u zgradama imamo i toplinske dobitke koji ne dolaze iz sustava grijanja, tzv. slobodne toplinske dobitke. Ti dobici uključuju toplinu dobivenu od osoba koje borave u prostoru, kao i od različitih uređaja (primjerice, uredska oprema, rasvjeta, kuhinjski uređaji i dr.) koji se u tom prostoru koriste. Te dobitke nazivamo unutarnjim ili internim dobicima (Qin). Osim toga, određena količina topline u prostor dolazi i od Sunčeva zračenja (Qsol). Prema tome, energija koju je potrebno osigurati iz sustava grijanja (korisna energija Qk) za zagrijavanje zgrade jednaka je:

Qk = Qtrans + Qvent −Qin −Qsun

Kao što se sa slike 3.1. vidi, da bi sustav grijanja zadovoljio toplinske potrebe zgrade, potrebna je određena količina primarne energije (energenta) Q. Ta je energija veća od energije Qk jer tehnički sustavi nisu savršeni, tj. oni također imaju svoje gubitke (Qη). Ove gubitke određujemo upravo pomoću stupnja korisnog djelovanja. Stupanj korisnog djelovanja kotla, bojlera ili općenito bilo kojeg drugog uređaja, određuje se laboratorijskim mjerenjima i to je podatak kojega proizvođač mora navesti na svom proizvodu. Stupanj korisnog djelovanja označava se s η, a izražava u postotcima. Primjerice, stupanj korisnog djelovanja kotla nam govori kolika je učinkovitost pretvorbe goriva u kotlu. Naime, energiju goriva ne možemo iskoristiti u potpunosti, jer se dio energije izgubi s ispuštenim dimnim plinovima ili vlagom, dio se prenosi sa samog kotla na okoliš zračenjem, a dio goriva niti ne sagori u potpunosti.

Jasno je dakle da vrijedi jednakost:

Q = Qk + Qη

Prema tome, energetska bilanca kuće glasi:

Q + Qin + Qsun = Qtrans + Qvent + Qη

Iza energetske bilance upravo se krije i osnovna ideja energetske učinkovitosti u zgradarstvu, a to je smanjiti potrebnu energiju za sustava grijanja na najmanju moguću mjeru, tj. smanjiti ulaznu energiju i gubitke energije, a pri tome ne narušiti toplinsku ugodnost u prostoru.

Upravo je iz energetske bilance jasno da će mjere energetske učinkovitosti ići u sljedeća tri smjera:

- povećanje toplinskih dobitaka od Sunca (posebice kod novogradnje)

12

- smanjenje transmisijskih i ventilacijskih gubitaka (poboljšanje toplinske izolacije, energetski učinkoviti prozori)

- smanjenje gubitaka u sustavu grijanja (energetski učinkoviti kotlovi, izolacija cijevne mreže, automatska regulacija)

- povećanje udjela obnovljivih izvora energije (sunčevi kolektori za sustav potrošne tople vode i kao dodatak sustavu grijanja, korištenje biomase).

3.2. Faktori ugode u stambenom smještaju

Toplinska ugoda ovisi o razmjeni topline između ljudskog tijela i okoliša. Te promjene ovise o šest faktora koje možemo podijeliti u dvije kategorije (Tablica 2.).

Faktori okoline: Individualni faktori:

Temperatura zraka

Brzina zraka

Vlaga

Temperatura zidova

Razina aktivnosti pojedinca

Toplinski otpor odjeće

Tablica 2: Faktori ugode.

a) Ugoda i individualni faktori

Zadatak grijanja je osiguranje odgovarajućih uvjeta u prostoru kako bi se ostvarila toplinska ravnoteža između ljudskog tijela i njegove okoline i time ostvario osjećaj ugode. Faktori koji utječu na ugodnost su osim odjeće i fizička aktivnost, temperatura zraka, temperatura zidova, vlažnost zraka, brzina strujanja zraka i njegova kvaliteta. Grijanjem prostorija može se utjecati samo na dva od navedenih faktora a to su temperatura zraka i temperatura zidova.

Na ostale faktore može se utjecati samo putem sustava klimatizacije prostora. Reakcije tijela na pojedine uvjete u kojima se ono nalazi možemo podijeliti u dvije skupine, na aktivne i pasivne reakcije. U aktivne se reakcije ubrajaju one svjesne, poput odijevanja i razodijevanja i one nesvjesne poput znojenja i drhtanja. S druge pak strane pasivne reakcije tijela predstavljaju izmjenu topline s okolišem koja nastaje kao posljedica temperaturnih razlika između tijela i okoline i uvjeta u kojima se prijenos topline odvija.

Toplinska ravnoteža između tijela i njegove okoline, rezultirat će promjenom temperature tijela, dakle njezinim snižavanjem u slučaju kad je toplina koja se u tijelu generira manja od one koja se s tijela predaje okolini ili njezinim porastom, u slučaju kad se sva toplina generirana u tijelu ne uspijeva predati okolini. Oba ova slučaja u svojim ekstremima mogu biti opasna po zdravlje.

Ljudsko tijelo ima vrlo učinkovit mehanizam za održavanje temperature tijela koja se održava na približno 37oC. Kada se tijelo pregrijava, iniciraju se dva procesa: prvo se krvni sudovi šire, povećavajući protok krvi prema površini kože, čime se postiže povećano odavanje topline prema okolini, a u određenom trenutku tijelo se počinje znojiti. Znojenje je učinkovit mehanizam za hlađenje tijela zbog toga što se energija potrebna za ishlapljivanje znoja uzima s kože.

13

Ako se ljudsko tijelo pothlađuje, prva reakcija je da se krvni sudovi sužavaju pritom reducirajući protok krvi prema površini kože. Druga reakcija je drhtanje kojemu je osnovni cilj grčenjem i opuštanjem mišića osigurati dodatnu toplinu.

Ljudsko tijelo je toplinski sustav koji proizvodi unutarnju toplinu. Tijelo ne generira uvijek jednaku količinu topline, a to ovisi o tjelesnoj aktivnosti. Tijelo, poput kakvog grijača, proizvodi snagu određenog broja vata. Što smo aktivniji, to ćemo više topline generirati. Tijelo u kretanju neće imati jednaku toplinu kao i tijelo čovjeka koji sjedi ili leži.

Primjer:

tijelo u ležećem položaju emitira 45W po kvadratnom metru tijelo tijekom intenzivne aktivnosti emitira 175W po kvadratnom metru.

Odjeća koju nosimo također ima utjecaja na naš osjećaj ugode, budući da odjeća ima ulogu izolacijskog materijala. Upravo stoga zimi se oblačimo toplije.

Drugi faktori, poput umora ili hrane (koja predstavlja naš izvor energije), također mogu utjecati na osjet temperature. Puno smo osjetljiviji na hladnoću kad smo umorni ili gladni.

b) Ugoda i temperatura

Sobna temperatura utječe na osjećaj ugode. Kad je riječ o stambenom smještaju, preporučene temperature za osjećaj ugode po funkciji prostora su sljedeće:

17°C u spavaćoj sobi, u svrhu dobrog sna 19°C u dnevnim i društvenim prostorima te kuhinji 22 °C u kupaonici.

Unatoč tome, osjećaj ugode može oscilirati ovisno o temperaturnoj razlici između zraka u unutarnjem prostoru i temperature vanjskog zida.

Velika temperaturna razlika između vanjskog zida i zraka u unutarnjem prostoru obično znači da je toplinski otpor zida loš, što znači da materijali od kojih je napravljen zid ne omogućuju učinkovito usporavanje gubitka topline.

Posljedice velike temperaturne razlike:

osjećaj neugode (drhtanje) potreba za povećanjem temperature zraka pojačavanjem grijanja kako bi se postigao osjećaj

ugode.

Na dijagramu (Slika 3.2.) prikazano je područje toplinske ugode za odjevenu osobu u sjedećem položaju, kao funkcija temperature i vlažnosti zraka.

Koeficijent toplinske vodljivosti odjeće uzet je 10,8 W/m K. Unutar područja toplinske ugode ljudski termoregulacijski sustav u mogućnosti je, uz pomoć različitih mehanizama, regulirati odavanje topline prema okolini i na taj način održavati tjelesnu temperaturu u granicama normale.

14

Slika 3.2. Područje udobnosti (Izvor: Priručnik za energetske savjetnike).

Kako bismo osigurali osjećaj ugode temperaturna razlika između zraka u prostoriji i vanjskog zida ne bi smjela premašiti 3°C. Jednako tako, temperaturna razlika između glave i stopala ne bi smjela premašiti 3°C.

3.3. Ugoda, vlaga i prozračivanje

a) Čemu služi prozračivanje?

Zrak u prostoru u kojem boravimo mora se neprestano obnavljati, i to iz nekoliko razloga:

prozračivanjem prostora osiguravamo potreban kisik iz prostora na taj način izbacujemo višak vlage (vodene pare) koja se stvara zbog naših

aktivnosti ujedno izbacujemo zrak koji sadrži razne mirise i onečišćujuće tvari.

Prozračivanje je stoga apsolutno nužno kako bismo osigurali zdravlje, sigurnost i osjećaj ugode u bilo kojem prostoru u kojem boravimo.

U prošlosti se prozračivanje osiguravalo na prirodan način, otvaranjem prozora, ili čak putem zidova koji često nisu bili dovoljno zabrtvljeni. U novosagrađenim prostorima, čiji zidovi su dobro izolirani, ventilacija se osigurava mehaničkim sustavima, putem usisnih otvora na vratima i prozorima, kao i otvora za izbacivanje zraka u pojedinim prostorima, naročito u kuhinji i kupaonici.

15

U svakom slučaju, kako bismo osigurali promjenu zraka u prostoriji, važno je svakodnevno ručno prozračivati stambeni prostor, kako ljeti, tako i zimi, na otprilike pet minuta, otvaranjem prozora i isključivanjem grijanja.

b) Ugoda i brzina zraka

Kretanje zraka u boravišnom prostoru utječe na osjet temperature zraka. Drugim riječima, što se zrak brže kreće, to će biti potrebna veća temperatura zraka u prostoriji kako bismo se osjećali ugodno.

Primjer: - pri brzini zraka od 0,15 metara u sekundi (m/s), temperatura koja osigurava osjećaj ugode

iznosi 21°C - pri brzini zraka od jedan metar u sekundi (m/s), temperatura koja osigurava osjećaj ugode

iznosi 25°C.

Napomena: u starim kućama, koje najčešće nisu izolirane, ventilaciju je teže kontrolirati. U takvim kućama, načelno govoreći, kretanje zraka je izraženije, što dovodi i do većeg osjećaja neugode.

c) Ugoda i vlažnost zraka

Zrak u unutrašnjosti ima određenu razinu vlažnosti, koja utječe na naš osjećaj ugode i zdravlje.

Glavni izvori vlažnosti zraka u kući uključuju sljedeće: - Kućanske aktivnosti (tuširanje/kupaonicu, kuhinju, disanje, pranje i sušenje odjeće, čišćenje

kuće). Primjerice, jedna osoba emitira približno 0,5 litara vode dnevno, a odjeća koja se suši emitira i do jednu litru vode po satu.

- Prodiranje kišnice kroz krov ili oštećene zidove. - Kapilarnu vlagu: voda se iz vlažnog tla diže kroz zidove.

Načelno govoreći, u zrak se svakodnevno ispušta 10 do 20 litara vode.

Otežavajući faktori: - prekomjerno korištenje vode - neodgovarajuće grijanje - začepljenje otvora za prozračivanje - loš toplinski otpor zidova (kad je temperatura zidova niska, zrak se lakše kondenzira u

kontaktu s tim zidovima).

d) Posljedice prekomjerne vlažnosti Vlaga u zraku mjeri se postocima. Idealna vlažnost zraka trebala bi iznositi između 40% i 60%. Posljedice niske vlažnosti (ispod 30%)

- povećanje statičkog elektriciteta (dolazi do umjerenog izbijanja elektriciteta u kontaktu s metalnim objektima)

- povećanje osjećaja neugode i iritacije od duhanskog dima (neugodni mirisi su uočljiviji) - povećanje koncentracije prašine u zraku, što može potaknuti razmnožavanje bakterija i

dovesti do štetnog utjecaja na zdravlje (respiratornih bolesti).

16

Posljedice prekomjerne vlažnosti (iznad 70%)

Vidljivi utjecaji u kućanstvu: - kondenzacija vode na prozorima i ispod prozora - oštećenja na zidovima i razvoj plijesni (odljepljuju se tapete, plijesni i gljivice razvijaju se u

kutovima zidova i u najhladnijim dijelovima prostora) - neugoda povezana s hladnim zidovima, prekomjerna potrošnja energije za grijanje - štetni psihološki utjecaji, vidljiva oštećenja, prljav dojam.

Vidljivi utjecaji na zdravlje:

- vlaga potiče razmnožavanje grinja i žohara, koji vole tople i vlažne prostore - prisutnost gljivica i plijesni dovodi do alergija (ekcemi, rinitis, astma ...) - male bebe i djeca naročito su ranjivi na respiratorne probleme, zbog slabijih pluća.

e) Suzbijanje vlage

Spore gljivica prisutne su u ambijentalnom zraku naročito tijekom ljeta. Kad je vrijeme suho i vruće, crna plijesan ispušta naročito veliki broj spora u zrak. Na spore stoga redovito možemo naići i u zraku u stambenim prostorijama. U kvalitetno projektiranim prostorima te uobičajene spore nemaju mogućnost preživljavanja. No, kad su uvjeti u stambenim prostorima neprikladni, gljivične spore odlično uspijevaju, pa na taj način mogu uzrokovati štetu na građevinskoj strukturi, a ujedno i ugroziti zdravlje stanara.

Kako bi se razvijale, spore plijesni zahtijevaju visoku relativnu vlažnost (od 65% do 85%). U interijerima se te spore stoga najčešće šire u podrumima, kupaonicama, na prozorskim okvirima, u klimatizacijskim uređajima, ovlaživačima zraka i na hladnim površinama zidova, gdje se može pojaviti kondenzacija. Hladna područja zidova pojavljuju se prije svega na dijelovima "toplinskih mostova". Toplinski mostovi su dijelovi konstrukcije na kojima dolazi do značajnog gubitka topline prema vanjskoj okolini, primjerice na spoju nosive ploče koja se proteže prema balkonu i vertikalnih zidova, u blizini prozora ili u kutovima zgrade, kao i, dakako, na bilo kojem dijelu konstrukcije na kojem je toplinska izolacija manjkava ili je nema. Plijesan se naročito može razviti tamo gdje su hladne površine zidova prekrivene ormarima ili policama za knjige, i gdje je onemogućena cirkulacija zraka.

Što valja učiniti: - prozračivati prostor kako bi se uklonio višak vlage - ne blokirati otvore za prozračivanje, koje valja redovito čistiti - ne sušiti odjeću u stambenom prostoru - prozračivati prostor naročito često pri kuhanju, kupanju ili drugim aktivnostima koje

dovode do isparavanja vodene pare - prikladno grijati prostor.

f) Vlaga i temperatura unutrašnjosti

Zagrijavanje prostorije omogućuje nam da kontroliramo razinu vlažnosti, time što ograničavamo kondenzaciju vode. Kondenzaciju vode možemo definirati kao prijelaz vode iz jednog agregatnog stanja (plinovitog) u drugo (tekuće) stanje, u kontaktu s površinom ili hladnim zrakom.

Što je temperatura viša, to je niži rizik od kondenzacije, pa time i rasta plijesni. Zagrijavanje "suši" zrak.

U prosječnom kućanstvu svakoga dana u zrak ispari oko 10 litara vode. Većina tog isparavanja odnosi se na tuširanje, kupanje i kuhanje. No, disanje i znojenje također mogu povećati vlažnost

17

zraka. Još jedan izvor vlage su i biljke u prostoriji. Voda za zalijevanje također s vremenom isparava u zrak koji se nalazi u prostoriji. Nadalje, otvoreni akvariji i sobne fontane u prostoriji također mogu povećati vlažnost zraka. Izvori štetnih tvari među ostalim uključuju građevinske materijale, podne obloge, namještaj i sredstva za čišćenje.

Količina vode koja isparava u zrak u stanu

Disanje (jedna osoba) približno 0,1 litra na sat

Kupanje i tuširanje približno 1 litra po osobi dnevno

Kuhanje 0,4 do 0,8 litara po postupku kuhanja

Perilica rublja 0,2 do 0,3 litre po ciklusu pranja

Otvorene vodene površine (akvariji, fontane)

0,9 do 1,2 litre dnevno

Tablica 3. Proizvodnja vodene pare u životnom prostoru zbog boravka i aktivnosti ukućana (Izvor: "Kontrolirano prozračivanje" (na njemačkom jeziku). Nakladnik: Behörde für Umwelt und Gesundheit Hamburg (Njemački naslov: Kontrolliertes Lüften))

g) Problemi s vlagom i pojavom plijesni

Zrak uvijek sadrži vodu odnosno vlagu. Podatak o relativnoj vlažnosti zraka pruža nam naznaku razine vlažnosti. Ako je relativna vlažnost 0%, to znači da u zraku uopće nema vodene pare. Podatak od 100% relativne vlažnosti znači da je zrak zasićen vodenom parom i da više ne može apsorbirati dodatnu količinu vode. To se, primjerice, događa u slučaju magle, kad se čini kao da iz zraka padaju čestice vode. Kapacitet zraka za apsorpciju vodene pare izuzetno ovisi o temperaturi. Hladni zrak ima vrlo ograničenu sposobnost apsorbiranja vode, dok topao i suh zrak ima vrlo visok kapacitet apsorpcije. To je razlog zbog kojeg je prozračivanje toliko važno kako bismo izbacili akumuliranu vlagu iz prostorija: hladni zrak, koji sadrži vrlo malo vodene pare, zagrijava se u stanu. U nedostatku izvora vlažnosti zraka u stanu, to bi dovelo do vrlo suhog zraka s niskom relativnom vlažnošću. Tamo gdje su prisutni izvori vlažnosti, zagrijan i u međuvremenu osušen zrak može bez problema apsorbirati tu vodenu paru. Jedan kubični metar zraka može apsorbirati oko 17 grama vodene pare prije no što zrak postane zasićen. No, valja imati u vidu da relativna vlažnost zraka ne bi smjela znatnije prekoračiti vrijednost od 60%, budući da se ta vrijednost smatra graničnom vrijednošću za zdravu klimu u stambenom prostoru.

