Přeskoč navigaci


 Hospodaření energií 

Oblast:  OBCHOD ENERGIÍ |  ELEKTŘINA |  ROPA |  ZEMNÍ PLYN |  TEPLO |  PEVNÁ PALIVA |  BIOMASA |  VODA |  OZE |  NZE |  REGULACE |  KNIHOVNA |  BUDOVY |  KONFERENCE |  PREZENTACE |  VOLNÁ MÍSTA

Místo pro reklamu partnera

 
Přihlášení (Nový účet)
 
 
Jméno:
Heslo:
 
Energ. průkaz a auditÚspory energie po realizaci opatření

Praktické výsledky realizovaných opatření doporučených v energetickém auditu mateřské školy k roku 1999

Článek obsahuje nejdůležitější informace z prohlídky, energetické bilance, technických i ekonomic-kých analýz a měření při praktickém zjišťování energetického úsporného potenciálu objektu MŠ v Brně. V článku jsou podrobně popsány praktické postupy při časové analýze dosažených výsledků spotřeby tepelné energie před a po instalaci kombinovaného systému ekvitermní automatické Regu-lace HONEYVEL AQ-6000 a Individuální Kontrolní Regulace IRC typ TRASCO - HELIA 28L.


ÚVOD

V roce 1995 byl v objektu mateřské školy v Brně proveden energetický průzkum řešící komplexně energetickou bilan-ci stávajícího stavebně fyzikálního stavu a vnitřního technického vybavení budovy. Na závěr energetického průzkumu bylo navrženo několik opatření s cílem dosažení, maximálně možného snížení spotřeby energie v budově, které byly souhrnně sepsány v energetickém auditu. Z důvodu momentálního nedostatku finančních prostředků ÚMČ Brno pro-vozujícího objekt MŠ, byl ze souboru doporučovaných opatření vybrán pro realizaci návrh na instalaci kombinované automatické regulace otopného systému a regulačních ventilů otopných těles s elektronickým řízením.

Základními dvěma veličinami pro řízení teploty v jednotlivých místnostech objektu (herny, chodby, kuchyň, sklady a sociální zařízení) jsou venkovní teplota vzduchu a vnitřní teplota vzduchu v jednotlivých místnostech. Toto technické řešení bylo voleno ze dvou hledisek:

  • Prvním, nejdůležitějším hlediskem byl finanční přínos. Technicko-ekonomickým výpočtem všech doporučova-ných opatření byla prokázána nejrychlejší doba návratnosti vynaložených investičních nákladů při realizaci instalace systému automatické regulace. Pro finanční analýzu doby návratnosti instalace systému automatické regulace byla použita metoda hrubé návratnosti investovaných finančních prostředků a to z důvodu použití vlastního kapitálu na zakoupení a montáž automatického regulačního systému.
  • Druhým hlediskem, byl záměr získané výsledky ze zavedeného energetického managementu v mateřské škole po realizaci opatření porovnávat s jinými systémy regulace otopných soustav v souměřitelných objektech mateř-ských škol.

Stručná charakteristika objektu

Objekt MŠ byl postaven v roce 1984 jako kompaktní budova se dvěma nadzemními podlažími. Budova je konstruována v systému B 70 /R. Z toho vyplývá, že se jedná o panelovou stavbu s rovnou střechou. Podle projektové dokumentace je stavební plášť tvořen panely NKD 505/411 o tloušťce 27 cm. Střecha objektu je jednoplášťová, zateplena izolačními deskami POLSIT o tloušťce 10 cm. Výplně otvorů ve stavební konstrukci tvoří převážně dřevěná, zdvojená okna s koe-ficientem přestupu tepla k = 2,8 W/m2K. U vstupu do objektu není zřízeno zádveří. Vstupní dveře do objektu jsou kovové s jednoduchým zasklením. Podle normy ČSN 73 0540 jim lze přiřadit koeficient přestupu tepla k = 6,5 W/m2K. Objekt je postaven na okraji sídlištní zástavby a není chráněn proti intenzívním větrům. Objekt má zastavěnou plochu cca 555 m2, konstrukční výšku 5,80 m a vytápěný objem 2778 m3.

