Sadržaj • Energetska učinkovitost u zgradama

Energetska učinkovitost i obnovljivi izvori
energije u zgradama
Margareta Zidar
Energetski Institut Hrvoje Požar
Sadržaj
•
•
•
•
Energetska učinkovitost u zgradama
Zakonodavni okvir
Energetski pregled postojeće zgrade
Energetski koncepti niskoenergetskih zgrada s korištenjem
obnovljivih izvora energije
• Infracrvena termografija za povećanje energetske učinkovitosti
Energetska učinkovitost u zgradama
El.energija za ventilaciju
250
Potrošna topla voda
200
Energija za grijanje
150
100
KU
Ć
E
PA
SI
VN
E
K
KE
R
G
E
NE
O
E
N
IS
K
N
O
VI
H
R
PR
O
TS
19
87
PI
SI
IZ
H
R
PR
O
R
A
TA
PI
SI
20
05
0
U
Ć
E
50
KU
Ć
A
Doprinos zaštiti okoliša i
smanjenju emisija štetnih
plinova u okoliš
El.energija u kućanstvu
S
•
Ugodnije i kvalitetnije
stanovanje uz duži
životni vijek zgrade
300
SJ
EČ
N
A
•
Smanjenje potrošnje svih
oblika energije
PR
O
•
Specifična potrošnja energije u kWh/m 2
350
Energetska učinkovitost u zgradama
Zbog velike potrošnje energije u zgradama, ali i velikog potencijala ušteda, energetska
učinkovitost postaje prioritet suvremene arhitekture
Energetska učinkovitost djeluje na suvremene urbanističke i arhitektonske
koncepte, kroz primjenu inovativnih tehničkih i tehnoloških rješenja i
obnovljivih izvora energija.
Povećanje energetske učinkovitosti u
zgradama
• Energetski pregledi
• Energetska obnova postojećih zgrada
• Energetski koncept novih zgrada
Tim za povećanje energetske učinkovitosti u
zgradama
• dipl. ing. arhitekture
• dipl.ing. strojarstva
• dipl. ing. elektrotehnike
• ekonomist
• stručnjak za izračun emisija stakleničkih plinova
• stručnjak za obnovljive izvore energije
• ovlašteni termografer
• ovlašteni energetski certifikator
Energetska, ekološka i ekonomska analiza
5
Zakonodavni okvir - energetska certifikacija zgrada, MZOPUG
Akcijski plan za implementaciju EU direktive o energetskim svojstvima zgrada EPBD 91/2002, MZOPUG
- izrađena i pripremljena 2 tehnička propisa, 2 pravilnika i 2 metodologije
• Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama, NN110/2008 i Tehnički
propis o izmjeni Tehničkog propisa o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama NN
89/09
• Tehnički propis o sustavima grijanja i hlađenja zgrada, NN110/2008
• Pravilnik o energetskom certificiranju zgrada, NN 36/10
• Pravilnik o uvjetima i mjerilima za osobe koje provode energetske preglede i energetsko certificiranje
zgrada, NN113/2008 i Pravilnik o izmjenama i dopunama Pravilnika o uvjetima i mjerilima za osobe
koje provode energetske preglede i energetsko certificiranje zgrada NN 89/09
• Metodologija provođenja energetskih pregleda, MZOPUG – trenutno na izmjenama
• Studija primjenjivosti alternativnih sustava za opskrbu energijom u zgradama – još nije
obavezna primjena
U tijeku je implementacija EPBD 31/2010
Pravilnik o energetskom certificiranju zgrada
• Investitor nove zgrade dužan je osigurati energetski certifikat zgrade i priložiti ga zahtjevu za
izdavanje uporabne dozvole – sve zgrade koje za koje se nakon 31. ožujka 2010. godine podnosi
zahtjev za izdavanje akta temeljem kojega se može graditi
• Za zgrade čija gradevinska (bruto) površina nije veća od 400 m2 i zgrade za obavljanje
isključivo poljoprivrednih djelatnosti čija građevinska (bruto) površina nije veća od 600 m2,
investitor je dužan energetski certifikat dostaviti tijelu koje je izdalo rješenje o uvjetima građenja
zajedno sa završnim izvješćem nadzornog inženjera.
• Vlasnik postojeće zgrade dužan je prilikom prodaje ili iznajmljivanja zgrade u cjelini ili njezinog
dijela, odnosno leasinga, osigurati energetski certifikat zgrade odnosno njezinog dijela i dati ga
na uvid potencijalnom kupcu ili unajmljivaču zgrade – energetski certifikat postaje sastavni dio
kupoprodajnog ugovora najkasnije danom pristupanja Republike Hrvatske u članstvo EU.