U stanovima sa starim prozorima u pravilu se odvija značajna izmjena zraka prema vanjskoj okolini, budući da prozori nisu nepropusni za zrak. Stoga hladan i relativno suh zrak zimi prodire kroz pukotine. To je loša pojava s gledišta potrošnje energije, no zato dovodi do relativno niske vlažnosti zraka u prostoriji.

Novi prozori koji ne propuštaju zrak sprječavaju izmjenu zraka. Vlaga koja se stvara pri tuširanju, kuhanju ili disanju tako završava u zraku u prostoriji, što ima za posljedicu povećanje vlažnosti zraka u prostoriji i kondenzaciju na hladnim površinama, gdje spore plijesni pronalaze idealne uvjete za razvoj. Pravilno prozračivanje stoga je iznimno važno kako bismo spriječili izbijanje plijesni (vidi dio "Pravilno prozračivanje").

18

Visoka vlažnost ujedno pogoduje i razvoju mikroorganizama u presvlakama namještaja ili u madracima. To predstavlja ozbiljan zdravstveni problem, naročito za osobe koje pate od alergija.

Ukoliko tijekom provjere u vezi sa štednjom energije naiđete na problem s plijesni, ili se od vas zatraži da istražite tu vrstu problema, trebate objasniti činjenice i uputiti korisnika na lokalni savjetodavni centar za korisnike. Ova tema toliko je složena da – mimo isticanja potrebe za pravilnim prozračivanjem – ne biste trebali pokušavati o njoj detaljno raspravljati, a svakako ne biste trebali nuditi bilo kakve preporuke.

Gubici u vezi s prozračivanjem predstavljaju značajan dio sveukupnih toplinskih gubitaka u stambenom prostoru. U starim zgradama to predstavlja oko 40% utroška, a u niskoenergetskim objektima taj se postotak može popeti i do 60%. Često se događa da se i do polovica toplinske energije prostorije "baci kroz prozor" zbog neprikladnog prozračivanja.

h) Savjeti za pravilno prozračivanje

● Izbjegavajte stalno otvaranje prozora "na kip"! Prozori otvoreni na taj način uzrokuju najveće gubitke topline, što ne moramo nužno primijetiti u prvi mah. Stanar može uštedjeti i do 200 eura po sezoni grijanja jednostavnim izbjegavanjem trajnog otvaranja prozora na kip. Time ujedno sprječavamo hlađenje perifernih zidova i namještaja.

● Pravilno prozračivanje obavlja se na sljedeći način: trebamo nakratko (pet minuta je najčešće dovoljno) širom otvoriti prozore (čime osiguravamo kratko, ali intenzivno prozračivanje). Najbolje je svakog jutra prozračivanjem osigurati potpunu izmjenu zraka u prostoriji. Ukoliko je to moguće, u svrhu prozračivanja valja napraviti propuh. U protivnom, treba širom otvoriti prozore u svim prostorijama. Najdjelotvornija metoda je kratko i intenzivno prozračivanje stana.

● Prozračivanje stambenog prostora jednom dnevno nije dovoljno. U prostorijama u kojima borave ukućani prozračivanje bi trebalo napraviti ujutro i onda ponovo popodne. Navečer valja prozračiti stan na način da se osigura potpuna izmjena zraka, uključujući kupaonice. Time se poboljšava klima u stanu i ujedno sprječava rast plijesni.

● Prije prozračivanja treba isključiti termostatske ventile!

i) Savjeti za sprječavanje rasta plijesni

● Koristite termo-higrometar. Taj uređaj prikazuje temperaturu i relativnu vlažnost. Pomoću tog instrumenta možete kontrolirati klimu u prostoriji.

● U prostorijama u kojima se tijekom kratkog razdoblja može akumulirati velika količina vlage (poput kuhinje ili kupaonice) tu vlagu valja odmah izbaciti prozračivanjem. Primjerice, kad god nešto kuhamo, svu nastalu vlagu odmah trebamo prozračivanjem izbaciti iz kuhinje. Zatvaranjem vrata kuhinje možemo spriječiti da vodena para dospije u druge prostorije u stanu.

● Ukoliko je stan opremljen kupaonicom bez prozora, vlažan zrak valja izbaciti najkraćim mogućim putem preko druge prostorije. Preostala vrata u stanu trebaju pritom biti zatvorena, kako se vodena para ne bi proširila čitavim stanom.

● U slučajevima u kojima je nužno sušiti rublje u stanu, budući da nije dostupna posebna prostorija za sušenje rublja, sobu u kojoj se suši rublje potrebno je često prozračivati. Vrata te sobe trebaju biti zatvorena.

19

● Prozračivanje je potrebno i za kišnog vremena, pod pretpostavkom da kiša pritom ne dospijeva u stan kroz prozor. I pri kišnom vremenu hladni vanjski zrak je "suši" od toplog zraka u sobi. Razlog je taj što kapacitet zraka za apsorpciju vodene pare izrazito ovisi o temperaturi. Tako, primjerice, jedan kubični metar zraka pri temperaturi od 0 °C može preuzeti 4,4 grama vlage (vodene pare). Usporedbe radi, pri temperaturi od 20 °C zrak je zasićen vodom tek nakon što preuzme 17,3 grama vodene pare. Hladan i vlažan zrak stoga sadrži manje vodene pare od zasićenog zraka pri sobnoj temperaturi. To znači da hladan i vlažan zrak ima relativnu vlažnost od samo 25% kad se zagrije na sobnu temperaturu – što će reći da je stoga vrlo suh – tako da može preuzeti dodatnu vlagu.

Slika 3.3. lijevo: klasični analogni higrometar; desno: digitalni higrometri (Izvor: Achievo).

j) Ovojnica zgrade i koncept toplinskog otpora zida

Razlikujemo provodljive i izolacijske materijale. Materijal je provodljiv ukoliko s lakoćom provodi toplinu ili hladnoću (primjeri: bakar, čelik). Materijal ima izolacijska svojstva ukoliko teško provodi toplinu ili hladnoću. Izolacijske materijale karakterizira sposobnost zarobljavanja zraka, i obično su porozni (primjeri: staklena vuna, polistiren).

Slika 3.3. Toplinska izolacija vanjskog zida od kamene vune i polistirena (Izvor: EIHP).

20

3.4. Odnos potrošnje energije i toplinske izolacije

Što je struktura građevine bolje izolirana, to se manje troši energije, budući da se toplina može bolje očuvati.

a) Kvaliteta izolacije zida

Kako bi se izbjegao gubitak topline, zidovi moraju biti napravljeni od materijala s izolacijskim svojstvima. Na taj se način može kvalitetnije očuvati toplinu u unutarnjem prostoru.

Slika 3.3. Usporedba debljina toplinske izolacije u odnosu na toplinske karakteristike vanjskog zida

(Izvor: EIHP).

b) Kvaliteta stakla:

Konvencionalno dvostruko staklo (pri čemu je između dvije plohe stakla sloj zraka) učinkovitije je od jednostrukog stakla, budući da se na taj način:

- smanjuje učinak hladnih zidova - smanjuje kondenzacija i gubitak topline kroz prozore.

Slika 3.3. Toplinski kvalitetni profili od PVC-a, drva i aluminija (Izvor: EIHP).

21

Primjer: Dječje jaslice Ivančica Osijek

Slika 3.3. Zgrada prije rekonstrukcije, vizualizacija mogućeg izgleda, te zgrada danas nakon rekonstrukcije (Izvor: EIHP).

Postojeća zgrada jaslica sagrađena je 1974. godine, bez toplinske zaštite. Energetskim pregledom zgrade i provođenjem infracrvenog snimanja, s ciljem utvrđivanja toplinske kvalitete vanjske ovojnice, ustanovljeno je energetski vrlo loše stanje s prosječnom potrošnjom energije za grijanje oko 278 kWh/m2.

Toplinska udobnost i standard boravka djece u jaslicama bio je vrlo nizak. Rekonstrukcija je provedena s ciljem povećanja energetske učinkovitosti, na zgradi, koja je nužno morala u rekonstrukciju zbog izuzetno lošeg stanja vanjske ovojnice. Rekonstrukcija je obuhvatila:

- zamjenu postojećih staklenih stijena i prozora novima, znatno boljih termičkih karakteristika (U=1,10 W/m2K umjesto tadašnjih U=3,50 W/m2K)

- izvedbu dodatne toplinske izolacije vanjskih zidova s kamenom vunom debljine 10 cm, i tankoslojnom žbukom te sanaciju ravnog krova izvedbom toplinske izolacije u debljini 16 cm, te nove hidroizolacije

- manje zahvate na instalacijama - poboljšanje kvalitete rasvjete, ugradnja termostatskih ventila, izolacija cjevovoda, zamjena postojećih zatvorenih drvenih obloga na radijatorima prikladnijima, koje omogućavaju slobodnu cirkulaciju zraka.

Nakon rekonstrukcije primjenom mjera energetske učinkovitosti, današnje toplinske potrebe iznose oko 70 kWh/m2, što je smanjenje od preko 70%.

Slika 3.4. Potrošnja energije prije i nakon rekonstrukcije (Izvor: EIHP).

22

3.5. Toplinski propisi

Zgrade su najveći pojedinačni potrošač energije, a time i veliki zagađivač okoliša. Zbog dugog životnog vijeka zgrada, njihov je utjecaj na okoliš u kojem živimo dug i kontinuiran i ne možemo ga zanemarivati. Stalno rastuće cijene energije i energenata u posljednjih 30-tak godina, rezultirale su razvojem zakonske regulative sa sve strožim zahtjevima za povećanjem energetske učinkovitosti zgrada, a podigla se i svijest kod korisnika o potrebi štednje energije. To je svakako reguliralo implementaciju mjera energetske učinkovitosti u novogradnjama. Međutim, postojeće zgrade, s nizom godina korištenja iza sebe, te s velikim postotkom udjela u ukupnoj arhitekturi danas, predstavljaju velike potrošače energije i veliki problem za energetsku situaciju u Hrvatskoj.

Nagli razvoj izgradnje 50-tih i 60-tih godina, rezultirao je izgradnjom velikog broja zgrada koje su danas registrirane kao veliki potrošači energije i koje je potrebno sustavno obnavljati, a predstavljaju veliki postotak postojeće izgradnje. Potencijal uštede energije u sektoru postojeće arhitekture znatno je veći od onog koji možemo postići projektiranjem suvremenih niskoenergetskih zgrada.

Hrvatski prosjek 2008. godine: 200 kWh/m² godišnje.

Ciljevi iz Kyota do 2050. godine: 50 kWh/m² godišnje.

23

3.6. Glavni izvori gubitaka topline u neizoliranim objektima

Slika 3.5. Pregled dijelova i tehničkih sustava koji utječu na potrošnju energije u zgradi (Izvor: UNDP).

Krov: odgovoran za 10 do 20% toplinskih gubitaka.

Zidovi: odgovorni za 20 do 25% toplinskih gubitaka.

Ventilacija i gubitak zraka: odgovorni za 20 do 25% toplinskih gubitaka.

Prozori: odgovorni za 10 do 15% toplinskih gubitaka.

Tlo: odgovorno za 7 do 10% toplinskih gubitaka.

Toplinski mostovi: odgovorni za 5 do 10% toplinskih gubitaka.

Toplinski mostovi odnose se na slabije izolirana područja (primjerice spojeve dvaju zidova).

24

U stambenoj zgradi potrošnja energije razlikuje se od jedne do druge stambene jedinice. Razlika u potrošnji dolazi zbog samog položaja, stupnju izloženosti jugu, okruženosti drugim grijanim prostorima, i sl. Jedna stambena jedinica koja gleda na sjever i nalazi se na najvišoj etaži zahtijevat će veću potrošnju energije u usporedbi sa stambenom jedinicom koja gleda na jug i okružena je stambenim jedinicama drugih susjeda. Te razlike još su izraženije ukoliko zgrada nije izolirana.

3.7. Bioklimatski koncepti

Bioklimatska arhitektura podrazumijeva nastojanje da se pronađe sklad između same izgradnje, ponašanja korisnika i klimatskih uvjeta. Pritom se uzima u obzir okoliš, kao i sposobnost izbjegavanja vanjskih i negativnih utjecaja.

Primjerice, može se koristiti vegetacija kao prirodna zaštita od hladnih vjetrova i ljetnog sunca.

a) Orijentacija

Ovisno o orijentaciji prostorije, razlikuju se i prirodni tokovi topline koja dolazi od sunca. Sobu orijentiranu prema jugu trebat će manje zagrijavati nego sobu orijentiranu prema sjeveru.

Primjenjujući bioklimatski pristup građenju, odabrat ćemo, primjerice, južnu orijentaciju za prostorije u kojima se boravi tijekom dana, poput kuhinje, a dijelove koji predstavljaju "tampon zone" orijentirat ćemo prema sjeveru, poput stepenica, podruma, garaže, spremišta i ulaza. Kad je riječ o prostorijama za odmor, idealna je sjeveroistočna ili sjeverozapadna orijentacija.

Slika 3.6. Primjena bioklimatskog koncepta u gradnji.

b) Kompaktnost (faktor oblika)

Kompaktnost podrazumijeva uravnoteženje prostora i njegove gustoće. Što je neka zgrada kompaktnija, to je manje njezine površine izloženo toplinskim gubicima. U svrhu najbolje toplinske učinkovitosti, prikladno je odabrati kockasti oblik objekta.

25

4. Energenti i energetski sustavi

U zgradama se energija koristi za različite potrebe, a ovisno o tipu zgrade te se potrebe kreću od električne energije za rasvjetu, preko energije za grijanje, pa do energije za zadovoljavanje tehnoloških potreba, npr. poput pranja ili sterilizacije u bolnicama. Općenito se energetske potrebe zgrada mogu razvrstati kao:

električna energija za rasvjetu električna energija za različite električne uređaje električna energija za pogon dizala, eskalatora i sl. električna energija za pogon motornih pogona u sustavima ventilacije, klimatizacije i sl. potrošna topla (sanitarna) voda toplinska energija za grijanje rashladna energija za hlađenje sekundarne upotrebe toplinske energije za praonicu, kuhinju, sterilizaciju i sl.

Pri tome, energetska potrošnja namijenjena za grijanje, ventilaciju i kondicioniranje zraka predstavlja najznačajniji dio energetske potrošnje u zgradama.

Koncepcija cjelovitog ili integralnog energetski učinkovitog građenja podrazumijeva istovremeno razmatranje svih aspekta građevine, od arhitekture, pročelja i funkcije, preko konstrukcije, protupožarne zaštite, akustike, pa do potrošnje energije I ekološke kvalitete zgrade. Osnovne metode projektiranja energetski učinkovite zgrade uključuju tri bitna elementa:

1. smanjenje potreba za energijom (energetske uštede) 2. maksimiziranje korištenja obnovljivih izvora energije 3. korištenje fosilnih goriva na optimalan način u pogledu zaštite okoliša.

4.1. Mjerenje i potrošnja toplinske energije u kućanstvima

Često se može naići na mišljenje da je potrošnja grijanja unaprijed određena toplinskom izolacijom zidova, kvalitetno izoliranim prozorima i učinkovitošću sustava grijanja, dok sam stanar u praksi, prema tom mišljenju, i nema utjecaja na potrošnju. Pritom je doista točno da kvaliteta toplinske izolacije, prozora i tehnologije grijanja doista predstavlja najznačajniji faktor potrošnje toplinske energije. Unatoč tome, ponašanje samog stanara ima značajan utjecaj na potrošnju toplinske energije.

U prosječnom stanu u stambenoj zgradi potrošnja energije u svrhu grijanja prostora iznosi oko 225 kWh po kvadratnom metru stambenog prostora godišnje. Ukoliko stanar zna kako učinkovito koristiti energiju, moguće je tu potrošnju energije smanjiti za približno četvrtinu; drugim riječima, za oko 50 kWh po kvadratnom metru godišnje. U usporedbi s kućanstvom koje se ponaša na neodgovarajući način i time uludo troši energiju, pažljiv stanar čak može uštedjeti i više od pola energije, konkretno oko 140 kWh po kvadratnom metru godišnje.

Za stan od 70 kvadratnih metara, uz cijenu toplinske energije od 0,17 kuna po kWh, razlika u troškovima između učinkovitog korisnika i "rasipnog korisnika" tijekom godine dana iznosi oko 2.000 kuna!

Sezona grijanja u Hrvatskoj u pravilu traje od početka listopada do kraja travnja. Pravilno postavljanje sobne temperature jedan je od ključnih faktora koji utječe na potrošnju toplinske energije u stanu.

26

Preporučena temperatura u prostoriji

Dnevna soba 20 °C

Kuhinja 18° C

Spavaće sobe 16 °C

Hodnici 15 °C

Tablica 4. Preporučene temperature po vrsti prostorija.

Percepcija topline i hladnoće može se itekako razlikovati od čovjeka do čovjeka. Starije ili bolesne osobe i osobe s niskim tlakom osjetit će hladnoću puno brže od drugih. Stoga se savjetuje redovito kontrolirati sobnu temperaturu pomoću termometra. Kako bismo ekonomično koristili toplinsku energiju, ima smisla smanjiti temperaturu u sobama koje se ne koriste. Smanjenjem sobne temperature štedi se daleko više energije nego "ponovnim zagrijavanjem" prostorija. Važno je pritom zatvoriti vrata između grijanih i negrijanih prostorija. I kad napuštamo stan, kao i navečer i po noći, sobnu temperaturu valja sniziti. Svaki stupanj smanjenja temperature dovodi do uštede toplinske energije od otprilike 6%. U tablici 3 su prikazane preporučene temperature po vrsti prostorije.

Kako se stan preko noći ne bi pretjerano ohladio, naročito ako su prozori slabo izolirani, tijekom hladnih noći poželjno je spustiti i unutarnje i vanjske rolete. Teški zastori, kao i trake za bolje brtvljenje vrata i prozora u svrhu eliminacije propuha, također mogu pomoći u smanjenju toplinskih gubitaka.

a) Termostatski ventili

U većini stanova sobna temperatura namješta se pomoću takozvanih termostatskih ventila na radijatorima. U uobičajenom sustavu centralnoga grijanja toplina se cijevima za grijanje prenosi do radijatora. Bez ventila pomoću kojega možemo smanjiti i regulirati dolaznu toplinu soba bi bila pregrijana. Ventilom se regulira protok zagrijane vode, pa time i temperatura u prostoriji.