Energetická bilance objektu
Druh energie Jednotky R O Č N Í S P O T Ř E B A E N E R G I E
1996 1997 1998 1999
Elektřina kWh 15267 15219 17182 18809
Teplo GJ 675 610 583 443

Obr.1. - tabulka fakturačních spotřeb tepla a elektřiny

Druh energie Jednotky R O Č N Í S P O T Ř E B A E N E R G I E
1996 1997 1998 1999
Elektřina kWh 15267 15219 17182 18809
Teplo KWh 187411 169523 146829 122997
Celkem kWh 202678 184740 164012 141806

Obr. 2. - tabulka spotřebované energie

Obrázek spotřeb energie

Obr. 3. - zobrazuje historický vývoj spotřeb elektřiny a tepla a jejich vzájemný poměr

Poznámka: z tabulky energetické bilance vyplývají dva základní poznatky za sledované období:

  1. Nárůst spotřeby elektřiny
    Podrobnějším rozborem bylo zjištěno, že nárůst spotřeby elektřiny je způsoben zejména zakou-pením elektrické keramické pece a postupným zvyšováním provozních hodin z důvodu nárůstu počtu vypalovaných výrobků.
  2. Celkové snížení spotřeby tepla
    Na snížení nákupu tepelné energie se výraznou měrou podílí instalace regulace systému ÚT. Určitou měrou k úspoře tepla přispívá mimo jiné omezení plýtvání teplou užitkovou vodou v objektu.
Popis stávajícího stavu otopného systému

Navržený systém ústředního vytápění s tepelným spádem 90/70 °C je připojen na předávací stanici v objektu. Teplo-nosná látka je do systému ústředního vytápění (ÚT) a teplé užitkové vody (TUV) v mateřské škole dodávána čtyř trub-kovým potrubním vedením z blokové předávací stanice. Dodavatelem tepelné energie je akciová společnost TEZA a.s. . Dodávka tepla byla před realizací opatření regulována v objektové předávací stanici ekvitermní regulací Komextherm s regulačním směšovacím ventilem čtyřcestným DUOMIX. U litinových otopných těles typu Kalor byly původně na vstupu otopné vody namontovány dvojregulační ventily bez možnosti nastavování úsporných časových a teplotních programů pro jednotlivé místnosti ve vztahu k jejich využívání. Na patě objektu je instalován systém měření spotřeby tepla, který je složený ze dvou termomočlánků umístěných v přívodním a vratném potrubí, průtokoměru (vodoměr) a vyhodnocovací jednotky s integrátorem. V objektu není provedeno rozdělení systému vytápění z hlediska orientace ke světovým stranám.

Realizace navrženého opatření pro ÚT

Z důvodů uvedených v předchozí kapitole bylo v energetickém auditu doporučeno řešení mající za cíl zdokonalení pro-vozu otopné soustavy. K realizaci doporučení s poměrně rychlou dobou návratnosti bylo přistoupeno v prosinci roku 1996. Modernizace po důsledném hydraulickém přepočtu stávajícího otopného systému a byla prováděna v několika krocích:

  1. Instalace termoventilů
    nejprve byla provedena záměna stávajících dvouregulačních ventilů za termostatické regulační ventily typ HEIMEIER V ? se zkrácenou stavební délkou. Na zpáteční potrubí bylo instalováno regulační šroubení HEIMEIER Regulus A
  2. Instalace regulace IRC
    Bylo provedeno seřízení přednastavení ventilů vypočtených projektantem včetně nasazení termopohonů regulujících průtok oběhové vody otopnými tělesy na základě elektronických impulsů od prostorových termostatů . Tepelná čidla prostorových termostatů jsou napojena do vyhodnocovací programovatelné jednotky TRASCO?HELIA 28L. Tato elektronická jednotka umožňuje přednastavení požadovaných časových i tepelných režimů dle požadavků uživatele školy pro jednotlivé místnosti individuelně. K výhodám Instalované regulace IRC patří zejména:
    1. poměrně přesná regulace teploty. Teplotu vzduchu v místnosti umí řídící jednotka regulovat s přesností +/- 0,1 °C. V praxi je však z důvodu častého spínání a vypínání termostatického ventilu mající nepříznivý vliv na hluk v soustavě ÚT výhodnější přednastavení termostatických ventilů tak aby regulovaly při změnách teploty o +/- 1,5 až 2 °C.
    2. pozitivní vliv na úspory energie. Přínosy TRV s přímým řízením jednotkou TRASCO - HELIA 28L se projeví nejvíce v přechodných jarních a podzimních obdobích. Termostatické ventily umožňují jednoduše jako poslední, jemný stupeň regulace topného systému snižovat (při správném nastavení požadované tep-loty ) spotřeby tepelné energie v závislosti na vnitřních tepelných ziscích v místnostech. V těchto tepel-ných ziscích je ve slunečných dnech nejvýznamnější složkou solární zisk. Část tepelných zisků potom tvo-ří kombinace získaného tepla od svítidel, elektrických spotřebičů a v neposlední řadě metabolické teplo vyzařované osobami, jenž jsou přítomny v regulovaných místnostech.
  3. Instalace ekvitermní regulace.
    K instalaci ekvitermní regulkace řídící tepelné a časové parametry na vstupu do objektu se přistoupilo z důvodu kvalitnější doregulace otopného media (teplé vody) přiváděného z centrální výměníkové stanice, ve které je insta-lována řídící regulace s časovými pásmy přednastavenými pro dodávku tepelné energie do obytných domů. Časový režim potřeby dodávky tepla obytným domům je naprosto odlišný od požadavků školy.
    Pro zajištění kvalitativně i kvantitativně správných parametrů otopné vody byla instalována jednotka ekvitermního regulátoru AQ 6000 - HONEYWELL, která ovládá podle vyhodnocení žádaných a změřených teplot exteriéru, in-teriéru, přívodní a vratné vody a přednastavených časových pásem pomocí servopohonu typ MK směšovací ventil DUOMIX.
    Regulační jednotka AQ 6000- HONEYWELL umožňuje zejména:
    1. nastavení časových pásem s různě vysokou požadovanou teplotou
    2. udržování nezámrzné teploty v objektových systémech. Tato teplota je stanovena na základě tepelné charakteristiky objektu a požadavku na maximální prakticky možnou hodnotu snížení spotřeby ener-gie. Toto nastavení zaručuje dodržení optimální teploty v objektu i v mimoprovozní době. Časový in-terval útlumového režimu je nastaven:
      • v pracovních dnech od 16 do 5 hodin na teplotu 18°C
      • ve dnech pracovního volna a pracovního klidu je v místnostech udržována teplota cca 17 °C
    3. dodržení požadované teploty teplonosné kapaliny (nejčastěji vody s inhibikorem koroze) v otopném
      systému v závislosti na teplotě vzduchu v exteriéru a teploty vzduchu v interiéru budovy (otopná křivka objektu)

Porovnání spotřeby tepelné energie potřebné pro zabezpečení tepelné pohody v objektu mateřské školy a krytí tepelných ztrát ve sledovaných obdobích.

Pro vyhodnocení spotřeby tepla pro vytápění bylo stanoveno období následujících let:

a) vztažný rok 1996, kdy byla v objektu instalována nefunkční ekvitermní automatická regulace
b) roky 1997,1998 a1999 s instalovanou ekvitermní regulací AQ 6000- HONEYWELL a regulací IRC ? TRASCO - HELIA 28L a osazenými regulačními ventily s termopohony

Pro porovnání spotřeb energie v uvažovaných obdobích byly k dispozici dva druhy údajů:
a) spotřeba tepelné energie měřená na vstupu do sledovaného objektu.
b) údaje o venkovních teplotách z hydrometeorologického střediska v Brně a denostupních vypočtených na základě teplotních údajů průměrných venkovních teplot a požadovaných vnitřních teplot v objektu.

Rok 1996 1996 1997 1997 1998 1998 1999 1999 Úspora tepla ke vztažnému období (r. 1996)
Měsíc Denostupně [°D] Spotřeba tepla pro vytápění Denostupně [°D] Spotřeba tepla pro vytápění Denostupně [°D] Spotřeba tepla pro vytápění Denostupně [°D] Spotřeba tepla pro vytápění
leden 750,2 121,9 750,2 108,4 589,0 98,0 641,7 84,7 74,6
únor 704,7 96,7 509,6 85,2 456,4 83,8 574,0 63,9 57,2
březen 616,9 73,3 477,4 65,3 502,2 71,7 430,9 55,5 27,4
duben 267,1 48,6 399,0 42,6 264,0 45,8 273,0 18,2 39,2
květen - 0,3 73,8 2,7 66,9 1,5 72,8 3,0 -6,3
září 222,7 12,7 100,8 1,2 53,5 15,5 - 0,0 21,4
říjen 303,8 42,8 409,2 39,1 337,9 29,0 313,1 23,7 36,6
listopad 435,0 96,7 474,0 87,0 576,0 65,8 507,0 57,7 79,6
prosinec 747,1 109,8 507,5 105,0 682,0 94,7 629,3 91,5 38,2
Celkem 602,8 536,5 505,8 398,2 367,9