• Prijedlog mjera za povećanje energetske
učinkovitosti – za postojeće zgrade
• Preporuke za korištenje zgrade – za nove
zgrade
• Objašnjenje tehničkih pojmova
Programi izobrazbe stručnjaka za energetsku
certifikaciju zgrada
Pravilnik o uvjetima i mjerilima za osobe koje provode
en.preglede i certificiranje zgrada NN113/2008 i 89/09
Propisuje:
• Uvjeti i mjerila za davanje, produžavanje, važenje i izmjenu ovlaštenja za provođenje energetskih
pregleda i energetsko certificiranje zgrada
• Nadzor nad obavljanjem poslova
• Registar ovlaštenih osoba
• Uvjeti i mjerila za davanje suglasnosti za provođenje programa izobrazbe
• Registar nositelja programa izobrazbe
• Nadzor nad radom nositelja programa izobrazbe
• Osobe koje provode energetske preglede i energetsku certifikaciju moraju imati ovlaštenje
Ministarstva – pravna ili fizička osoba,VSS arhitektonske, građevinske, strojarske ili elektrotehničke
struke, 5 godina radnog iskustva, završen program stručnog osposobljavanja za energetske preglede
i certificiranje stambenih i nestambenih zgrada s jednostavnim tehničkim sustavom (MODUL1), te za
energetske preglede zgrada sa složenim tehničkim sustavom (MODUL2).
12
Zakonodavni okvir – gospodarenje energijom, MINGORP
Implementacija direktive o energetskim uslugama i učinkovitosti u neposrednoj
potrošnji energije 32/2006 ESD
Zakon o učinkovitom korištenju energije u neposrednoj potrošnji (NN 152/08)
• Pravilnik o metodologiji za izračun i određivanje okvirnog cilja ušteda energije u
neposrednoj potrošnji (NN 40/2010)
• Pravilnik o energetskim pregledima građevina (NN 5/2011)
• Pravilnik o izdavanju ovlaštenja za obavljanje energetskih pregleda (NN 5/2011)
Pravilnici u pripremi:
• Pravilnik o metodologiji za mjerenje i verifikaciju ušteda energije
• Pravilnik o jedinstvenom informacijskom sustavu za energetsku učinkovitost
• Pravilnik o tretmanu ulaganja u energetsku učinkovitost za javni sektor
Pravilnici za eko-dizajn:
Pravilnik o utvrđivanju zahtjeva za ekološki dizajn proizvoda koji koriste energiju (NN 97/09)
• Pravilnik o zahtjevima za energetsku učinkovitost prigušnica za fluoresentnu rasvjetu (NN 32/09)
• Pravilnik o zahtjevima za stupnjeve djelovanja novih toplovodnih kotlova na tekuće i plinovito gorivo
(NN 135/05)
• Pravilnik o zahtjevima za energetsku učinkovitost kućanskih električnih hladnjaka, ledenica i njihovih
13
kombinacija (NN 135/05)
Zakonodavni okvir – gospodarenje energijom, MINGORP
Pravilnik o energetskim pregledima građevina (NN 5/2011)
• Odnosi se na energetske preglede građevina (osim zgrada) i uključuje energetske
preglede kotla za grijanje i klimatizacijskog sustava
• Određuje se učinkovitost potrošnje energije, utjecaji na okoliš, ekonomski opravdane
mjere za poboljšanje
• Preliminarni (procjena potencijala ušteda) i detaljni (investicijska studija) pregled
• Obaveza gospodarenja energijom za javne zgrade >1000 m2
• Određivanje kategorije velikog potrošača energije > 3000 MWh/g
• Preliminarni energetski pregled obavezan svake tri godine, a najkasnije do 1/2014
Pravilnik o izdavanju ovlaštenja za obavljanje energetskih pregleda (NN 5/2011)
• Postupak i uvjeti za izdavanje ovlaštenja za energetski pregled građevine (osim zgrada) i
energetski pregled kotla za grijanje i klimatizacijskog sustava
• Vođenje registra ovlaštenih osoba, sadržaj programa i način provođenja izobrazbe za
energetske preglede, kriteriji za izbor ustanova za provođenje programa osposobljavanja
14
Energetski pregled postojeće zgrade
DOM ZA STARIJE I NEMOĆNE OSOBE U PETRINJI
Energetski pregled i mjere povećanja energetske učinkovitosti
Energetska obnova postojeće zgrade
• 192 štićenika doma, 57 zaposlenika u 3 smjene
• Stariji dio P0+P+4 izgrađen 1971.g., noviji dio P+3 izgrađen 1981.g.