Termostatski ventili su mehanički regulatori temperature kojima reguliramo protok tople vode kako bi temperatura u prostoriji bila konstantna. Termostatski ventil ima temperaturni senzor koji mjeri sobnu temperaturu. Ako se temperatura u sobi poveća, ekspanzijski element u termostatu se širi, a to kretanje prenosi se do ventila koji smanjuje dolazni tok tople vode. Kad se ekspanzijski element zbog pada temperature smanji, povratna opruga otvara ventil.

27

Slika 4.1. Izgled klasičnog termostatskog ventila (Izvor: Danfoss).

Temperaturu zraka u sobi unaprijed odabiremo rotiranjem ručice. Ručica u pravilu ima skalu s vrijednostima od jedan do pet. Postavljanje termostata na broj "3" daje nam sobnu temperaturu od približno 20°C. Promjena postavke za jedan broj na skali naviše ili naniže dovodi do promjene temperature od približno 4°C.

Oznaka zaštite od smrzavanja "*" na ručici odnosi se na postavku zaštite od smrzavanja. Korištenjem te opcije sprječava se spuštanje temperature u prostoriji ispod 6 °C, čime se osigurava zaštita od smrzavanja i izbjegavaju oštećenja koja bi inače nastala na sustavu grijanja zbog smrzavanja.

Termostatski ventili ne smiju biti prekriveni i moraju biti okruženi zrakom u prostoriji. Ukoliko bi, primjerice, termostatski ventil bio prekriven zastorom ili sakriven ispod duboke prozorske daske, to bi moglo imati za posljedicu akumuliranje topline, što bi moglo nepoželjno utjecati na funkcioniranje termostatskog ventila. U takvim slučajevima mogu nam koristiti daljinski senzori koji prenose funkciju toplinskog širenja do termostatskog ventila putem kapilarne cijevi.

Pored klasičnih postoje i termostatski ventili na programiranje koji mogu se namjestiti na način da toplinu koja ulazi u radijator kontroliramo vremenskim programom. Termostatski ventil na programiranje smanjuje toplinu putem termostatskog ventila u unaprijed definirano vrijeme (primjerice, pola sata prije napuštanja stana), a kasnije u određeno vrijeme ponovo otvara ventil (primjerice, pola sata prije planiranog vremena dolaska u stan), kako bi stan već bio donekle zagrijan kad se korisnik vrati kući.

Napomena: Korisnicima trebate objasniti da termostatski ventil trebaju postaviti na temperaturu koju žele. Valja objasniti da namještanjem termostata na veću oznaku na skali (npr. na broj 5) nećemo postići brže zagrijavanje prostorije na željenu temperaturu od 20°C, nego će se na taj način prostorija samo pretjerano zagrijati.

28

Slika 4.2. Shematski prikaz principa rada termostatskog ventila (Izvor: UNDP).

b) Savjeti za pravilno grijanje

● Najzdravija sobna temperatura je između 18°C i 20°C, uz relativnu vlažnost zraka od 40% do 60%. Za ugodnu klimu u stanu dovoljno je osigurati temperaturu od 20°C za dnevnu i dječju sobu, 18°C za kuhinju te 15°C za hodnike.

● Smanjenje temperature za 1°C dovodi do uštede toplinske energije od približno 6%.

● Tijekom duljeg odsustva, termostatski ventil valja okrenuti na nižu vrijednost. Ukoliko sustav grijanja nema mogućnost automatskog smanjenja temperature tijekom noći, poželjno je preko noći postaviti termostatski ventil na nižu vrijednost. Kad tijekom noći smanjujemo temperaturu u relativno vlažnoj prostoriji (s više od 60% relativne vlage), najprije trebamo prozračiti prostoriju kako bismo pustili suhi zrak u nju.

● Termostatski ventil uvijek treba postaviti na željenu temperaturu. Postavljanje ventila na višu vrijednost (npr. na broj 5 na skali) neće dovesti do bržeg zagrijavanja prostorije na željenu sobnu temperaturu od 20°C, već će jedino dovesti do pregrijavanja prostorije.

● Unutarnja vrata između prostorija na raznim režimima grijanja potrebno je zatvarati i danju i noću. Spavaću sobu ne treba zagrijavati zrakom iz dnevne sobe. Ako ostavimo vrata nezagrijane spavaće sobe otvorena kako bismo "temperirali" spavaću sobu, to će dovesti do kretanja toplog i vlažnog zraka iz dnevne sobe u spavaću sobu, gdje će se vlaga kondenzirati u doticaju s hladnom okolinom (npr. vanjskim zidovima). Stoga je hladnije prostorije bolje zagrijavati radijatorima u tim prostorijama.

● Tijekom hladnih noći potrebno je spustiti vanjske i unutarnje rolete.

● Namještaj i zastori ne smiju se postavljati izravno pred grijaća tijela! Namještaj ili zastor postavljen pred grijaće tijelo spriječit će cirkulaciju toplog zraka u prostoriji. Termostatski ventil mora se stoga otvoriti na višu vrijednost kako bismo postigli željenu sobnu temperaturu. Time se zauzvrat povećava temperatura zidova iza radijatora, pa onda i toplinski gubici prema vanjskoj okolini.

x) Podešavanje željene vrijednosti

29

● Nemojte zagrijavati prostorije koristeći grijalice koje se prikapčaju na utičnicu u zidu! Samostojeće električne grijalice samo su za izvanredne situacije. Toplina proizvedena iz električne energije otprilike je triput skuplja od topline koju dobivamo iz sustava grijanja.

● Vlasnik zgrade ima obvezu pridržavati se određenih tehničkih standarda u vezi sa sustavima grijanja. To uključuje, primjerice, i obvezu instaliranja temperaturne regulacije u raznim sobama (u pravilu u obliku termostatskih ventila), kao i obvezu toplinske izolacije svih cjevovoda koji ne prolaze kroz zagrijane prostorije. Ukoliko se vlasnik ne pridržava tih propisa, stanar može zahtijevati njihovu provedbu.

● Unatoč tome, ima i mjera čiju provedbu stanar ipak ne može zahtijevati. U tom slučaju stanar može razmisliti o mogućnosti da smanji troškove grijanja relativno jednostavnim koracima koji uključuju niske troškove. Mjere opisane u nastavku podrazumijevaju upravo takve, relativno niske troškove ulaganja.

● Značajan dio toplinskih gubitaka u stanu proizlazi iz radijatorskih niša, budući da su zidovi na tim dijelovima obično tanji, a temperatura zidova, pa time i toplinski gubici, na najvišoj su razini. Ukoliko između radijatora i zida ima dovoljno prostora, korisnik može pričvrstiti ploče za izolaciju radijatora na zid iza radijatora. Te izolacijske ploče (npr. aluminijem obložene stirenske ploče ili fleksibilni izolacijski slojevi) dostupne su s debljinom od 2 do 10 cm. Očekivani trošak za opremanje trosobnog stana tim izolacijskim elementima iznosi oko 150 do 300 kuna. Pametan vlasnik zgrade rado će nadoknaditi te troškove stanaru.

● Kad cijevi centralnog grijanja od kotlovnice do stambenih prostora i stanova prolaze kroz negrijane prostorije i nisu toplinski izolirane, to dovodi do gubitaka topline. U tom slučaju potrebno je instalirati toplinsku izolaciju, naročito s obzirom na činjenicu da relevantni propisi u vezi sa štednjom energije zahtijevaju takve mjere. Ukoliko cijevi centralnog grijanja u zgradi nisu izolirane, stanar treba razgovarati s vlasnikom zgrade.

● Brtvljenje proreza na prozorima i vratima koji propuštaju zrak još je jedna potencijalna mjera, pri čemu možemo koristiti samoljepive izolacijske trake. Te trake u pravilu se mogu nabaviti u prodavaonicama tehničke opreme, nisu skupe, a lako ih mogu pričvrstiti čak i osobe nevične toj vrsti poslova. Ovom mjerom štedimo energiju, no ujedno i poboljšavamo osjećaj ugode u prostoriji.

● Vanjski zidovi obično su puno tanji na mjestima na kojima su ugrađene kutije za rolete. Unutrašnjost tih kutija može se izolirati ugradnjom fleksibilnih izolacijskih ploča i brtvljenjem. No, u vezi s takvim zahvatima potrebno se unaprijed dogovoriti s vlasnikom zgrade.

● Nešto skuplja mjera, koja unatoč tome može biti iznimno djelotvorna za kućanstva u kojima članovi redovito izbivaju iz stana, uključuje korištenje radijatorskih termostata koje je moguće programirati (dostupni su za približno 100 kuna u prodavaonicama tehničke opreme). Ti se termostati jednostavno pričvrste vijcima na mjesta ugradnje uobičajenih termostatskih ventila. Termostatski ventili koje je moguće programirati omogućuju automatsko smanjivanje sobne temperature u unaprijed definiranim vremenskim razdobljima tijekom dana ili noći. Pomoću tih uređaja možemo individualno programirati povećanje ili smanjenje sobne temperature za bilo koji dan u tjednu.

30

4.2. Mjerenje i potrošnja vode u kućanstvima

U hrvatskim kućanstvima troškovi za opskrbu pitkom vodom i odvodnju otpadnih voda iznose oko 1200 kuna po osobi godišnje. Pretpostavimo li da potencijal za uštedu iznosi oko 30% po osobi, to znači da bismo godišnje mogli ostvariti uštedu od otprilike 400 kuna po osobi.

Srednja cijena za opskrbu pitkom vodom i odvodnju otpadnih voda u Hrvaskoj iznosi približno 30 kuna po metru kubičnom. No, cijena značajno varira od jednog do drugog vodoopskrbnog poduzeća.

Raznolikost cijena djelomično proizlazi iz strukture korisnika, duljine vodoopskrbnih mreža te razlika u tehničkim zahtjevima u vezi s nabavom, obradom, distribucijom i raspoloživošću.

a) Potrošnja vode u kućanstvu

Prosječno tročlano kućanstvo konzumira otprilike 360 litara vode dnevno. Srednja potrošnja po osobi stoga iznosi oko 120 litara dnevno, odnosno 40 m3 godišnje.

Približno polovica potrošnje vode u kućanstvu odlazi na kupanje, tuširanje i ispiranje WC školjke. Otprilike jedna četvrtina vode potrebna je za pranje rublja i posuđa. Tek jedan malen dio – približno 5% - troši se za kuhanje i piće.

Značajan dio potrošnje vode je nepotreban; drugim riječima, postojeće potrebe mogle bi se ispuniti i pomoću manje količine vode. Svjesnija potrošnja vode, uz određena manja ulaganja, omogućila bi da se potrošnja vode smanji za oko 30%. Kad je riječ o toploj vodi, ušteda je zapravo dvostruka: osim potrošnje vode mogli bismo tako smanjiti i troškove u vezi sa zagrijavanjem vode.

Slična dvostruka korist kao i u slučaju tople vode mogla bi se ostvariti i mjerama u vezi s perilicama suđa i rublja: niska potrošnja vode u tom slučaju dovodi i do manje potrošnje električne energije za zagrijavanje vode u perilicama.

b) Primjer izračuna: kako uštedjeti na vodi u kućanstvu

Ako je potrošnja vode približno 120 litara po osobi dnevno, to znači da četveročlana obitelj potroši 480 litara vode dnevno, odnosno 175.000 litara ili 175 kubičnih metara vode godišnje. Koliko su visoki troškovi u vezi s tom vodom (ne uzimajući pritom u obzir energiju potrebnu za pripremu tople vode)?

Pretpostavimo li da je cijena jednog kubičnog metra vode četiri eura (uključujući troškove u vezi s odvodnjom otpadnih voda), to znači da godišnji troškovi četveročlane obitelji za vodu iznose 5000 kuna. Svjesniji pristup potrošnji vode mogao bi uroditi uštedama od 30% po osobi, što znači da bi četveročlana obitelj mogla svake godine uštedjeti ukupno 1500 kuna.

c) Potencijal ušteda u potrošnji vode

Zbog relativno visoke srednje cijene vode od 30 kuna po kubičnom metru, što uključuje vodoopskrbu i odvodnju otpadnih voda, može se kao neposredno pomagalo instalirati niz uređaja koji pomažu u štednji vode i omogućuju nadzor nad potrošnjom, a što dovodi do značajnih ušteda. Ugradnja ručica za tuš s niskim protokom i limitatora protoka na slavine ima za posljedicu dvostruku uštedu: i na troškovima hladne vode i na troškovima grijanja. Ugradnja ručica za tuš s niskim protokom u dvočlanom kućanstvu tako primjerice u prosjeku može na godišnjoj razini uroditi uštedama od približno 400 kuna za vodu i 180 kuna za grijanje. Ukoliko se voda grije

31

korištenjem električne energije, na električnoj energiji moguće je u prosjeku uštedjeti 450 kuna. S druge strane, ugradnja limitatora protoka za WC školjku dovodi do značajnih ušteda hladne vode.

Električni bojleri koji se rijetko koriste, a trajno su uključeni, uzrokuju iznimno velike toplinske gubitke. Stoga se savjetuje isključiti rijetko korištene bojlere kad nisu u upotrebi (primjerice navečer, tijekom godišnjih odmora, itd.), a može se i smanjiti temperatura grijanja; tamo gdje se bojler koristi rijetko, a opetovano u određeno doba dana, može se i instalirati i vremenski prekidač ili termostop.

Ušteda vode Ušteda energije (udio tople vode u sveukupnoj potrošnji vode)

Ručica tuša s niskim protokom

da da (približno 90% tople vode)

Tuš s limitatorom protoka

da da (približno 90% tople vode)

Regulator protoka na slavini za vodu

da da (približno trećina tople vode, ovisno o ventilu)

Limitator protoka za WC školjku

da ne

Tablica 5. Potencijal uštede pomoću raznih neposrednih pomagala.

4.3. Mjerenje i potrošnja električne energije u kućanstvu

Ako bi se pokušala formirati ljestvica prioriteta današnjih ljudskih potreba, uz uvažavanje dostignuća modernog doba i način života suvremenog čovjeka, električna energija bi na toj ljestvici gotovo sigurno zauzimala vrlo visoko mjesto. Današnji život u razvijenom svijetu je jednostavno nezamisliv bez električne energije. Električna energija u kućanstvima koristi se za rasvjetu, kuhanje, omogućava rad računala, TV prijamnika, perilice rublja te ostalih električnih i elektroničkih uređaja. U industriji se električna energija koristi za rad različitih strojeva i alata, računala, rasvjetu proizvodnih hala itd. Zamisliti život bez javne rasvjete za koju se opet koristi električna energija je gotovo nemoguće.

U Hrvatskoj je danas vrlo teško naći kućanstvo koje nema dostupa do električne energije. Većina kućanstva u Hrvatskoj opremljena je štednjakom, hladnjakom, ledenicom za duboko zamrzavanje, perilicom za rublje, bojlerom za pripremu tople vode te televizorom i radioprijemnikom. Također, veliki je broj kućanstava koja uz navedenu opremu imaju i sušilice rublja, perilice posuđa, mikrovalne pećnice, osobna računala te uređaje za hlađenje unutarnjeg boravišnog prostora.

32

Slika 4.3. Bilanca potrošnje električne energije u sektoru kućanstva u Hrvatskoj (Izvor Priručnik za energetske savjetnike).

Veliki udio električne energije koja se troši u kućanskim aparatima (hladnjaci, ledenice, perilice, sušilice itd.) te za kuhanje (štednjaci, pećnice), ukazuje na činjenicu da se u Hrvatskoj još uvijek koristi razmjerno veliki broj starih, energetski manje učinkovitih, električnih uređaja.

Visina ukupnih troškova u kućanstvu izravno ovisi o potrošnji električne energije pojedinih kućanskih uređaja. Prema istraživanju tvrtke GfK Hrvatska d.o.o. na reprezentativnom uzorku (osobna anketa) od tisuću kućanstava u prosincu 2005. godine, opremljenost kućanstava i starost pojedinih kućanskih uređaja u Hrvatskoj pokazuje da su moguće značajne uštede u potrošnji električne energije ukoliko se potrošači prilikom zamjene ili kupnje novih uređaja odluče i na kupnju nove generacije nešto skupljih uređaja koji troše manje električne energije. To su svi oni uređaji s posebnom oznakom energetske učinkovitosti koji svojim kupcima donose trajno niže kućanske troškove i smanjuju ukupnu potrošnju električne energije u cijeloj zemlji.

Prema rezultatima ankete perilicu rublja ima 98% kućanstva u Hrvatskoj. Od ukupnog broja približno 80% perilica, staro je do 10 godina. Hladnjak je uz perilicu rublja još jedan obvezni uređaj u kućanstvima. Oko 56% posjedovanih hladnjaka ima jedna vrata (oko 20% uopće nema odjeljak za zamrzavanje hrane, a 36% ima). Ostatak čine veći kombinirani hladnjaci koji imaju dvoja vrata – tj. odvojene dijelove za čuvanje hrane i za zamrzavanje. Preko 20% kućanstava ima hladnjak čija starost prelazi 10 godina.

Značajan dio električne energije se u hrvatskim kućanstvima koristi za električnu rasvjetu.

a) Električni uređaji: mjerenje, analiza, pregled neposrednih pomagala

Uređaj za mjerenje potrošnje električne energije omogućuje jednostavno mjerenje potrošnje električne energije i potrošnje električnih kućanskih uređaja. Uređaji za mjerenje potrošnje električne energije dostupni su na tržištu u nizu oblika. Kad je riječ o korištenju u kućanstvima, načelno pravilo glasilo bi da je jednostavan mjerač od maksimalno 4 kW dovoljan. Valja pritom paziti na maksimalno opterećenje mjernog uređaja. Prekomjerno opterećenje može uzrokovati požar!