Obr. 4. - tabulka denostupňů a spotřeb energie ve sledovaných obdobích

Poznámka:

  1. znaménko (+) vyjadřuje zisk o proti výchozímu sledovanému období
  2. údaje ve sloupci označeném * byly vypočteny součty a rozdíly dat seřazených následujícím způsobem: (sloupec 96- sloupec 97)+(sloupec 96-sloupec98)+(sloupec 96-sloupec 99)
Ekonomická bilance
Druh energie Jednotky R O Č N Í N Á K U P N Í N Á K L ADY
1996 1997 1998 1999 Rozdíl nákladů k roku 1996
Elektřina 48853 56004 63231 69215 -41891
Teplo 220620 203107 209561 154878 94313
Elektřina+Teplo 269473 259111 272792 224093 52421

Obr. 5. - tabulka finančních nákladů na nákup tepla a elektřiny

Poznámka: znaménko (+) vyjadřuje peněžní zisk o proti výchozímu sledovanému období , znaménko (- )
vyjadřuje peněžní ztrátu

Ekonomické hodnocení vložených prostředků

Celkové náklady na instalované technické zařízení IRC TRASKO na v objektu činily cca 247 800 Kč. Skutečně dosaže-ná úspora nákladů za 3 roky činila 94 313 Kč. Původní teoreticky stanovený předpoklad hrubé návratnosti investičních prostředků 3 let se nepodařilo z důvodu nižších úspor energie a to zejména v prvních dvou letech dosáhnout. Podle doposud provedených výpočtů a při průměrné roční úspoře nákladů 31 438 Kč lze předpokládat dobu návratnosti za dobu cca 7,8 roku.
Skutečná úspora tepla ke vztažnému výchozímu období roku 1996 činila v roce 1997 - 11%, v roce 1998 - 16% a v roce 1999 - 34%. Průměrná roční úspora tepla pro vytápění za 3 roky je 20,3%.

Závěr

Rozborem dat, zaznamenaných v dlouhodobém časovém horizontu od doby instalace kombinované regulace ÚT, ve školce bylo prokázáno částečné snížení odebraného množství tepla pro vytápění v porovnání s výchozím obdobím. Spo-třeby tepla po tříletém provozu systému ÚT s automatickou regulací jsou však částečným zklamáním. Praktické výsled-ky nepotvrdily původní předpoklady ekonomických zisků prezentovaných v závěrech energetickém auditu, které před-pokládaly hrubou dobu návratnosti tří let. Přínosy v oblasti snížení spotřeby tepelné energie lze spatřovat zejména ve zlepšeném technickém vybavení stávajícího energetického systému ústředního vytápění budovy a dodržování obecných zásad a postupů pro vědomé snižování energetické náročnosti budov. Hlavní zásady správného energetického hospoda-ření pracovníkům objektu přibližuje manuál energetického řízení spotřeby energie. Pro trvalé zajištění a udržení dosaže-ného stávajícího stavu, snížených energetických nákladů a jejich další optimalizaci, je třeba i nadále věnovat pozornost důslednému zajišťování energetického managementu. Základní součástí je měsíční hodnocení naměřených spotřeb energie, které tvoří základní podklad pro ověření fakturačních dokladů dodavatelů energií v příslušném zúčtovacím období daného roku. Realizace opatření doporučeného energetickým auditem po provedení jednoho z navržených opat-ření byla přínosem nejen v oblasti energetické. Snížení spotřeby energie se také příznivě promítá do oblasti ekologické, kde snížení spotřeby energie má přímý pozitivní vliv na snížení emisní zátěže životního prostředí. V současné době je na objektu realizováno další opatření vyplývající ze závěrů energetického auditu. Jedná se o renovační opatření v oblasti stavební fyziky budov, kterým je zateplení obvodového neprůsvitného pláště.

Diskuze: Praktické výsledky realizovaných opatření doporučených v energetickém auditu mateřské školy k roku 1999
Diskuze neobsahuje žádné příspěvky.

  Poslední aktualizace: 1.3.2004 10:37
Připomínky, nápady, kritiku v této sekci posílejte na
infoenergie@azol.cz
® Henergie 1.3.2004