• Sveukupno bruto površina 4.689,30 m2, bruto grijana površina 4.370,60 m2
• Radijatorsko grijanje, dva kotla na ekstra lako loživo ulje snage po 455 kW.
• Energetskim pregledom Doma za starije i nemoćne osobe u Petrinji analizirani su svi
građevinski i energetski sustavi, mogućnosti povećanja energetske učinkovitosti te ekonomski i
ekološki doprinos.
• Stvarno stanje građevinskih i energetskih sustava utvrđeno je uvidom na terenu, proračunom,
mjerenjima (IC termografija, el. veličine za modeliranje potrošnje el. energije) te analizom
računa u zadnje 3 godine
•
•
•
•
Današnja potrošnja toplinske energije za grijanje 195 kWh/m2
Procijenjena potrošnja toplinske energije nakon energetske obnove 55-60 kWh/m2 (-70%)
Toplinska zaštita, novi prozori, Sunčani sustav za pripremu PTV, regulacija sustava grijanja
Period povrata - unutar 5-6 godina, godišnje ekološke uštede 240 tona CO2
Energetska obnova postojeće zgrade
227.497 KN
21%
11.980KN
1%
193.439 KN
18%
576.000KN
51%
11.980KN
2%
155.497
30%
41.600 KN
8%
183.839
35%
93.800 KN
9%
TOPLINSKA ENERGIJA ZA GRIJANJE
POTROŠNA TOPLA VODA
ELEKTRIČNA ENERGIJA
VODA
UNP ZA KUHANJE
128.960KN
25%
TOPLINSKA ENERGIJA ZA GRIJANJE
POTROŠNA TOPLA VODA
ELEKTRIČNA ENERGIJA
VODA
UNP ZA KUHANJE
Troškovi za energiju prije i nakon energetske obnove
Godišnje uštede ukupno cca 600.000-700.000 kuna, uz ulaganje oko 3 mil. kuna
Snimanje toplinskih gubitaka kroz vanjsku ovojnicu zgrade
Varijanta 1
Vanjski zid
Strop prema tavanu
Prozori
445.000,0
138.000,0
1.600.000,0
Ukupno
ulaganje
2.183.000 kn
Godišnje
uštede
416.000 kn
Period povrata
5,3 g
Varijanta 2
Vanjski zid
Strop prema tavanu
Staklene stijene
342.500
138.000
2.400.000
Ukupno
ulaganje
2.880.500 kn
Godišnje
uštede
400.000 kn
Period povrata
7,2 g
Sunčani kolektori za pripremu PTV
• Volumen postojećih spremnika 6000 l - 60 kolektora
• Sunčani udio oko 57 % - smanjenje potrošnje za 10.300 litara loživog ulja tj. 54.000 kn
• Predloženo mjesto montaže kolektora je istočna i zapadna ploha krova na novijem
dijelu objekta pod kutem od 9° okrenuti prema jugu
NISKOENERGETSKA KUĆA ČAKOVEC
Projektirana potrebna energija za grijanje
QH, nd=16,32 kWh/m²a, A = 143,75 m²
• Udio obnovljive energije: 86%
• Konstrukcije ovojnice U=0,16 -0,20 W/m²K (20 cm MW)
• Prozori i vanjska vrata U=0,86 W/m²K (trosktruko izo staklo)
• Vakuumski solarni kolektori 3,21 m², 7 kom – ukupno 22,47 m²
• Ventilacijski uređaj s rekuperatorom topline Helios KWLC 350
SEH s el. dogrijačem snage 1 kW, s podzemnim izmjenjivačem
topline zemlja/zrak duljine 60 m, ukopanim na dubini 2 m
• Centralno podno niskotemperaturno grijanje
• Bojler 500 l za pripremu PTV, bivalentni, (kotao i solarni
kolektori), s dodatnim el. grijačem 2 kW
• Fotonaponski moduli s inverterom, postavljeni na stupovima s
tracker-om za praćenje kretanja Sunca. Paneli površine 4 i 16 m²
• Prestrujavanje toplog zraka iz staklenika u dnevni boravak
• Pasivno noćno hlađenje prostora poprečnom ventilacijom,
aktivno površinsko hlađenje bunarskom vodom stalne kroz
instalaciju podnog grijanja/hlađenja
Rješavanje energetskog koncepta zgrade – Stambene zgrade Labin
Potrebna toplinska energija za grijanje Qh” < 25 kWh/m2a - klasa A
dodatno potrebno ulaganje u mjere energetske učinkovitosti vanjske ovojnice veće za 50% u odnosu na
standardni nivo toplinske izolacije
smanjenje ulaganja u visoko učinkovite toplinske sustave za 42% u odnosu na standardna rješenja
smanjenje troškova za energiju za krajnje korisnike za 50%
Ukupna investicija za cijelu zgradu
kn
1.400.000
1.200.000
1.000.000
800.000
600.000
400.000
200.000
0
1) etažno + split
uređ.