33

Pri nabavi mjernog uređaja treba obratiti pažnju na sljedeće:

1. Raspon mjerenja uređaja trebao bi početi od 0,5W, budući da se u protivnom gubici u stanju pripravnosti i gubici zbog prividne isključenosti mogu mjeriti tek vrlo neprecizno, ili se uopće ne mogu mjeriti. Nažalost, veliki trgovinski lanci često nude – i to vrlo jeftino – mjerne uređaje koji nisu u stanju ispuniti upravo taj kriterij!

2. Uređaji za mjerenje potrošnje električne energije trebaju biti maksimalno precizni, trebaju imati jasno vidljiv ekran i trebaju omogućavati jednostavno rukovanje.

3. Uređaji bi ujedno trebali nuditi i mogućnost očitanja potrošnje energije izravno u W.

Jednostavniji i jeftiniji uređaji, koji su neprecizniji u mjerenju, mogu se koristiti za mjerenje potrošnje hladnjaka. Povrh funkcije prikaza postojeće snage, apsolutno je nužno da mjerač ima i funkciju spremanja podataka u svrhu dugoročnog mjerenja potrošnje hladnjaka! Interni mehanizam u uređaju za mjerenje mjeri vrijeme i potrošnju energije od instalacije uređaja. Uvijek valja osigurati da memorija bude resetirana na nulu pri početku mjerenja. Također, nakon uklanjanja mjernog uređaja mora biti moguće ponovno očitati spremljene podatke o "vremenu" i "potrošnji energije".

Većina mjernih uređaja ujedno prikazuje troškove električne energije koji proizlaze iz izmjerene potrošnje energije. Osnovna cijena struje obično je unaprijed definirana, no može se i ručno prilagoditi.

Slika 4.4. Primjer uređaja za mjerenje potrošnje električne energije (Izvor: conrad.hr)

b) Veliki kućanski aparati: mjerenje, analiza, potrošnja

U nastavku će biti opisani postupci za pripremu i provedbu mjerenju potrošnje hladnjaka s opisom kako rezultate mjerenja ugraditi u analizu. Isti se princip može primijeniti i za ostale uređaje za koje se procijeni da je potrebno obaviti mjerenje.

Kako mnogi gradovi i regije subvencioniraju visokoučinkovite hladnjake i zamrzivače, mjerenje potrošnje hladnjaka ima smisla. Zamjena je nužna kad potrošnju struje u kućanstvu kada potrošnju možemo smanjiti za više od 200 kWh godišnje.

Mjerenje potrošnje hladnjaka je potrebno provesti prije svega za hladnjake starije od 10 godina i/ili za hladnjake s oštećenim brtvenim elementima, rasklimanim vratima i onima sa spremnikom za zamrzavanje u potpunosti prekrivenim ledom, u kojim slučajevima možemo pretpostaviti natprosječnu razinu potrošnje. Starost hladnjaka možete otkriti ili na oznaci hladnjaka, ili tako da se raspitate. Zamjena novijih hladnjaka vjerojatno neće dovesti do traženog smanjenja potrošnje od 200 kWh.

34

Postupak za mjerenja potrošnje samostojećeg hladnjaka je sljedeće:

1. instalirajte mjerni uređaj 2. savjetnik za uštedu energije mora se pobrinuti za to da memorija mjernog uređaja bude

obrisana 3. upozorite korisnika da ne dira tipke uređaja dok je mjerenje u tijeku 4. mjerenje treba vršiti u razdoblju od približno jednog tjedna, a minimalno tijekom dva-tri

dana.

Dugoročno mjerenje sa sobom donosi i problem kako da savjetnik za uštedu energije dođe do podataka dobivenih mjerenjem kako bi te podatke mogao ugraditi u analizu. Moguće su sljedeće varijante:

Korisnik može očitati podatke nakon nekoliko dana i telefonski obavijestiti pomagača za uštedu energije o tome. Potom se može organizirati druga posjeta kućanstvu kako bi se preuzeo mjerni uređaj.

Korisnik može osobno donijeti mjerni uređaj u sjedište ureda prije druge posjete. Korisnik može poslati mjerni uređaj u sjedište ureda poštom prije druge posjete. Savjetnik za uštedu energije tijekom analize procjenjuje potrošnju i na toj osnovi

predstavlja izvješće o potrošnji tijekom druge posjete kućanstvu. Tijekom te druge posjete savjetnik uzima mjerni uređaj, očitava podatke i rezultate unosi u tablicu u Excelu prije no što podatke spremi u bazu podataka.

Za slučaj da nije moguće mjeriti potrošnju struje jer je utičnica nedostupna, zabilježite podatke s oznake uređaja (obično je smještena s unutarnje strane, u donjem lijevom kutu), a naročito naziv proizvođača, godinu proizvodnje te volumen hladnjaka i pretinca za zamrzavanje. Mjerenje temperature u hladnjaku (i u glavnom dijelu i u pretincu za zamrzavanje) može pružiti dodatne informacije.

Hladnjaci i zamrzivači često su smješteni u podrumu. Obavezno upitajte je li tome tako i u kućanstvu u kojem se nalazite! U tom slučaju nužno je instalirati dva mjerna uređaja na lokaciji. Kad je riječ o hladnjacima i zamrzivačima u podrumu, provjerite odražava li se potrošnja struje na glavnom strujnom brojilu. To možete provjeriti tako da otvorite vrata uređaja i promatrate brojilo.

Kad se u kućanstvu koriste i stari hladnjak i samostojeći stari zamrzivač, upitajte korisnika želi li razmotriti mogućnost kupnje jednog novog kombiniranog uređaja i riješiti se oba stara uređaja. Imajući u vidu volumen hladnjaka i zamrzivača, dva odvojena uređaja često nisu potrebna. Brza provjera sadržaja hladnjaka često je dovoljna da to ocijenimo.

4.4. Rasvjeta

U prosječnom kućanstvu rasvjeta predstavlja oko 10% potrošnje energije. No, potencijal ušteda kad je o rasvjeti riječ iznimno je visok. Korištenjem štednih žarulja možemo, primjerice potrošnju od 300kWh godišnje smanjiti na manje od 100kWh godišnje bez gubitka komfora.

Učinkovita rasvjeta proteže se daleko šire od puke zamjene klasičnih žarulja žaruljama koje štede energiju. Cilj učinkovite rasvjete jest osigurati traženu razinu rasvjete uz minimum potrošnje energije u prostoriji. Kako bismo to postigli, na raspolaganju nam je niz tehnika i mjera.

a) Pojmovi koji se koriste u vezi s rasvjetom

35

Mnogi pojmovi koji se koriste u vezi s rasvjetom mogu zbunjivati u prvi mah. Stoga u ovom dijelu priručnika pružamo objašnjenje najvažnijih pojmova koji se koriste u poslovima provjere potrošnje energije, kako bismo im razjasnili značenje.

Razlika zmeđu žarulje i svjetiljke:

1. Žarulja je izvor svjetla. Riječ je o rasvjetnom elementu koji proizvodi svjetlo. Danas su uglavnom u upotrebi dvije vrste žarulja: žarulje sa žarnom niti i fluorescentne žarulje. Zbog zabrane žarulja sa žarnom niti i sve većih cijena električne energije, štedne žarulje sve se češće mogu pronaći u kućanstvima.

2. Svjetiljka je rasvjetno tijelo u koje se žarulja ugrađuje. U pravilu se sastoji od postolja, kućišta (zaštitnog elementa i izvora svjetla) te sjenila. Često se u svjetiljke ugrađuje i reflektor u svrhu usmjeravanja rasvjete. Svjetiljka može imati niz rasvjetnih i optičkih funkcija, uključujući zaštitu od zasljepljivanja i mogućnost usmjeravanja svjetla. Nadalje, treba ispunjavati i uobičajene estetske i arhitektonske zahtjeve.

Klasifikacija učinkovitosti žarulja definira se ovisno o snazi i svjetlosnom toku. Uobičajene žarulje sa žarnom niti spadaju u energetske klase D, E, F i G. Niskonaponske halogene žarulje, koje se obično napajaju strujom od 12 volti, često se klasificiraju u energetske klase B i C. Visokonaponske halogene žarulje, koje se izravno napajaju strujom od 230 volti, kompaktnije su, no često nisu ni svjetlije ni energetski učinkovitije od uobičajenih žarulja sa žarnom niti. To se odražava i u njihovoj klasifikaciji, pa najčešće dobivaju oznake D i F.

Slika 4.5. Energetske oznake za žarulje (Izvor EIHP).

Svjetlosni tok odnosi se na količinu svjetla koju proizvodi žarulja. Svjetlosni tok mjeri se u lumenima (lm). Što je veći broj lumena koji proizvodi žarulja, to ta žarulja jače sjaji. Od 2010. godine podatak o svjetlosnom toku štednih žarulja mora se prikazivati, pa se tako danas taj podatak najčešće može pronaći na ambalaži.

Osnovni parametar za planiranje rasvjetnih sustava jest potrebna rasvijetljenost. Rasvijetljenost izražava količinu svjetla koja doseže određenu površinu. Mjeri se mjernom jedinicom luks (lx):

Luks = lumen po kvadratnom metru

36

Kad je riječ o radnom mjestu, ovisno o namjeni i vrsti rada propisane su razne vrijednosti rasvijetljenosti. Konkretno, od 50 luksa u hodnicima, preko 200 do 500 luksa u tipičnim radnim prostorima, pa do 1500 luksa u odjelima za kontrolu kvalitete. Rasvijetljenost između 20.000 i 100.000 lx potrebna je na operacijskim stolovima.

Svjetlosna iskoristivost žarulje opisuje količinu svjetlosti proizvedenu u odnosu na traženu ulaznu energiju. Izračunava se kao omjer svjetlosnog toka (u lumenima) i ulazne električne energije (u vatima).

Svjetlosna iskoristivost = lumeni po vatu

Što je veća vrijednost lumena po vatu (lm/W) neke žarulje, to je bolja njezina energetska učinkovitost. Ta vrijednost stoga je svojevrsna mjera učinkovitosti žarulje.

Slika 4.5. Pregled izvora svjetlosti prema učinkovitosti (Izvor: EIHP)

Nasuprot široko rasprostranjenom mišljenju, žarulje u LED tehnologiji nisu na prvom mjestu kad je riječ o učinkovitosti. Kako se može vidjeti na slici, ta vrsta žarulje pruža samo 40 do 60 l/W ulazne električne energije, dok učinkovita fluorescentna cijev nasuprot tome pruža vrijednost od 100 lm/W, odnosno dvostruku svjetlosnu iskoristivost.

Učinkovitost LED žarulja, koje su od 2010. godine sve učestalije na tržištu, ipak se rapidno povećava, pa se očekuje da će njihova popularnost uskoro doseći ili čak nadmašiti popularnost štednih žarulja. Unatoč tome, trenutno je LED tehnologija skuplja, pa korištenje štednih žarulja predstavlja ekonomičniju alternativu.

Temperatura svjetla proizlazi iz spektralnih karakteristika svjetlosti koju emitira izvor svjetlosti. Temperatura svjetla može biti sastavljena od pojedinačnih boja određenih valnih duljina, mješavine nekoliko valnih duljina, ili raspona valnih duljina u određenom spektru (Slika 4.6.).

37

Slika 4.6. Spektralni sastav dnevnog svjetla u srpnju (Izvor: EIHP).

Svijeće, žarulje sa žarnom niti i sunce naši su važni izvori svjetla, a karakterizira ih to da temperatura svjetla ovisi o temperaturi. Često se susrećemo s tim fenomenom – primjerice, željezo svijetli kad ga zagrijemo na visoku temperaturu. Isprva svijetli crveno, a s povećanjem temperature ta svjetlost poprima žutu, pa zatim i bijelu boju.

Temperaturu svjetla izražavamo u kelvinima (K). Primjerice, temperatura sunčevog svjetla u Njemačkoj u srpnju iznosi prema mjerenjima 5850 kelvina.

Slika 4.7. Raspon raznih temperatura svjetla (Izvor: priručnik za energetske savjetnike)

U tablici 6. su prikazane temperature svjetla drugih izvora svjetlosti. Kao što možemo vidjeti iz tablice, žarulja sa žarnom niti ima nižu temperaturu svjetla od fluorescentne žarulje. Što je vrijednost viša, to će percepcija svjetla biti "hladnija".

Izvor svjetla Temperatura svjetla

Svijeća 1.500 K

Žarulja sa žarnom niti (60 W) 2.680 K

Halogena žarulja 3.000 K

Fluorescentna žarulja (hladno bijelo svjetlo) 4.000 K

Jutarnje sunce / večernje sunce, žarulja D50 (u tiskarama)

5.000 K

Podnevno sunce, oblačno nebo 5.500-5.800 K

Žarulja punog dnevnog spektra 6.500 K

Naoblaka 6.500-7.500 K

Magla, jaka izmaglica 7.500-8.500 K

38

Plavo nebo (npr. u sjeni) i netom nakon zalaza sunca ili netom prije zore

9.000-12.000 K

Vedro sjeverno nebo 15.000-27.000 K

Tablica 6. Temperature svjetla raznih izvora svjetlosti (Izvor: Achieve).

Razne temperature svjetla utječu na naš osjećaj ugode i radne sposobnosti. Stoga ima smisla osigurati razne vrijednosti temperature svjetla u životnom prostoru, u skladu s potrebama: primjerice, "hladno" ili "plavo" svjetlo ima poticajan i okrepljujući učinak. Nasuprot tome, "toplo" (crvenkasto) svjetlo percipira se kao svjetlo koje opušta i uspavljuje.

U terapiji svjetlom hladno svjetlo koristi se kao metoda borbe protiv zimskih depresija. Takvo svjetlo povrh toga poboljšava trodimenzionalnu percepciju i koordinaciju očiju i ruku, a ujedno omogućuje i bolju percepciju kontrasta. Hladnije svjetlo (od 4.000 do 8.000 K) stoga je prikladno za radno mjesto, dok je toplo svjetlo (približno 2.700 K) prikladnije za dnevne sobe, a nadasve za spavaće sobe.

Žarulje punog dnevnog spektra, primjerice, najbliže su prirodnom dnevnom svjetlu (6.500 K) i preporučuju se u zdravstvene svrhe.

Slika 4.8. Usporedba štednih žarulja raznih temperatura svjetla (Izvor: Amt für Strahlenschutz (Nadležno tijelo za sigurnost od zračenja))

Indeks reprodukcije boje (Ra) opisuje kvalitetu reprodukcije boja. Skala indeksa reprodukcije boje ima maksimalnu vrijednost 100. Svjetlo žarulje sa žarnom niti ima kontinuirani spektar boja, kao i sunčevo svjetlo.

Žarulja sa žarnom niti i prozirnim staklenim balonom ima vrijednost Ra približno 100, pa time ima i odlična svojstva reprodukcije boje.

S druge strane, fluorescentne cijevi emitiraju pojedinačne vrijednosti spektra zbog fluorescentnog premaza na površini unutarnjeg dijela cijevi (Slika 4.7. Standardne štedne žarulje). Slijedom toga, neke boje doimaju se drukčijim pod tom vrstom svjetlosti. Usporedbe radi, fluorescentno svjetlo ima vrijednost indeksa Ra od 50 do 90.

39

Slika 4.9. Standardne štedne žarulje 4.200K (Izvor: www.lifelite.de).

Izvor svjetlosti u kojem se svjetlost sastoji od jedne jedine valne duljine, kao što je slučaj s niskotlačnim natrijevim žaruljama, ne omogućuje razlikovanje boja, pa stoga takvi izvori svjetlosti imaju vrlo nisku ili čak negativnu vrijednost Ra.

Unatoč tome, ovisno o modelu, moderne štedne žarulje imaju dobru ili čak jako dobru sposobnost reprodukcije boja, pa se čak koriste i u muzejima i galerijama.

Indeks reprodukcije boje definiran je tridesetih godina prošlog stoljeća, tako da je referentnim izvorima svjetla dodijeljena vrijednost 100, a standardnim fluorescentnim žaruljama tog doba vrijednost 50, tako da su moguće i negativne vrijednosti indeksa reprodukcije boje.

Uzvrat boje

Kategorija uzvrata boje

Faktor uzvrata boje

(Ra) Primjer izvora svjetla

Vrlo dobar

1 A 90 Obične žarulje sa žarnom niti, Halogene žarulje, moderne fluocijevi, fluokompaktne tzv. štedne žarulje, LED rasvjeta nove generacije, ...

1 B 80 - 89

Moderne fluocijevi, metalhalogene žarulje boje /NDL i /WDL, fluokompaktne tzv. Štedne žarulje, LED rasvjeta.

Dobar 2 A 70 - 79 Standardne fluocijevi boje starijeg tipa.

2 B 60 - 69 Standardne fluocijevi boje starijeg tipa

Dovoljan 3 40 - 59 Živine žarulje HQL

Loš 4 39 Visokotlačne i niskotlačne natrijeve žarulje

Tablica 7. Faktor uzvrata boja (Izvor: Priručnik za energetske savjetnike)

b) Vrste žarulja

40

1. Žarulje sa žarnom niti

Žarulju sa žarnom niti izumio je i patentirao Thomas Edison prije više od 125 godina (1879. godine), a u to doba imala je karbonizirano vlakno bambusa kao žarnu nit. Milijuni žarulja te vrste i danas se prodaju, a funkcioniraju prema istom načelu: spiralna žarna nit od tungstena zagrijava se električnom energijom do bijele svjetlosti, pri čemu – među ostalim – emitira i svjetlost, no nažalost ujedno i toplinu. Tako se zapravo 95% energije u takvoj žarulji pretvara u toplinu.

U uobičajenoj atmosferi, zahvaljujući prisustvu kisika i visokim operativnim temperaturama, žarna nit odmah bi sagorjela i pretvorila se u tungstenov oksid. Stoga se koristi stakleni balon kako bi se žarna nit zaštitila od utjecaja atmosfere. Budući da metal tijekom korištenja neprestano isparuje, veličina žarne niti izrazito ovisi o materijalu od kojeg je žica napravljena. Konvencionalne žarulje sa žarnom niti i jake žarulje sa žarnom niti zahtijevaju velik stakleni balon kako bi se raspršeni materijal mogao raspodijeliti po većoj površini, a da to ne urodi značajnijim pogoršanjem prozirnosti staklenog balona tijekom životnog ciklusa žarulje.