2a) kotlovnica +
solar + split uređ.
2b) kotlovnica +
solar + split uređ.
3) kotlovnica +
dizal. topl.(hlađ.)
4) dizalica topline
5) kombin.
ventilacijski uređaj
Infracrvena termografija u zgradarstvu
INFRACRVENA TERMOGRAFIJA
Termografskim snimanjem zgrada, moguće je locirati toplinske nedostatke konstrukcije i usmjeriti
zahvate na sanaciji prema optimalnom poboljšanju energetske efikasnosti sustava zgrade.
Suvremena termografija bazirana je na sposobnosti infracrvene kamere da registrira toplinsku
energiju koju zrače površine tijela, otkrije sve nepravilnosti temperaturnog zračenja podloge, i to
pretvori u sliku, tzv. termogram.
• nehomogenost materijala zida
• neispravnost ili nepostojanje toplinske izolacije
• vlaga u konstrukciji
• problemi ravnih krovova
• toplinski mostovi
• otvoreni propusti za zrak-ventilacije, fuge i sl.
• instalacija u konstrukcijama
IC termografija danas se pokazuje kao izuzetno korisna metoda u istraživanju i unapređivanju
energetske efikasnosti u zgradarstvu.
Zgrada građena prije 1940.g.
Specijalna bolnica za produženo liječenje Duga Resa, 1904.g.
Nedostaci:
•Karakteristični toplinski mostovi –
konstrukcijski, spoj elemenata
•Toplinski gubici kroz prozore
Mjere:
•Zamjena ostakljenja
•Toplinska izolacija zid s unutarnje
strane
Zgrada građena između 1940.g. i 1970.g.
Nedostaci:
•Karakteristični toplinski
mostovi – konstrukcijski, spoj
elemenata
•Toplinski gubici kroz sve
elemente vanjske ovojnice
•Toplinski gubici kroz staklene
stijene
Mjere:
•Toplinska izolacija vanjske ovojnice
•Zamjena ostakljenja
Ekonomska škola Čakovec,1965.g.
Zgrada građena između 1970.g. i 1980.g.
Dom za starije i nemoćne osobe u Petrinji,
južna zgrada, 1970.g.
Nedostaci:
•Vanjska ovojnica bez toplinske izolacije - veliki
toplinski gubici kroz vanjsku ovojnicu
•Karakteristični toplinski mostovi – ab elementi
na pročelju, neizolirani zid podruma
•Gubici topline ventilacijom – otvoreni prozori
Mjere:
•Toplinska izolacija vanjske ovojnice,
zamjena prozora
•Termostatski ventili
Zgrada građena između 1970.g. i 1980.g.
Nedostaci:
•Vanjska ovojnica nije toplinski izolirana - veliki
toplinski gubici
•Karakteristični toplinski mostovi – ab elementi na
pročelju, radijator smješten uz staklenu stijenu
Mjere:
•Toplinska izolacija vanjske ovojnice
•Zamjena prozora
Dom za starije i nemoćne osobe u Petrinji
sjeverna zgrada građena 1980.g.
Zgrada građena između 1980.g. i 1987.g.
Specijalna bolnica za produženo liječenje Duga Resa
Sjeverna zgrada građena 1984.g.
Nedostaci:
•Nedovoljna debljina toplinsko
izolacijskog materijala i
nekontinuirana postava
•Karakteristični toplinski mostovi –
neizolirana kutija za roletu
•Veliki toplinski gubici kroz prozore
Mjere:
•Zamjena prozora
Zgrada građena između 1987.g. i 2006.g.
Nedostaci:
•Karakteristični toplinski mostovi:
spoj temelja i staklene stijene,
neizolirani nadvoj iznad prozora
Mjere:
Toplinska izolacija temelja do
staklene stijene
Gospodarska škola u Čakovcu, 2002.g.
HEP DP Elektra Koprivnica
rekonstrukcija izvedena tokom 2005.g.