Slika 4.10. Žarna nit (Izvor: de.academic.ru)

Žarulja sa žarnom niti (poznata i kao obične žarulje sa žarnom niti) ostvaruje svjetlosnu iskoristivost od približno 12 do 15 lm/W. Svjetlosna iskoristivost povećava se s povećanjem temperature, no zato se životni ciklus žarulje dramatično smanjuje. Pri 2.700 K konvencionalne žarulje sa žarnom niti imaju životni ciklus (korisni vijek) od približno 1.000 sati, no pri 3.400 K (studijske žarulje) životni im je ciklus tek nekoliko sati.

41

Slika 4.11. Konvencionalna žarulja sa žarnom niti (Izvor: Tečaj za energetske savjetnike).

Laiku je žarulje sa žarnom niti ugrađene u rasvjetno tijelo teško zamijeniti. Stoga to u pravilu radi samo osposobljeno osoblje.

S ciljem uštede električne energije i zaštite klime, prodaja žarulja sa žarnom niti u nekim je zemljama zabranjena, a zabrane se planiraju i u nizu drugih zemalja. Stoga se žarulje sa žarnom niti zamjenjuju kompaktnim fluorescentnim žaruljama ("štednim žaruljama").

Od 1. rujna 2009. godine žarulje sa žarnom niti i halogene žarulje s mutnim staklom te žarulje s prozirnim staklom snažnije od 75 vati moraju biti u energetskoj klasi A kako bi se mogle nastaviti prodavati. Ta odredba ravna je zabrani njihove prodaje.

Žarulje na koje se ne odnosi zabrana žarulja sa žarnom niti su:

1. cjevaste halogene žarulje 2. žarulje sa žarnom niti u hladnjacima i pećnicama 3. reflektorske žarulje s usmjerenim snopom svjetlosti.

42

2. Halogena žarulja

Halogene žarulje predstavljaju daljnji razvoj žarulja sa žarnom niti, pri čemu žarnu nit okružuje halogeni plin. Pri operativnoj temperaturi od oko 3.000 K, halogene žarulje postižu svjetlosnu iskoristivost od približno 25 lm/W (usporedbe radi, žarulja sa žarnom niti ostvaruje oko 15 lm/W, a štedna žarulja oko 60 lm/W). Stoga su otprilike 20% do 30% učinkovitije od žarulja sa žarnom niti. Vijek trajanja halogene žarulje iznosi približno 2.000 sati.

Povrh toga, dostupne su i poboljšane halogene žarulje, takozvane IRC halogene žarulje, u kojima je unutrašnjost staklenog balona žarulje tretirana posebnim infracrvenim slojem koji reflektira infracrveno zračenje žarulje natrag prema žarnoj niti. Zbog tog efekta, svjetlosna iskoristivost IRC halogene žarulje oko 30% je viša u usporedbi s konvencionalnom halogenom žaruljom. Ujedno ima i bitno dulji vijek trajanja, od približno 4.000 sati. Unatoč tome, čak ni IRC halogene žarulje nisu ni upola učinkovite kao standardne štedne žarulje.

Slika 4.12. Stakleni balon halogene žarulje (Izvor: Wikipedia).

Povrh (visokonaponskih) halogenih žarulja koje koriste standardni napon (230 volti), ujedno postoje i niskonaponske halogene žarulje koje koriste napon od 12 ili 24 volta. Te žarulje stoga su opremljene transformatorom koji smanjuje napon na traženu niskonaponsku razinu. S tim sustavima nužno je osigurati da prekidač za paljenje i gašenje svjetiljke ujedno isključuje i sam transformator, budući da bi se u protivnom odvijali konstantni gubici električne energije u stanju pripravnosti transformatora.

Halogene žarulje ostvaruju reprodukciju boje usporedivu s reprodukcijom boje klasičnih žarulja sa žarnom niti.

Potrošene halogene žarulje mogu se baciti u uobičajeni kućanski otpad.

Važno: Budući da je ultraljubičasto zračenje koje halogene žarulje emitiraju opasno za oči, a može čak uzrokovati i opekline, halogene žarulje uvijek moraju imati stakleni pokrov. Više temperature koje se pojavljuju kod halogenih žarulja ujedno mogu prouzročiti opasnost od požara ukoliko se ne poštuju upute u vezi s minimalnom udaljenošću.

3. Fluorescentne žarulje

Na samom početku treba spomenuti ono najvažnije: štedne žarulje, koje imaju ulogu i u provjeri stanja u vezi s potrošnjom energije, također spadaju u kategoriju fluorescentnih žarulja. Štedne žarulje zapravo su kompaktne fluorescentne žarulje! Budući da štedne žarulje igraju važnu ulogu u provjeri stanja u vezi s potrošnjom energije, posvećujemo im poseban dio priručnika.

43

Struktura fluorescentne žarulje sastoji se od plinom napunjene staklene cijevi s elektrodom na svakom kraju. Za taj rasvjetni element često se koristi pojam "neonska cijev", premda se u njoj zapravo koristi živina para i daleko uobičajeniji i jeftiniji argon kao inertni plin, a ne neon. Uključivanje zahtijeva početni napon kako bi se ioniziralo plinsko punjenje fluorescentne žarulje. Plin time postaje provodljiv za elektricitet i proizvodi svjetlost, dijelom u nevidljivom ultraljubičastom spektru. Kako bi se povećao intenzitet vidljive svjetlosti, unutrašnjost cijevi premazana je fluorescentnim materijalom (otud dolazi i naziv).

Fluorescentna žarulja zahtijeva prigušnicu kako bi se ograničio tok struje kroz žarulju, što možemo pronaći u svim fluorescentnim žaruljama. Tu možemo razlikovati konvencionalnu prigušnicu, prigušnicu s malim gubicima – daljnji razvoj konvencionalne prigušnice – te elektroničku prigušnicu koja se danas uobičajeno koristi. Potonji pristup ima najveću učinkovitost i može se prepoznati po činjenici da žarulje ne trepere kad se upale.

Ovisno o dizajnu, svjetlosna iskoristivost fluorescentnih žarulja iznosi između 45 i 100 lumena po vatu (usporedbe radi, žarulja sa žarnom niti ima oko 10–15 lm/W), pa stoga te žarulje imaju visoku energiju. U usporedbi sa žaruljama sa žarnom niti, fluorescentne žarulje zahtijevaju približno 70 do 85 % manje energije.

Promjer cijevi fluorescentnih žarulja je standardiziran. Promjer se u označavanju navodi nakon slova "T" (koje označava riječ "tube", odnosno "cijev"), i izražava se u osminama inča (25,4 mm / 8 = 3,175 mm). Tako, primjerice, fluorescentna cijev s oznakom T5 ima promjer 5/8 inča, odnosno približno 16 mm.

Standardne fluorescentne cijevi (T8) s konvencionalnom prigušnicom imaju vijek trajanja od 6.000 do 8.000 sati. Moderna fluorescentna cijev (T5) s elektroničkom prigušnicom postiže vijek trajanja od 25.000 sati, a posebne verzije i do 80.000 sati!

Fluorescentne cijevi moraju se odlagati na posebnim mjestima (čime upravlja centar za recikliranje).

Slika 4.13. Fluorescentne žarulje raznih veličina i oblika (Izvor: Tečaj za energetske savjetnike).

Možda i najveći nedostatak fluorescentnih cijevi jest to da, nasuprot žaruljama sa žarnom niti, ne stvaraju kontinuirani spektar boja. Tropojasne fluorescentne žarulje predstavljaju značajno poboljšanje u smislu reprodukcije boja i svjetlosnog toka. Kod tih žarulja fluorescentni premaz sastoji se od mješavine triju fluorescentnih materijala, pri čemu se stvara svjetlost u crvenom, zelenom i plavom dijelu vidljivog spektra. Najbolju reprodukciju boja omogućuju fluorescentne žarulje punog spektra – s kojima dolazi do najmanjeg iskrivljavanja boja. Spektar je sličan spektru dnevne svjetlosti, i u gotovo je jednakom kontinuitetu. To se postiže korištenjem najmanje četiriju različitih fluorescentnih materijala ("peteropojasne" fluorescentne žarulje).

44

4. Svjetleće diode (LED)

Svjetleća dioda, odnosno dioda koja emitira svjetlost (skraćeno: LED) zapravo je poluvodička elektronička komponenta. Kad struja teče u smjeru provodljivosti, dioda emitira svjetlost ovisno o materijalu. Ta svjetlost doslovce je monokromatska (drugim riječima, ima samo jednu boju).

Slika 4.14. Uvećanje jedne svjetleće diode (promjera 5 mm)(Izvor: Wikipedia).

Kako bismo postigli bijelu svjetlost, ili moramo kombinirati pojedinačne diode raznih boja, ili se LED kombinira s fotoluminescentnim materijalom sličim onom koji se koristi u fluorescentnoj žarulji. Ovaj potonji pristup gotovo se uvijek koristi u svrhu rasvjete, budući da je jeftiniji.

Mnogi LED-ovi trenutno dostupni na tržištu imaju svjetlosnu iskoristivost od 30 do 60 lumena po vatu. Učinkovitost im je stoga bolja od učinkovitosti žarulja sa žarnom niti i halogenih žarulja, no ujedno je donekle lošija od učinkovitosti fluorescentnih i štednih žarulja.

Vrijednost lumena uvelike ovisi o boji svjetlosti, a za toplo-bijele LED-ove značajno je manja nego za hladno-bijele LED-ove. Dodatni parametar koji treba uzeti u obzir jest izlazna snaga po jedinici: što je veća izlazna snaga jednog LED-a, to je lošija njegova učinkovitost.

Svjetleće diode u pravilu postupno slabe tijekom korištenja i u pravilu se ne događa da naglo prestanu funkcionirati. Vijek trajanja (degradacija svjetlosti) jedne svjetleće diode je vrijeme potrebno da svjetlosna iskoristivost opadne na polovicu izvorne vrijednosti. Za LED-ove niskih struja vijek trajanja može iznositi do 100.000 sati. Visoke temperature (obično zbog visokih struja) dramatično smanjuju vijek trajanja svjetlećih dioda. Trenutno dostupni jači LED-ovi imaju vijek trajanja od 15.000 do 30.000 sati. Svjetleće diode dostupne na tržištu u obliku žarulja sa žarnom niti također su već postigle vijek trajanja veći od 10.000 sati.

Zbog dugog vijeka trajanja, neosjetljivosti na šokove i mogućnosti kombiniranja, svjetleće diode posebno su korisne u primjenama kao što su automobilska svjetla, semafori, vanjska rasvjeta i svjetlosni efekti. Povrh toga, zanimljive su i u nizu drugih primjena.

Od 2007. godine LED žarulje sve se više pojavljuju na tržištu s grlom formata E27 i E14. No, dosad ti proizvodi uglavnom postižu sjaj usporediv sa sjajem konvencionalne žarulje sa žarnom niti od 20 W.

Danas te žarulje koštaju 150 kn do 225 kn; dakle, vrlo su skupe, a pritom je njihova svjetlosna iskoristivost manja od svjetlosne iskoristivosti štednih žarulja.

45

Slika 4.15. Reflektorski LED od 2,5 W s cijenom od 150kn, formata GU10 s grlom E27, koji ugrubo odgovara žarulji sa žarnom niti od 20 W (Izvor: ELV-Electronics).

c) Vrste grla žarulje

Baza žarulje ili grlo žarulje mehanički je nosač žarulje koji omogućuje električni kontakt. Žarulje koje se na rasvjetno tijelo spajaju izravno slobodnim krajevima žica, uz pomoć spona ili dodatnih elemenata, ne mogu se zamijeniti bez alata.

U Njemačkoj je Edisonov navoj1 uobičajeni format grla žarulje za žarnom niti. I štedne kućanske žarulje koje su se pojavile u međuvremenu također su preuzele tipične formate grla žarulje E27 i E14. Slovo E označava Edisonov navoj, a broj predstavlja promjer navoja u milimetrima. Također postoji i nekoliko drugih osnova ovog dizajna, no ti se elementi ne koriste u procesu provjere u svrhu štednje energije.

Slika 4.16. Primjer grla žarulje E27 (lijevo) i E14 (desno) (Izvor: Megaman).

Ubodno grlo (poznato i pod nazivom bipin) standardno je grlo za halogene žarulje, a označuje se slovom "G". Broj nakon slova G opisuje razmak između igala u milimetrima. Štedne žarulje s ubodnim grlom koje se koriste u provjerama energetske učinkovitosti su žarulje formata GU10 i

1 Nazvan po Thomasu Alvi Edisonu, izumitelju žarulje sa žarnom niti.

46

GU9. Slovo U označava verziju s mehaničkim nosačem žarulje u sklopu baze žarulje. Baza žarulje ima dva ispupčenja koja ulaze u odgovarajući prihvatni otvor pomoću opružnog mehanizma. Postoje i brojne druge varijacije dizajna za ovu vrstu grla, no te varijante nisu toliko raširene.

Slika 4.17. Primjer grla žarulje GU10 (Izvor: Megama).

Cjevasta žarulja je cilindrično oblikovan izvor svjetlosti korištenjem električne energije, s dva kontakta na suprotnim krajevima cjevastog elementa. Format R7, koji se često koristi u stropnim reflektorskim rasvjetnim tijelima, predstavlja primjer ove kategorije rasvjetnih elemenata.

Slika 4.18. Primjer cjevaste žarulje formata R7 (Izvor: Wikipedia).

d) Štedne žarulje

Gotovo posvuda gdje se žarulje sa žarnom niti trenutno koriste moguće ih je zamijeniti štednim žaruljama. Štedne žarulje dostupne su s raznim dimenzijama grla (E27 i E14) i razine snage te u raznim oblicima, kao i s raznim bojama svjetlosti. Nadalje, postoje i štedne žarulje s poboljšanim karakteristikama početnog rada (topli start), što omogućuje žaruljama da postignu puni sjaj nakon vrlo kratkog vremena, a ujedno postoje i štedne žarulje koje mogu podnijeti česte cikluse paljenja i gašenja (na primjer u hodnicima s detektorima pokreta). Povrh toga, postoje i štedne žarulje s posebnim elektroničkim mehanizmima koji omogućuju smanjivanje intenziteta i regulaciju jačine svjetlosti.

47

Slika 4.19. Razne vrste izvedbi štednih žarulja (Izvor: Wikipedia).

Premda je kupovna cijena štednih žarulja viša od kupovne cijene usporedivih žarulja sa žarnom niti, u obzir valja uzeti čitav vijek trajanja žarulje – i trošak kupnje i trošak električne energije. U usporedbi s žaruljama sa žarnom niti, štedne žarulje pokazale su se učinkovitijima. U većini slučajeva viši trošak kupnje amortizira se nakon godinu ili dvije.

1. Uštede troškova sa štednim žaruljama

Žarulju od 60 W sa žarnom niti zamijenili smo štednom žaruljom od 11 W. Za žarulju sa žarnom niti možemo pretpostaviti uobičajeni vijek trajanja od 1.000 sati, a za štednu žarulju 10.000 sati.

Uzmemo li u obzir 10.000 sati korištenja žarulje, vrijedi sljedeći izračun:

Štedna žarulja: 11 W x 10.000 h = 110.000 Wh = 110 kWh

Žarulja sa žarnom niti: 60 W x 10.000 h = 600.000 Wh = 600 kWh

Pretpostavimo li da je cijena jednog kilovatsata električne energije 1,45 kn, pokazuje se da je ušteda električne energije nakon tog razdoblja:

(600 kWh - 110 kWh) x 1,45 kn / kWh = 748,72 kn

Kupovna cijena štedne žarulje iznosi oko 30 kn, a kupovna cijena žarulje sa žarnom niti iznosi približno 4 kn. No, valja uzeti u obzir da je tijekom vijeka trajanja štedne žarulje od 10.000 sati nužno kupiti 10 žarulja sa žarnom niti. Za te dvije vrste žarulja vrijede sljedeći troškovi:

Žarulja sa žarnom niti: (10.000 h / 1.000 h ) x 4 kn = 40 kn

Štedna žarulja: 30 kn

48

Ušteda na troškovima tijekom čitavog životnog ciklusa štedne žarulje stoga izgleda ovako:

Ušteda: (40 kn – 30 kn) + 748,72 kn = 758,72 kn

2. Kriteriji kvalitete pri kupnji žarulje

Štedne žarulje nisu uvijek štedne žarulje. Ne samo kad je riječ o njihovoj kupovnoj cijeni, nego i kad je riječ o određenim kriterijima kvalitete, ponekad među štednim žaruljama postoje itekako značajne razlike. Tržišne analize štednih žarulja mogu se pronaći na internetu (za skromniju naknadu), primjerice u sklopu programa testiranja Stiftung Warentest ili Ökotest. U sklopu Stiftung Warentesta štedne žarulje redovito se kontroliraju, pa tako i u vezi s kriterijima koje navodimo u nastavku.

Najvažniji kriteriji kvalitete su:

1. Vijek trajanja: radni ciklus do potpunog kvara. 2. Korisni vijek trajanja: radni ciklus žarulje dok ne počne proizvoditi manje od 80 posto

izvornog svjetlosnog toka. 3. Svjetlosna iskoristivost: radi se o učinkovitosti žarulje. Ovim parametrom prikazuje se

dio električne energije koji se pretvara u svjetlo, a izražava se u lumenima po vatu (lm/W). Što je svjetlosna iskoristivost veća, to je žarulja učinkovitija. U ovom parametru kod većine žarulja ne mogu se uočiti velike razlike u kvaliteti.

4. Indeks reprodukcije boje: pojašnjava kvalitetu reprodukcije boja. 5. Sjaj nakon paljenja: odnosi se na intenzitet osvjetljenja kratko nakon paljenja u

usporedbi s operativnim intenzitetom. 6. Stabilnost pri paljenju: broj paljenja žarulje prije kvara. 7. Sadržaj žive: parametar koji je ukazuje na razinu kompatibilnosti sa zahtjevima zaštite

okoliša.

Ovisno o mjestu i vrsti korištenja, mogu nas zanimati razne karakteristike žarulje. Primjerice, na stubištima i u hodnicima, gdje se svjetlo često pali i gasi, naročito je važna dobra stabilnost pri paljenju i kratko vrijeme potrebno za dosezanje punog intenziteta svjetla – a dugi vijek trajanja nije u tolikoj mjeri bitan. Načelno govoreći, relevantno pitanje je koliko je dobra reprodukcija boja. No, s druge strane, ima i prostorija u kojima je reprodukcija boja manje bitna (u podrumu ili toaletu). Sve žarulje trebale bi imati vrlo dobar vijek trajanja i svjetlosnu iskoristivost.

Neki navedeni kriteriji kvalitete naznačeni su na ambalaži žarulje.

3. Posebne štedne žarulje

Vremena u kojima su štedne žarulje bile velike žarulje s navojima koje daju hladnu bijelu svjetlost odavno su za nama. U međuvremenu su se pojavile posebne štedne žarulje za sve vrste korištenja.

Za stropne reflektorske svjetiljke i pomične reflektore razvijene su štedne žarulje koje se mogu instalirati u utor formata R7.

49

Slika 4.19. Štedna žarulja dvostranog formata R7 za halogena rasvjetna tijel. (Izvor: Megaman).

e) Kako čitati oznake na ambalaži žarulja

Središnja udruga njemačke električne i elektroničke industrije (ZVEI) pokušala je standardizirati opise žarulja s obzirom na dotadašnji manjak pravila u opisivanju, pa je tako 2004. godine razvijen sustav označavanja žarulja opće namjene2. Taj sustav označavanja žarulja vrlo je složen, pa ga ovdje nećemo detaljno opisivati.

Umjesto toga, pozabavit ćemo se raznim informacijama koje se mogu pronaći na ambalaži štednih žarulja.

Slika 4.20. Ambalaža štedne žarulje proizvođača Megaman (Izvor: Energieagentur Regio Freiburg).

Podaci na ovdje prikazanoj ambalaži kazuju nam sljedeće:

● Snaga iznosi 11 W, što odgovara sjaju klasične žarulje sa žarnom niti od 60 W.

● Vijek korištenja je 8.000 sati.

2 Sustav označavanja žarulja razvijen za žarulje opće namjene, ZVEI, 2004., verzija 2006/12.

50

● Grlo žarulje je formata E27.

● Žarulja funkcionira pri ambijentalnoj temperaturi od -10 °C do + 40 °C.

● Temperatura svjetla žarulje iznosi 2700 K; drugim riječima, radi se o toplom bijelom svjetlu.

● Indeks reprodukcije boje iznosi 82 Ra.

Povrh toga, od runja 2010. godine podaci o svjetlosnom toku također moraju biti prikazani na ambalaži. Ovdje prikazana ambalaža već uključuje tu informaciju, pa je tako naznačeno da svjetlosni tok žarulje iznosi 600 lumena.

Tablica 7. prikazuje svjetlosni tok u lumenima koji bi proizvela klasična žarulja sa žarnom niti (s prozirnim staklenim balonom). Kad zamjenjujemo štednu žarulju, moramo provjeriti barem podatak o svjetlosnom toku kako bismo postigli isti učinak rasvjete.

Snaga žarulje sa žarnom niti u vatima

Svjetlosni tok žarulje sa žarnom niti u lumenima

25 W 220 lm

40 W 415 lm

60 W 710 lm

75 W 930 lm

Tablica 8. Svjetlosni tok žarulje sa žarnom niti kao funkcija snage (Izvor: EIHP).

f) Uobičajeni argumenti protiv štednih žarulja

U vezi sa štednim žaruljama postoji niz predrasuda:

1. "Štedne žarulje su skupe": Uvjerenje da su štedne žarulje skuplje od uobičajenih žarulja sa žarnom niti prilično je rašireno, no samo je djelomično točno. Naime, pritom se uzima u obzir samo kupovna cijena, a ne i daleko superiorniji vijek trajanja te značajno manja potrošnja električne energije. U usporedbi sa žaruljama sa žarnom niti, štedne žarulje zahtijevaju i do 80 % manje električne energije za isti svjetlosni tok, tako da je štedna žarulja od 15 W ekvivalent žarulje sa žarnom niti od 75 W. Trošak električne energije za štednu žarulju iznosi samo jednu petinu troška za žarulju sa žarnom niti. Nadalje, vijek trajanja štedne žarulje veći je između šest i četrnaest puta od vijeka trajanja žarulje sa žarnom niti. Dakle, unatoč početnoj većoj kupovnoj cijeni štedne žarulje, ta žarulja zapravo je daleko jeftinija od žarulje sa žarnom niti. Zamjena žarulje sa žarnom niti od 75 W štednom žaruljom od 15 W dovodi do uštede od 600 kWh tijekom "vijeka žarulje", što znači da smo na struji uštedjeli približno 800 kn.

51

2. "Uključivanje žarulje zahtijeva puno energije": Potrošnja struje za uključivanje nije veća nego za trajno korištenje. Zapravo dolazi do većeg protoka struje, no tijekom samo 170 milisekundi, pa se to uopće ne može uočiti na brojilu.

3. "Često paljenje i gašenje drastično skraćuje vijek trajanja štedne žarulje": Za primjene koje uključuju često paljenje i gašenje (na stubištu, pri korištenju detektora pokreta, itd.) prikladne su samo žarulje s visokom stabilnošću pri paljenju. Štedne žarulje s funkcijom prethodnog zagrijavanja u pravilu su stabilne pri paljenju: čak i kad pretpostavimo približno 200.000 paljenja tijekom ukupnog korištenja, vijek trajanja kvalitetne štedne žarulje iznosit će više od 14.000 sati. Pretpostavimo li dnevno korištenje od šest sati, to znači da žarulju možemo upaliti 76 puta dnevno, a da nam ta žarulja traje približno sedam godina.5 Štedne žarulje bez funkcije prethodnog zagrijavanja manje su stabilne kad je riječ o čestom paljenju, pa stoga i nisu prikladne za primjene u kojima se očekuje često paljenje.

4. "Štedne žarulje stvaraju hladno svjetlo": Već neko vrijeme štedne žarulje sposobne su proizvoditi svjetlo raznih boja i karakteristika spektra. Na tržištu su dostupne štedne žarulje s "toplom bijelom" ili "ekstra bijelom" bojom svjetla, čija se reprodukcija boje ne razlikuje od reprodukcije boje za žarulju sa žarnom niti.

5. "Žarulja titra": Moderne žarulje opremljene su elektroničkim prigušnicama koje omogućuju frekvenciju od 40.000 Hz. Ljudsko oko sposobno je uočiti oscilacije do frekvencije od 60 Hz. Štedne žarulje s prigušnicom stoga ne proizvode treperavo svjetlo.

g) Zdravstvena pitanja i zbrinjavanje upotrijebljenih štednih žarulja

Godišnje se prodaje oko 90 milijuna fluorescentnih cijevi. Kao i u slučaju svih fluorescentnih žarulja, i štedne žarulje sadrže živu u malim količinama. Sadržaj žive u proteklih 20 godina smanjio se za 80%. Štedne žarulje mogu sadržavati maksimalno 5 mg žive po žarulji. Srednja količina iznosi oko 2,5 mg. To je vrlo mala količina, no činjenica je da je živa toksična i da spada u opasni otpad, a ne u uobičajeni kućanski otpad!

1. Primjer izračuna

Već danas korištenje izbojnih žarulja (što je generički pojam za žarulje koje nas ovdje zanimaju) u svrhu rasvjete umjesto korištenja žarulja sa žarnom niti dovodi do ušteda električne energije od 150 milijardi kWh godišnje. To ugrubo odgovara iznosu od 145 milijardi kWh električne energije koja se generira u nuklearnim elektranama! Kad bismo, primjera radi, koristili samo žarulje sa žarnom niti, valjalo bi sagorjeti 45 milijuna metričkih tona bituminoznog ugljena u konvencionalnim elektranama. Jedan kilogram bitumenoznog ugljena sadrži približno 0,1 mg žive. Tako bismo završili s 4,5 metričkih tona žive, dijelom na odlagalištima, a dijelom u atmosferi – drugim riječima, emisije žive bile bi približno trostruko veće.

Povrh toga, u okolišu bi završili i drugi teški metali koji se nalaze u ugljenu te sumporni dioksid i dušični oksidi, a također, ne manje važno, i ugljični dioksid, koji se smatra glavnim uzročnikom takozvanog efekta staklenika. Povrh svega, proizvodnjom električne energije na taj način proizvelo bi se i 200 milijardi kWh neiskorištene topline.

2. Zbrinjavanje

Premda je živa glavni razlog odlaganja štednih žarulja kao opasnog otpada, i to zbog visoke nepostojanosti i toksičnosti tog elementa, fluorescentne cijevi imaju i druge "okolišno relevantne sadržaje". Ti materijali, kao i živa, odvajaju se od stakla i metala tijekom recikliranja, dijelom se oporabljuju, a u određenoj ograničenoj mjeri i skladište u posebnim podzemnim odlagalištima.

52

Danas žarulje koje se prikupljaju putem posebnih komunalnih prihvatnih mjesta već dolaze do poduzeća za recikliranje. Stopa povrata danas iznosi 70% do 80%. Postrojenja koja su trenutno u funkciji i koja se planiraju već su dovoljna za obradu stopostotne stope povrata, pa i gledajući projekcije korištenja u budućnosti.

Prigušnice fluorescentnih cijevi također spadaju u opasni otpad, budući da sadrže niz metala i plastičnih dijelova koji, premda sami po sebi nisu opasni, pridonose emisijama dioksina ukoliko se spaljuju.

Prihvatna mjesta za ovu vrstu otpada možete pronaći tako da o tome pošaljete upit svom regionalnom komunalnom poduzeću za prikupljanje otpada, odnosno tako da potražite informacije o tome na internetu.

3. Što učiniti ako se žarulja razbije?

Količina žive u štednim žaruljama vrlo je mala. Jedina mogućnost da korisnik dođe u kontakt sa živom jest da se žarulja razbije. Koncentracija žive kojoj se čovjek u takvoj situaciji može izložiti u gotovo svim slučajevima je minimalna. U slučaju da se žarulja razbije, potrebno je slijediti ove upute:

● Ako se žarulja razbije unutar svjetiljke, prvo isključite svjetiljku iz struje kako biste spriječili mogući strujni udar.

● Pazite da se ne porežete na razbijeno staklo. Savjet: nosite zaštitne kućanske rukavice ili jednokratne rukavice.

● Prikupite sve dijelove žarulje i očistite pod brisanjem što je temeljitije moguće.

● Navlaženim ručnikom koji više nećete koristiti ili samoljepivom vrpcom pokupite najsitnije dijelove razbijene žarulje i prašinu.

● Nemojte koristiti usisivač zbog turbulencija zraka koje bi time bile uzrokovane.

● Komadiće žarulje, zajedno s ručnikom i drugim korištenim materijalima, odložite u plastičnu vrećicu koja se može trajno zatvoriti.

● Prozračite prostoriju (10 do 15 minuta intenzivnog prozračivanja).

● I razbijene i cijele žarulje koje više ne funkcioniraju odložite u najbližem prihvatnom mjestu za stare žarulje.

Valja imati na umu sljedeće:

● Udisanje žive najčešći je način kako se živa može apsorbirati u tijelu.

● Imate dovoljno vremena na raspolaganju da počistite razbijeno staklo, budući da tekuća živa pri sobnoj temperaturi isparuje vrlo polako.

● U slučaju razbijanja žarulje, živa se može zalijepiti za dijelove stakla i tijekom određenog vremena ispariti u životnom prostoru. Jednostavnim gore navedenim mjerama to možete izbjeći.

53

Kad pažljivo prikupite dijelove žarulje, čvrsto ih zatvorite u plastičnu vrećicu, a tu vrećicu spremite izvan životnog prostora dok ne bude moguće odložiti vrećicu na za to predviđeno mjesto, kako živa ne bi bila u prostoru u kojem boravite. U tom slučaju ne prijeti opasnost po zdravlje.

4. Zračenje žarulja

Mnogi kritičari štednih žarulja upozoravaju na emisije opasnog zračenja tih žarulja. Činjenica je da nas elektromagnetska polja rutinski prate gdje god da se nalazimo, neovisno o tome je li izvor mikrovalna pećnica, mobitel, ili čak strujne žice.

4.5. Uvid u troškove nastale potrošnjom energije

Kako bi se mogao dobiti točan uvid u potrošnju i osnovne podatke kao što su: tarifni model za električnu energiju, cijena prirodnog plina i vode savjetnik morao od korisnika sakupiti kopije računa za energiju i vodu.

a) Razumjeti svoj račun za energiju

Osnovni je preduvjet za ispravnu analizu potrošnje energije i vode pravilno razumijevanje informacija koje se nalaze na računima. Suprotno uvriježenom mišljenju da se iz računa treba iščitati samo koliko je energije ili vode u određenom vremenskom periodu preuzeto posebnu pozornost mora posvetiti i ostalim informacijama koje se nalaze na računima kao što su prethodno i trenutno stanje brojila, tarifni model (bitno za električnu energiju), ugovoreno vršno opterećenje (bitno za električnu energiju te toplinsku energiju koje se preuzima iz javne distribucijske mreže), prekomjerno preuzeta jalova energija (bitno za električnu energiju) itd. Primjera radi, čest je slučaj da se upravo pregledom računa ustanovi kako je opskrbljivač energijom ili vodom napravio grešku prilikom očitanja brojila što bi bez razumijevanja računa i stavki prethodno i trenutno stanje brojila ostalo nezamijećeno. Podaci o važećim tarifama i cijenama za preuzimanje električne energije mogu se naći na internet stanicama opskrbljivača (npr. Hrvatska elektroprivreda – http://www.hep.hr/ods/kupci/tarifni.aspx). Jednako tako vrijedi i za preuzimanje toplinske energije ili pare iz javne distribucijske mreže (npr. Hrvatska elektroprivreda – http://www.hep.hr/toplinarstvo/kupci/default.aspx) ili prirodnog plina (npr. Termoplin d.d. - http://www.termoplin.com) ili ukapljenog naftnog plina (npr. PROplin d.o.o. – http://www.proplin.hr/cjenik_autoplina.html) ili vode (npr. Vodoopskrba i odvodnja, podružnica u sklopu Zagrebačkog holdinga d.o.o. http://www.vio.hr/UserDocsImages/zgh/data/gospodarsto_voda_vio.pdf). U nastavku su na primjerima računa za električnu energiju, prirodni plin, toplinsku energiju iz javne distribucijske mreže te vodu označne najbitnije stavke koje savjetnik mora sustavno analizirati.

54

1. Račun za električnu energiju

Slika 4.21. Primjer računa za električnu energiju – HEP OPSKRBA d.o.o. – prednja stranica računa.

Slika 4.22. Primjer računa za električnu energiju – HEP OPSKRBA d.o.o. – zadnja stranica računa.

55

Slika 4.23. Primjer računa za električnu energiju – MREŽARINA – prednja stranica računa.

Slika 4.24. Primjer računa za električnu energiju – MREŽARINA – zadnja stranica računa.

56

2. Račun za plin

Slika 4.25. Primjer računa za plin.

57

3. Račun za vodu

Slika 4.25. Primjer računa za vodu.

58

1. Račun za toplinsku energiju

Slika 4.26. Primjer računa za toplinsku energiju.

59

5. Kućanski uređaji i njihove karakteristike

5.1. Perilice i sušilice rublja

a) Potrošnja energije i vode perilica rublja

Oko 5% električne energije koja se koristi u kućanstvu troši se za pranje rublja. Najveći dio te potrošnje odnosi se na zagrijavanje vode.

Perilica rublja zahtijeva tek manji dio ulazne energije (ovisno o programu pranja, od 10% do 20%) za samu vrtnju bubnja, dok se najveći dio energije koristi za zagrijavanje vode s deterdžentom.

Energetski zahtjevi po ciklusu pranja povećavaju se s količinom vode i temperaturom pranja. Količina vode potrebna u ciklusu pranja ovisi o perilici, no također i o odabranom programu pranja. Svojedobno je za standardni program pranja na 60°C bilo potrebno više od 100 litara vode. Danas je za pet ili čak šest kilograma rublja dovoljno već manje od 40 litara, pa do 50 litara vode. To je danas moguće budući da se strojno pranje rublja, da se tako izrazimo, iz "kupke" pretvorilo u "tuširanje".

Električna energija

Voda

Godina proizvodnje

Niska potrošnja

Umjerena potrošnja

Visoka potrošnja

Niska potrošnja

Umjerena potrošnja

Visoka potrošnja

2010. 0,75 kWh 0,9 kWh 1,33 kWh 35 litara 44 litre 55 litara

2005. 0,8 kWh 0,94 kWh 1,35 kWh 35 litara 45 litara 65 litara

1999. 0,89 kWh 1,08 kWh 1,45 kWh 39 litara 57 litara 90 litara

Tablica 9. Usporedba potrošnje električne energije i vode po ciklusu korištenja perilice rublja s punjenjem sprijeda i pet kilograma kapaciteta (pri standardnom programu na 60°C). (Izvor: Pregled štednih kućanskih uređaja, Agencija za energiju Sjeverne Rajne – Vestfalije).

Potrošnja električne energije konvencionalne stare perilice rublja ne ovisi o razini napunjenosti; drugim riječima, i kad je takva perilica napunjena samo dopola, na uobičajenom programu pranja zahtijevat će jednaku količinu električne energije kao i kad je bubanj maksimalno napunjen.

Ako je pranje rublja s tek djelomično napunjenim bubnjem neizbježno u vašem kućanstvu, najekonomičnije perilice rublja su one koji prilagođuju količinu vode količini rublja u bubnju. U novim perilicama rublja ta takozvana automatska regulacija kapaciteta već je postala standardna oprema.

No, činjenica je da dopola puna perilica rublja i dalje zahtijeva značajno više električne energije po kilogramu rublja nego manja, ali puna perilica rublja.

b) Temperatura pranja

Potrošnja energije po ciklusu pranja uvelike ovisi o temperaturi pranja.

60

Temperatura pranja Potrebna električna

energija po korištenju

Trošak po korištenju

Pranje na 30 stupnjeva 0,35 kWh 6,42 kn

Pranje na 40 stupnjeva 0,50 kWh 9,17 kn

Pranje na 60 stupnjeva 0,95 kWh 17,42 kn

Pranje na 95 stupnjeva 1,7 kWh 31,17 kn

Tablica 10. Potrošnja električne energije i trošak po ciklusu pranja ovisno o temperaturi pranja, uz pretpostavku cijene električne energije od 1,45 kn po kWh.