Rekonstrukcija zgrade
Nedostaci:
Karakteristični toplinski mostovi:
ab elementi na pročelju, spoj
prozora i zida
Mjere:
Toplinska izolacija vanjske ovojnice uz
eliminaciju toplinskih mostova
Zamjena prozora
Zgrada
Godina
izgradnje
Nedostatak utvrđen IC termografijom
Predložene mjere
energetske
učinkovitosti
Troškovi
Specijalna
bolnica za
produženo
liječenje Duga
Resa
južna zgrada
iz 1900.g.
Konstrukcijski toplinski mostovi
Ostakljenje loših toplinskih karakteristika
Zamjena
ostakljenja
Manje od
5000 kn /
100 m2
Ekonomska
škola
Čakovec
1965.g.
Vanjska ovojnica bez toplinske izolacije
Toplinski mostovi na pročelju
Staklene stijene loših toplinskih karakteristika
Dom za
starije i
nemoćne
osobe u
Petrinji
Starija zgrada
iz 1971.g.,
novija zgrada
iz 1981.g.
Vanjska ovojnica bez toplinske izolacije
Linijski toplinski mostovi na konzolnim
balkonskim pločama
Neizolirana vanjska ovojnica
Prozori loših toplinskih i tehničkih karakteristika
Toplinska
izolacija cijele
vanjske ovojnice:
Vanjski zid – 14 cm
Strop prema tavanu –
16 - 20 cm
Pod - 10 cm
Zamjena prozora
U≤ 1,4 W/m2K
Više od
5000 kn /
100 m2
Zgrada
Godina
izgradnje
Nedostatak utvrđen IC termografijom
Predložene mjere
energetske
učinkovitosti
Troškovi
Specijalna
bolnica za
produženo
liječenje Duga
Resa
Sjeverna
zgrada iz
1984.g.
Nedovoljna debljina toplinsko izolacijskog
materijala
Niska razina toplinske zaštite zgrade
Neizolirane kutije za rolete
Prozori loših toplinskih i tehničkih
karakteristika
Toplinska
izolacija cijele
vanjske ovojnice:
Više od
5000 kn /
100 m2
Vanjski zid – 14 cm
Strop prema tavanu –
16 - 20 cm
Pod - 10 cm
Zamjena prozora
U≤ 1,4 W/m2K
Gospodarska
škola
Čakovec
2002.g.
Toplinski mostovi na spoju temelja i staklene
stijene, neizolirani nadvoji
Toplinska
izolacija temelja i
spoj sa staklenom
stijenom
Manje od
5000 kn /
100 m2
HEP DP
Koprivnica
Građena
1965.g.
Rekonstrukcija
2005.g.
Vanjska ovojnica bez toplinske izolacije
Toplinski mostovi na pročelju
Staklene stijene loših toplinskih karakteristika
Toplinska
izolacija cijele
vanjske ovojnice:
Više od
5000 kn /
100 m2
Vanjski zid – 14 cm
Strop prema tavanu –
16 - 20 cm
Zamjena prozora
U≤ 1,4 W/m2K
Studija primjenjivosti alternativnih sustava za opskrbu energijom
kod novih i postojećih zgrada
Prema TPRUETZZ, NN 110/08 (i 89/09), članak 52, za zgrade veće od 1.000 m2
obavezan dio projektne dokumentacije
Elaborat tehničke, ekološke i ekonomske izvedivosti alternativnih sustava za opskrbu energijom
decentraliziranih sustava opskrbe energijom korištenjem OIE, kogeneracijskih sustava,
daljinskog/blokovskog grijanja, sustava s dizalicama topline te sustava s gorivim ćelijama.
Direktiva o energetskim karakteristikama zgrada 2010/31/EC
• Od 2019.g. sve nove zgrade trebaju biti gotovo
nul – energetske - proizvoditi energiju na lokaciji
• Nacionalni planovi za povećanje broja skoro nulenergetskih zgrada
• Uspostava financijskih mehanizama za povećanje
energetske učinkovitosti na nacionalnom i
europskom nivou
• Uspostava općeg okvira za metodologiju proračuna
energetskih svojstava zgrada i dijelova zgrada
• Primjena minimalnih zahtjeva energetske
učinkovitosti za nove zgrade i nove dijelove zgrada
• Energetska certifikaciju zgrada ili dijelova zgrada
• Redovitu inspekciju kotlova i sustava za
kondicioniranje zraka u zgradama
• Nezavisni sustav kontrole energetskih certifikata i
izvještaja
Hvala na pažnji!
Kontakt:
Margareta Zidar
[email protected]
Tel: +385 1 6326 108
Fax: +385 1 6040 599