Odabir najprikladnijeg programa pranja, u skladu s vrstom tkanine i razinom nečistoće, definirat će i potrošnju energije. Pravilo je da čak i intenzivnije zaprljanoj tkanini nije potrebno predpranje. Na 95°C bez predpranja štedi se 40% energije u usporedbi s programom koji uključuje predpranje. Imajući u vidu učinkovitost pranja današnjih perilica rublja, program na 60°C dovoljan je za bijelo rublje (donje rublje, ručnike). Program na 95°C zahtijeva gotovo dvostruko više električne energije u usporedbi s programom na 60°C.

c) Štedni programi

Razni posebni programi pranja, poput skraćenog programa, štednog programa ili programa s optimiziranom brzinom vrtnje, mogu uštedjeti energiju. U štednim programima umjesto visokih temperatura pranja koriste se duža razdoblja namakanja. Vrijeme potrebno za pojedini program pranja valja pronaći u korisničkom priručniku. Takozvani štedni program pranja ponekad se može pokazati energetski zahtjevnijim od, primjerice, kraćeg programa za manje zaprljano rublje.

d) Zamjena starog uređaja novim i učinkovitijim uređajem

Novi uređaji često zahtijevaju dvostruko manje električne energije i dvije trećine manje vode!

1. Savjeti za kupnju novog uređaja: 2. Provjerite kapacitet perilice (3 kg za samce, u protivnom 5 kg kapaciteta po ciklusu

pranja). 3. Kupujte samo energetski učinkovite uređaje kategorije A+, s niskom potrošnjom vode i

električne energije. 4. Pri korištenju sušilice odaberite sušenje na visokom broju okretaja. 5. Kupujte i koristite uređaje na način da služe što većem broju osoba. 6. Perilice-sušilice (kombinirani uređaji za pranje i sušenje rublja) troše daleko više

električne energije te ih stoga nije preporučljivo kupovati. 7. Ukoliko uređaj troši električnu energiju u stanju pripravnosti, prestanite koristiti

automatski tajmer i sl. 8. Upute za korištenje uređaja trebaju biti lako razumljive. Prekidač za odabir programa i

tipke za upravljanje trebaju biti pouzdani i omogućavati lagano korištenje.

61

e) Energetska potrošnja sušilica

Sušilice rublja na električnu energiju zahtijevaju značajnu količinu električne energije. Sušenje rublja na svježem zraku ili u prostoriji za sušenje svakako je jeftinija varijanta.

Rublje se i zimi može sušiti uz nisku potrošnju energije u prostoriji za sušenje rublja, u podrumu ili drugoj prikladnoj prostoriji, na stalku za sušenje rublja, ako je nužno s ventilatorom od 25W (trošak kupnje iznosi približno 75 kn), postavljenim na način da upuhuje zrak između rublja koje se suši i omogućuje kretanje rublja u zračnoj struji. Rublje koje se suši na svježem zraku ispušta vlagu u zrak koji struji pokraj rublja. Zahvaljujući triku s ventilatorom, rublje koje je prošlo kroz centrifugu može biti suho nakon dana sušenja, ili već nakon nekoliko sati. Tu je i pozitivan popratni učinak, zahvaljujući neprestanom kretanju rublje će biti mekano i ugodno, kao da je sušeno u sušilici.

Sušilice su dostupne u tri osnovna oblika:

1. Ventilacijske sušilice koriste zrak iz okoline, zagrijavaju ga i upuhuju kroz bubanj sušilice, kako bi taj zrak preuzeo vlagu. Vlažni topli zrak zatim se izbacuje iz sušilice. To zahtijeva kvalitetno prozračenu prostoriju i odvodnju zraka prema vanjskom prostoru putem ispušnog ventila kako bi ulazni zrak bio relativno suh, a ne vlažan, budući da bi ovo potonje moglo dugoročno uzrokovati i štetu na zidovima. Ventilacijske sušilice sa zagrijavanjem zraka pomoću plina imaju otprilike upola manju potrošnju od niže primarne potrošnje ventilacijskih sušilica u kojima se grijanje odvija pomoću električne energije.

2. Kondenzacijske sušilice raširenije su od ventilacijskih sušilica i zahtijevaju samo priključak na izvor energije. Vlažni topli zrak hladi se u jednom dijelu uređaja, pri čemu se vlaga kondenzira i prikuplja u spremniku, ili se izravno otpušta u odvod. Suši zrak koji je na taj način oslobođen vlage i rashlađen ponovo se zagrijava i upuhuje u bubanj. Obično se sobni zrak usisava u vod koji je u kontaktu s toplim zrakom u sušilici, pri čemu se zagrijava i ponovo izbacuje u prostoriju kako bi zagrijao okolni prostor. Među raznim alternativama nude se i sustavi hlađenja pomoću vode. Zbog načina na koji su projektirani, ti uređaji zahtijevaju otprilike 10% više energije od ventilacijskih sušilica kako bi ostvarili isti učinak. Kondenzacijske sušilice s toplinskom pumpom funkcioniraju na umjerenim temperaturama toplog zraka kao standardne kondenzacijske sušilice. Pritom se ponovo koristi toplinska energija koja se stvara u procesu sušenja. S tim sušilicama moguće je uštedjeti i do 50% potrošnje električne energije, ovisno o tome koje se uređaje uspoređuje.

3. Ormari za sušenje, u kojima se rublje suši korištenjem hladnog zraka, imaju najnižu potrošnju energije, no potrebno im je jako puno vremena za sušenje.

Poseban oblik sušilice jest perilica-sušilica. Riječ je o uređajima koji su zapravo perilice rublja, no ujedno imaju i funkciju sušenja rublja. Standardni modeli mogu oprati, primjera radi, 5 kg rublja i osušiti 2,5 kg rublja po ciklusu sušenja. Drugim riječima, nakon pranja nužno je ukloniti polovicu rublja i osušiti količinu koja je preostala u bubnju. Nakon tog ciklusa sušenja potrebno je proći kroz još jedan ciklus sušenja kako bismo osušili i drugu polovicu opranog rublja. Sušenje se u tim uređajima u pravilu odvija pomoću kondenzacije vode. Zagrijani suhi zrak dovodi se do površine koja se hladi vodom, na kojoj se kondenzira i nakon toga odvodi vodena para. Ti uređaji zahtijevaju vodu i tijekom postupka sušenja rublja (u svrhu hlađenja). Perilice-sušilice namijenjene su malim kućanstvima u kojima se ne može koristiti samostojeća sušilica, i u kojima ujedno nema mogućnosti za sušenje rublja na zraku.

Kad je riječ o potrošnji vremena i energije za sušenje, presudno je pitanje koliko vode preostaje u rublju nakon pranja. Ukoliko rublje centrifugalno osušimo na 1.400 umjesto na 800 okretaja,

62

potrošnja energije za sušenje u kondenzacijskoj ili ventilacijskoj sušilici smanjit će se oko 30%. I sušilice najbolje funkcioniraju kad su napunjene do punog kapaciteta.

Perilica-sušilica

Ventilacijska sušilica

(električna)

Kondenzacijska sušilica

(bez dizalice topline)

Sušenje rublja na užetu

Neučinkoviti uređaj 5.730,00 kn 5.042,40 kn 5.157,00 kn 0 kn

Nov i učinkovit uređaj 2.903,20 kn 3.056,00 kn 3.896,40 kn 0 kn

Ušteda 2.826,80 kn 1.910,00 kn 1.260,60 kn 0 kn

Ušteda u troškovima električne energije godišnje

573,00 kn 382,00 kn 229,20 kn 0 kn

Tablica 11. Operativni troškovi perilice-sušilice u četveročlanom kućanstvu (150 ciklusa korištenja godišnje, uz trošak električne energije od 1,45 kn po kWh). Izračun autora.

Savjeti za kupnju nove sušilice:

1. Među sušilicama zapravo i nema štednih uređaja, s iznimkom vrlo skupih modela, poput ventilacijskih sušilica s plinskim zagrijavanjem.

2. Potrebno je odabrati sušilicu čiji kapacitet odgovara kapacitetu perilice. 3. Kondenzacijske sušilice prikladnije su za stanove od ventilacijskih sušilica, budući da je

kod potonjih sušilica potrebno koristiti ispušnu cijev za upotrijebljeni zrak. No, kondenzacijske sušilice troše puno električne energije.

4. Programiranje sušenja prema vlažnosti rublja ima niz prednosti u usporedbi s vremenskim programiranjem sušenja.

5. Potrebno je provjeriti može li se filter lako očistiti. U slučaju kondenzacijskih sušilica treba provjeriti koliko je jednostavno ukloniti kondenzat koji se stvara pri sušenju.

5.2. Štednjaci i perilice posuđa

a) Perilice posuđa i potrošnja energije i vode

Perilice posuđa zahtijevaju električnu energiju prije svega za grijanje vode i posuđa. Taj aspekt predstavlja približno dvije trećine potrošnje po ciklusu pranja. Smanjenje temperature u perilici sa 60 na 50 stupnjeva podrazumijeva približno 30% manju potrošnju električne energije.

Kad su u potpunosti napunjene, velike perilice s mjestom za 10 do 14 kompleta posuđa ekonomičnije su u smislu potrošnje električne energije od manjih perilica s kapacitetom od sedam do devet kompleta posuđa.

Obično postoje programi za razne stupnjeve nečistoće, koji se razlikuju ovisno o temperaturi (od 40 °C do 70 °C), vremenu pranja (približno od 30 do 120 minuta), kao i potrebnoj energiji.

63

No, gotovo svaka perilica posuđa ima posebne programske mehanizme, pa se vremena odvijanja programa mogu i značajnije razlikovati.

Štedni programi tih uređaja postižu jednako dobre rezultate pranja kroz dulje vrijeme pranja pri nižim temperaturama, uz manju potrošnju energije u usporedbi s kraćim programima pranja koji se odvijaju pri višim temperaturama.

Temperatura Opis Potrošnja električne

energije

Trajanje programa

Potrošnja vode

35 stupnjeva "brzo pranje" 0,7 kWh pribl. 30 min. 10 l

40 stupnjeva "za blago zaprljano posuđe"

0,9 kWh pribl.75 min. 15 l

50 stupnjeva "eco" 1,05 kWh pribl..140 min. 15 l

65 stupnjeva "normal" 1,6 kWh pribl. 140 min. 19 l

70 stupnjeva "intenzivni program"

1,7 kWh pribl. 150 min. 20 l

Tablica 12. Primjeri potrošnje električne energije i vode u slučaju moderne perilice posuđa (12 kompleta posuđa, puni kapacitet)

b) Energetska potrošnja štednjaka

Prosječna snaga električnog štednjaka iznosi između 1000 W i 1500 W (za manju grijaću ploču), pa do 2200 W (za veliku grijaću ploču), po ploči koja se koristi. Pećnica ima snagu od približno 2 kW. Dakle, jedan sat kuhanja na velikoj grijaćoj ploči podrazumijeva potrošnju od 2 do 2,2 kWh električne energije.

Kad je riječ o potrošnji energije, plin je povoljniji za kuhanje, budući da čitav lanac dobave energije koji podrazumijeva konverziju jednog oblika energije (npr. ugljena) u električnu energiju više nije potreban. Budući da je cijena plina ujedno niža od cijene energije (6 do 8 euro centi po kWh za plin, u usporedbi s 19 do 21 euro cent po kWh za električnu energiju), cjenovna prednost veća je od 30 posto.

Veličina kućanstva Godišnja potrošnja električne energije za kuhanje

1 osoba 200 kWh

2 osobe 390 kWh

3 osobe 450 kWh

4 osobe 580 kWh

64

Tablica 13. Srednje vrijednosti potrošnje za električni štednjak (Izvor: VDEW).

Učinkovitost kuhanja ovisi o mehanizmu ploče za kuhanje. Što je učinkovitost veća, to je veća količina topline koja se izravno prenosi na hranu koja se kuha u posudi, umjesto na samu grijaću ploču. Između 70% i 80% potrošnje električne energije troši se na zagrijavanje na traženu temperaturu, što znači da tek 20% do 30% energije odlazi na daljnje kuhanje, naročito ako se tijekom kuhanja postupno smanjuje intenzitet grijanja ploče.

Savjeti za uštedu električne energije pri nabavi novog štednjaka:

Pri kupnji novog štednjaka, plin je u svakom slučaju povoljniji od električne energije. Premda je količina utrošene energije ugrubo jednaka, energetski gubici kod električnog štednjaka znatno su veći. Plin je ujedno jeftiniji, a rezidualni toplinski gubici daleko su niži.

Ukoliko nije moguće instalirati plinski štednjak, moguće je uštedjeti energiju i korištenjem novog električnog štednjaka. Nove tehnologije, poput poboljšane toplinske izolacije ili staklokeramičkih grijaćih ploča, smanjuju energetsku potrošnju električnih štednjaka.

5.3. Ostali kućanski uređaji

U nastavku je kratki pregled s opisom ostalih potrošača koje treba uzeti u obzir. I ovdje vrijede isti savjeti za uštedu kao i kod velikih potrošača koji su objašnjeni u prethodnim poglavljima.

a) Mikrovalna pećnica

Mikrovalna pećnica je danas sve češći uređaj i u hrvatskim kućanstvima. Koristi se za odmrzavanje, podgrijavanje ili čak i kuhanje manje količine hrane. U tzv. kombiniranim mikrovalnim pećnicama (imaju ugrađen infracrveni grijač) hrana se može i peći. Osnovna prednost korištenja mikrovalnih pećnica leži u brzini pripreme hrane i s tim u vezi manje potrošnje energije. Posebice u mladim kućanstvima mikrovalna pećnica je omiljena zbog mogućnosti brzog podgrijavanja dječje hrane. Prilikom postavljanja mikrovalne pećnice potrebno

je voditi računa o tome da oko nje ima dovoljno prostora za kruženje zraka. Mikrovalne pećnice s mogućnošću odabira temperature, odnosno snage, štedljivije su i korisnije od običnih jer nije uvijek potrebna maksimalna snaga koju pećnica može dati.

b) Električni uređaji za pripremu potrošne tople vode

U Hrvatskoj se još uvijek jako velika količina električne energije u kućanstvima koristi za pripremu potrošne tople vode. Ovaj segment potrošnje predstavlja veliki potencijal za uštede u energiji a osnovni princip je da se, ako je to moguće umjesto električne energije za pripremu potrošne tople vode koriste drugi raspoloživi energenti npr. prirodni plin, ukapljeni naftni plin ili solarna energija. Dugoročno gledano trenutno stanje nije održivo i Hrvatska u ovom segmentu potrošnje električne energije jako zaostaje za Europom.

c) Mali kućanski uređaji

U skupinu malih kućanskih uređaja spadaju svi oni mali, pomoćni uređaji koji se nalaze u gotovo svakom kućanstvu. Najčešće korišteni mali kućanski uređaji su usisavač, glačalo, fen za sušenje kose itd. Kako ovi uređaji na tržištu nisu označeni oznakom o energetskoj učinkovitosti prilikom njihove kupnje potrebno dodatno voditi računa o tome da odabrani uređaj točno zadovoljava postavljene ciljeve. Racionalnim ponašanjem i pravilnim korištenjem (npr. redovitom zamjenom punih vrećica

65

kod usisavača ili čišćenjem donje površine kod glačala) ostvaruju se značajne uštede u energiji i produžava životni vijek uređaja.

5.4. Oznake energetske potrošnje

a) Oznaka EU

Europska unija propisuje označavanje informacija o energetskoj potrošnji za sve velike kućanske uređaje ("bijelu tehniku"), pomoću takozvanih jedinstvenih energetskih oznaka EU (oznaka EU)2. Prednost ovog načina označavanja leži u činjenici da kupac može već na prvi pogled procijeniti relativnu potrošnju energije novog uređaja.

Većina velikih kućanskih uređaja mora imati energetsku oznaku EU. Energetska oznaka EU mora biti jasno vidljiva na prednjoj ili gornjoj strani svakog uređaja u prodajnom odnosno izložbenom prostoru. Pitanje koje uređaje se mora označavati na taj način definirano je Pravilnikom o iskazivanju potrošnje energije i ostalih resursa proizvoda, povezanih s energijom, pomoću oznaka i standardiziranih informacija o proizvodu (NN br. 101/11). Energetske oznake trenutno se zahtijevaju za:

hladnjake i zamrzivače perilice rublja perilice-sušilice sušilice rublja perilice posuđa električne pećnice sobne klimatizacijske uređaje žarulje.

Povrh toga, postoje i proizvodi koje proizvođači dobrovoljno označavaju (poput toplinskih pumpi). I te oznake pružaju informacije o energetskoj učinkovitosti uređaja, no ne pružaju ih svi proizvođači, a naročito ne oni čiji proizvodi imaju nisku energetsku učinkovitost. Nadalje, klase energetske učinkovitosti tako označenih proizvoda često nisu usporedive s klasama na oznaci EU.

b) Načelo označavanja

Oznaka EU klasificira razne uređaje ovisno o klasama energetske učinkovitosti od A (niska potrošnja) do G (visoka potrošnja energije). Stoga pri kupnji nekog uređaja svakako trebate obratiti pozornost na to da uređaj pripada najboljoj klasi energetske učinkovitosti.

c) Hladnjaci i zamrzivači

Godine 2003. europska energetska klasifikacija proširena je kako bi uključila natprosječno energetski učinkovite hladnjake i zamrzivače, pri čemu su uvedene oznake A+ i A++, a obje te klase još su bolje od klase energetske učinkovitosti A. Klase energetske učinkovitosti A+ i A++ označavaju vrlo nisku potrošnju energije. Orijentacije radi, uređaji nove klase energetske učinkovitosti A+ troše oko 20 posto manje električne energije, a uređaji klase A++ oko 40 posto manje električne energije od usporedivih uređaja u klasi A (uzimajući u obzir istu funkciju, volumen i sl.). Od 2012. godine ta klasifikacija uključuje i klasu A+++. To znači da uređaje klase A više zapravo ne možemo smatrati uređajima koji štede električnu energiju. Štoviše, u usporedbi s uređajima klase A+++, radi se o pravim energetskim "proždrljivcima".

2 Oznaka EU o energetskim svojstvima poznata je i kao energetska oznaka EU, oznaka proizvoda, oznaka o štednim svojstvima uređaja,

odnosno energetska naljepnica.

66

Slika 5.1. Izgled energetske oznake kućanskih uređaja (Izvor EIHP).

Primjer : Za koliko vremena će se kućanstvu isplatiti investicija u kupovinu hladnjaka model X, razreda energetske učinkovitosti A u odnosu na model Y razreda energetske učinkovitosti B?

Pretpostavka: Kućanstvo ima ugovoren plavi tarifni model za preuzimanje električne energije.

Hladnjak model X je nešto većeg volumena, godišnja potrošnja električne energije prema katalogu iznosi 346 kWh, a cijena hladnjaka je 2.600 kn. Hladnjak Y ima godišnju potrošnju električne energije 449 kWh, a cijena mu je 2.400 kn. Karakteristike hladnjaka odgovaraju stvarnim modelima na tržištu.

Dodatna investicija u učinkovitiji hladnjak X iznosi 200 kn. Godišnja ušteda u električnoj energiji iznosi 103 kWh= 449 kWh - 346 kWh. Cijena električne energije prema tzv. plavom tarifnom modelu za kućanstva iznosi 0,87

kn/kWh, s uračunatim porezom na dodanu vrijednost. Energetska ušteda od 103 kWh donosi godišnju novčanu uštedu od 103 x 0,87= 89,61 kn. Jednostavni period povrata investicije iznosi 2,23 godine (investicija/godišnja ušteda). Važno je znati da se na ovaj način ostvaruju i uštede u emisiji CO2 u iznosu od 28,5 kg/god.

(103 kWh/god × 277 g CO2/kWh).

Na cijenu uređaja jako utječe i njegov dizajn te, kad se računa isplativost ulaganja u energetski učinkovitije uređaje, uz tehničke karakteristike svakako treba voditi računa i o njihovoj fizičkoj sličnosti jer je često razlika u cijeni posljedica dizajna, a ne tehničkih karakteristika.

67

Može se zaključiti da se kupovina energetski učinkovitijih električnih uređaja isplati te da energetske oznake predstavljaju veliku pomoć u pravilnom izboru. Većina starih uređaja koji se koriste u hrvatskim kućanstvima spadaju u niže razrede energetske učinkovitosti, D, E i F.

d) Savjet pri nabavi uređaja

Prilikom kupovine novog električnog uređaja, bitno je provjeriti kakva je dostupnost servisa odabrane robne marke. Naime, svaki uređaj može se i pokvariti, stoga je jako bitno kako je razgranata servisna mreža te u kojem roku serviseri imaju obvezu zamijeniti uređaj ukoliko se kvar ne može otkloniti, a uređaj je još uvijek pod garancijom.

Najjednostavniji, ali i najuniverzalniji savjet za učinkovito gospodarenje električnom energijom u kućanstvima može se sažeti u sljedeću rečenicu:“Isključite električne uređaje kada ih ne koristite jer i najučinkovitija žarulja bespotrebno troši električnu energiju ako nema razloga za njen rad.“

Pravilnim izborom opreme i racionalnim ponašanjem mogu se ostvariti značajne uštede električne energije u kućanstvima. Potrebno je pravilno protumačiti podatke s energetskih oznaka jer su one ključne za pravilan izbor uređaja. Temeljni princip prilikom izbora novog uređaja svakako treba biti njegova funkcionalnost, a ne dizajn.

5.5. Stand-by gubici

Gubici u stanju pripravnosti ("stand-by") odnose se na potrošnju električne energije tehničkih sustava i uređaja tijekom stanja pripravnosti (uključujući stanje opsluživanja). U pravilu, uređaji u stanju pripravnosti tek su privremeno deaktivirani i mogu se ponovo aktivirati u bilo kojem trenutku bez nepotrebnog vremena čekanja. U usporedbi s uobičajenim operativnim uvjetima, potrošnja u stanju pripravnosti daleko je niža, no tijekom duljeg razdoblja svejedno se mogu akumulirati značajni iznosi, ukoliko je stanje pripravnosti bitno dulje od razdoblja uobičajene upotrebe.

Gubici u stanju pripravnosti odvijaju se u električnim uređajima u svim načinima upotrebe. To uključuje:

Stanje pripravnosti (stanje spremnosti na aktiviranje putem daljinskog upravljanja), na primjer televizora, videouređaja, DVD uređaja.

Stanje prividne isključenosti ("pseudo-off") – uređaji u tom stanju troše električnu energiju premda se čini da su isključeni; primjerice, niskonaponska svjetiljka čije niskonaponsko napajanje je isključeno, no sama svjetiljka nije isključena iz strujne mreže.

a) Operativna stanja električnih uređaja

Operativno stanje bez opterećenja odnosi se na razdoblje u kojem je uređaj uključen, no nije operativan. Postoje četiri operativna stanja, pri čemu svako stanje podrazumijeva drukčiju razinu potrošnje energije.

Neki uređaji u kontinuiranom su stanju operativne spremnosti čim se uključe, pa stoga troše jednaku količinu električne energije kao i tijekom uobičajenog korištenja.

Stanje pripravnosti prije svega se odnosi na televizore. Uređaj je u kontinuiranom stanju spremnosti kako bi se omogućilo paljenje i gašenje, odnosno odabir programa daljinskim uređajem.

68

Kod starijih televizora katodna cijev istovremeno se unaprijed grijala, što je dovodilo do srednje potrošnje električne energije od tri do osam vata.

Neki uređaji automatski se prebacuju na režim "spavanja" (sleep) nakon određenog razdoblja nekorištenja (to posebno vrijedi za kompjutere i monitore).

Gubici tijekom stanja pripravnosti također se mogu pojaviti u stanju prividne isključenosti (pseudo-off) i takozvanom stanju isključenosti. Pritom se doima kao da je uređaj isključen i ne obavlja bilo kakvu funkciju, no i dalje troši električnu energiju. Printeri, skeneri, kompjuteri, halogene svjetiljke, zvučnici, CD uređaji, satelitski prijemnici i niz drugih uređaja spadaju u tu skupinu uređaja.

Kod tih uređaja napajanje električnom energijom i dalje je aktivno, budući da je prekidač za gašenje ugrađen na niskonaponskoj strani. Time proizvođač štedi nekoliko centi proizvodnih troškova, no zato se tijekom duljeg razdoblja stvaraju gubici električne energije zbog prividne isključenosti koji su posve neočekivani, budući da je uređaj formalno isključen prekidačem, a pritom ne svijetle bilo kakve LED lampice.

Jedino isključivanje takvog uređaja iz napajanja, odnosno isključivanje produžnog kabla za napajanje, jamči da takav uređaj više ne troši električnu energiju.

b) Kako prepoznati gubitke u stanju pripravnosti

Gubici u stanju pripravnosti mogu se vidjeti: Ukoliko su lampica ili LED pokazivač upaljeni, ili ukoliko se na uređaju prikazuje bilo kakva informacija, to predstavlja vidljivi pokazatelj da je uređaj i dalje povezan s napajanjem te da stoga uzrokuje gubitke u stanju pripravnosti koji se mogu izbjeći.

Gubici u stanju pripravnosti mogu se osjetiti: Uređaji koji troše električnu energiju (kao i jedinice za napajanje tih uređaja – naponski adapteri) mogu se prepoznati po tome što su i dalje topli na dodir nakon isključivanja uređaja. Dovoljno ih je opipati kako bismo provjerili proizvodi li uređaj i dalje toplinu.

Gubici u stanju pripravnosti mogu se čuti: Ukoliko se iz adaptera ili napajanja i dalje čuje prigušeni zvuk, to znači da taj uređaj troši električnu energiju.

Gubici u stanju pripravnosti mogu se izmjeriti: I tamo gdje uređaj ne odaje znakove gubitaka u stanju pripravnosti kad pokušamo te gubitke detektirati vidom, opipom ili sluhom, gubici se svejedno mogu pojavljivati. Ukoliko nema jasnih pokazatelja da je uređaj aktivan, a i dalje sumnjamo na gubitke u stanju pripravnosti, nužno je te gubitke izmjeriti ampermetrom. Valja se pobrinuti za to da koristimo prikladan ampermetar, budući da nemaju svi uređaji te vrste traženu preciznost pri slaboj snazi električne energije.

c) Propisi na razini Europske unije

Na temelju inicijative Europske komisije pripremljena je Direktiva o ekološkom dizajnu proizvoda koji koriste energiju (EuP) od 1. prosinca 2008. godine, usmjerena na propisivanje uvjeta za električne i elektroničke kućanske i uredske uređaje s ciljem poboljšavanja njihove energetske učinkovitosti. Među ostalim, propisano je da maksimalna vrijednost potrošnje električne energije svih relevantnih kućanskih uređaja u stanju pripravnosti i stanju isključenosti bude od 0,5 do 2 vata, uz daljnje predviđeno smanjenje. To vrijedi za sve nove električne uređaje.

d) Tipični gubici kućanskih uređaja u stanju pripravnosti

69

Pod pretpostavkom da televizor koristimo nekoliko sati dnevno, a inače ga ostavljamo u stanju pripravnosti dok ga ponovo ne upalimo, uređaj će tijekom tog razdoblja čekanja konzumirati približno 70 kWh električne energije godišnje, uz trošak od oko 100 kn.

U našim kućanstvima niz je drugih uređaja koji potajno troše struju u stanju pripravnosti, kao što su printeri, halogene svjetiljke s naponskim adapterima na koje ne utječe prekidač za paljenje i gašenje, audio oprema, punjači mobitela, kao i niz drugih uređaja.

Uređaj Raspon iznosa gubitaka (W)

Televizor 1 – 13 W

Videorekorder 5 – 19 W

Radiobudilica 1 – 3 W

Mikrovalna pećnica 2 – 6 W

Punjač baterija 2 – 4 W

Automatska telefonska sekretarica

2 – 4 W

Glazbene linije 0 – 12 W

Tablica 14. Uređaji u stalnom stanju pripravnosti 365 dana u godini, po cijeni od 1,45 kn po kilovatsatu.

Troškovi povezani sa stanjem pripravnosti uređaja mogu se procijeniti uzimajući u obzir sljedeće:

jedna godina ima 8.760 sati po svakom vatu ulazne snage jedan uređaj stoga konzumira 8.760 vatsati (Wh) električne

energije godišnje, odnosno 8,76 kilovatsati (kWh) uzmemo li da je trošak kilovatsata električne energije 20 euro centi, time dobivamo

potrošnju od 1,75 eura električne energije godišnje (pod pretpostavkom da se uređaj koristi kontinuirano tijekom čitave godine).

Okvirno pravilo: Opterećenje od 1 W dovodi do troška električne energije od približno 2 eura godišnje (pod pretpostavkom da se uređaj koristi kontinuirano tijekom čitave godine).

Tipični gubici u stanju pripravnosti pojavljuju se i u vezi s mnogim drugim uređajima:

Aparati za kavu spadaju u uređaje koji se često koriste. I oni uzrokuju značajne gubitke u stanju pripravnosti, budući da su kontinuirano upravo u tom stanju. Stoga je u slučaju aparata za kavu korisno koristiti prekidač s tajmerom, kako bismo uštedjeli na struji.

Većina faks uređaja u stalnom je stanju pripravnosti. Kako bismo smanjili potrošnju struje, stoje nam na raspolaganju "inteligentni" uređaji za uštedu energije (dostupni po cijeni od oko 45 eura preko interneta),3 koji osiguravaju trenutačnu reakciju faks uređaja pri slanju i primanju faks poruka. Mimo toga, uređaj za uštedu energije osigurava da faks

3 Npr. na adresi www.energiespar-basar.de.

70

uređaj gotovo uopće ne troši struju kad ne šalje i ne prima poruke, nego se samo pali najkasnije svakih 12 sati kako se iz faks uređaja ne bi izgubili podaci.

Kad je riječ o operativnoj pripravnosti kompjutera, možemo razlikovati nekoliko stupnjeva deaktivacije, pri čemu svaki stupanj ima drukčiju razinu potrošnje struje:

● smanjenje sistemskih resursa (niža frekvencija rada procesora, smanjena jačina prikaza LCD monitora, gašenje tvrdih diskova tijekom duljih razdoblja mirovanja)

● gašenje monitora

● stanje pripravnosti ("standby")

● stanje mirovanja ("sleep").

Ti stupnjevi mogu se prilagoditi kroz postavke operativnog sustava u vezi sa štednjom energije. Ako je kompjuter uključen u struju, aktivacija stanja mirovanja u postavkama o štednji energije nema učinka. PC je u stanju stalno primati i slati podatke, tako da se unatoč nekorištenju ne prebacuje u stanje mirovanja. U tom slučaju bolje je ugasiti PC kad se ne koristi.

e) Izbjegavanje gubitaka u stanju pripravnosti

U načelu, uređaje bi trebalo u potpunosti isključiti iz napajanja kad se ne koriste i kad ne ovise o trajnom napajanju električnom energijom. Stoga je nužno provjeriti je li veza sa strujnom mrežom doista prekinuta.

Najsigurniji način je jednostavno isključivanje žice iz napajanja. Time u potpunosti izoliramo uređaj od mreže napajanja.

Produžnim kablom s prekidačem postižemo isti učinak. Takvi produžni kablovi s više utičnica dostupni su u nizu dizajna. Najjednostavnije varijante imaju prekidač za gašenje koji se može aktivirati i deaktivirati prstom. Prekidač je obično opremljen lampicom koja pokazuje stanje prekidača, tako da je lako prepoznati je li napajanje uključeno ili isključeno. Lampica na prekidaču troši zanemarivih 0,1 W.

U slučaju da su uređaji povezani s produžnim kablom s više utičnica do kojega nije jednostavno doprijeti rukom, postoje i kablovi s prekidačem za uključivanje i isključivanje koji se nalazi na samom kablu i koji se, primjerice, može uključiti ili isključiti i stopalom. Povrh toga, postoje i varijante na bežično daljinsko upravljanje, što je također korisno u slučaju nepristupačnog smještaja.

Nadalje, postoje i takozvani prekidači stanja pripravnosti, koji uvelike smanjuju gubitke u stanju pripravnosti, održavajući pritom stanje spremnosti samoga uređaja. Ti prekidači jednostavno se instaliraju između utičnice i uređaja, a njima se može upravljati i daljinski. Potrošnja struje tih prekidača manja je od jednog vata, pa su stoga bitno energetski učinkovitiji od televizora ili radija u stanju pripravnosti.

Za uredska radna mjesta ili situacije u kojima se nekoliko uređaja koristi istovremeno (primjerice, kompjuteri, monitori, printeri, napajanja za stolne svjetiljke, punjači mobitela, itd), imamo na raspolaganju i takozvane master-slave produžne kablove. Svi uređaji (u kategoriji "slave") automatski se isključuju kad se isključi glavni uređaj ("master"), poput kompjutera.

71

Postoje i produžni kablovi koji osiguravaju zaštitu od previsokog napona. Prednost tih uređaja leži u činjenici da štite, primjerice, televizor ili radio od previsokog napona u strujnoj mreži, do kojeg može doći zbog udara groma.

Slika 5.2. Standardni produžni kabel s prekidačem (Izvor: Chipoteka).

f) Gubici u stanju pripravnosti koje nije moguće izbjeći

Kod nekih uređaja, kao što su automatske sekretarice ili programirani DVD i VHS snimači, odnosno satelitski prijamnici, postavke se ne mogu spremiti bez napajanja, budući da bi u protivnom došlo do gubljenja podataka (primjerice za tajmer ili programirano vrijeme snimanja).

Tamo gdje nije moguće izbjeći takve situacije, jedino nam korištenje novijih modela može pomoći da izbjegnemo gubitke u stanju pripravnosti. Moderni uređaji u pravilu imaju daleko manje gubitke u stanju pripravnosti. Inteligentno projektirani uređaji pritom na siguran način spremaju podatke o televizijskim kanalima, datumu, vremenu, itd., zahvaljujući raznim tehnologijama spremanja podataka, primjerice putem "backup akumulatora". Zahvaljujući tome, takve uređaje moguće je ugasiti u potpunosti kad se ne koriste tijekom duljeg razdoblja.

Imajte na umu da neki ink-jet printeri, svaki put kad ih se isključi iz napajanja, pri ponovnom uključivanju pokreću proces složene ponovne inicijalizacije i postupak automatskog čišćenja, u kojem se često troši velika količina tinte. Stoga takve uređaje ne treba često paliti i gasiti.

Neki uređaji u kućanstvu uopće se ne mogu posve isključiti. To, primjerice, uključuje mrežne telefone, a u nekim slučajevima i automatske sekretarice i faks uređaje. Kad kupujete te uređaje, stoga je nužno ocijeniti koji uređaj u ponudi ima povoljne vrijednosti potrošnje u stanju pripravnosti.

U nekim slučajevima, kontinuirana spremnost uređaja može biti poželjna ili neizbježna (kao u slučaju video snimača i DVD snimača, na primjer). U tim slučajevima važno je prilikom kupnje proučiti potrošnju uređaja u stanju pripravnosti. Energetski učinkovit uređaj zahtijeva oko 20 vata tijekom rada i manje od jednog vata u stanju pripravnosti. Od uvođenja relevantne direktive Europske unije, samo uređaji s potrošnjom manjom od jednog do dva vata u stanju pripravnosti mogu se prodavati u Europskoj Uniji. U hrvatskim kućanstvima video snimači koriste se u prosjeku samo oko jedan sat dnevno. Tijekom preostala 23 sata ti su uređaji u stanju pripravnosti. Sveukupno gledajući, video uređaj starije generacije troši daleko više električne energije u stanju pripravnosti nego tijekom stvarnog korištenja.

Programirane postavke televizijskih prijamnika, dekodera i DVD uređaja mogu se izgubiti kad se uređaj isključi iz napajanja, ukoliko nije osigurano napajanje memorije putem baterije ili akumulatora. Stoga valja kupovati samo one uređaje koji ne gube iskoristivost kad ih se posve isključi.

72

6. Procedura energetskih posjeta 7. Postavljanje uređaja za štednju energije i vode 8. Evaluacija izvršenog posjeta 9. Inventar uređaja koji štede energiju