technologická řešení přechodu na ekologická vytápění...3 vaření 7% elektrické...
TRANSCRIPT
Technologická řešení přechodu na ekologická
vytápění
Miroslav ŠafaříkPORSENNA o.p.s.
Konference “Znečištění ovzduší a možnosti řešení v malých obcích”, Ostrava 16.2. 2011
2
Několik údajů na zahřátí □ Zadluženost českých domácností > 1 000 mld.Kč□ Podíl výdajů za energii na výdajích průměrné
domácnosti (dle ČSÚ) 9,5 %□ Hranice výdajů za energii pro přiznání “palivové
chudoby” ve Velké Británii 10 %□ Absorbční kapacita zateplení bytových a rodinných
domů vč.výměny zdrojů vytápění > 800 mld.Kč□ Alokace v programu Zelená úsporám < 25 mld.Kč □ Podíl novostaveb (bytů) na celkovém počtu 1 % p.a.
3
vaření7%
elektrické spotřebiče
6%
ohřev vody26% okna 15-40%
stěny 8-25%
střecha 5-15%podlaha 5-15%větrání 15-45%
vytápění61%
Spotřeba energie v průměrném bytě činí zhruba 80 GJ/rok
Rozdělení spotřeby v průměrné domácnosti
spotřeba energie na vytápění celkem 170 PJ/rokspotřeba energie na vytápění na b.j. 42,5 GJ/rok
4
Kvíz: Proč vytápět?
5
A: Aby nám bylo teplo
B: Pro větší zisk energetických firem
C: Abychom mohli pracovat i v Zimě
D: Abychom se nemuseli vrátit do Afriky
6
Budeme na to mít ?
7
Model průměrné české domácnosti (zdroj: ČSÚ)
0 Kč
100 000 Kč
200 000 Kč
300 000 Kč
400 000 Kč
500 000 Kč
600 000 Kč
700 000 Kč
800 000 Kč
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Čisté výd a je ce lke m Výd a je za e n e rg ii Hyp o té čn í ú vě ry Čis té p ří jmy ce lke m
8
Vývoj dotací v sektoru bydlení
9
Příklad: investice do zateplení jako příspěvek na penzi
□ měsíční úspora (= renta) 450 Kč, resp. 2 500 Kč
□ vyplácena počátkem měsíce po dobu 25 let
□ úrok na alternativním účtu 3 % p.a.□ odpovídající počáteční vklad 95 000 Kč,
resp. 530 000 Kč
10
Jak vytápět ?
11
Okrajové podmínky□ Období výstavby domu (podíl
novostaveb pouze 1 %ročně)□ Charakteristiky budovy□ konstrukce, lokalita, orientace, A/V, podíl
jednotlivých konstrukcí, zastínění
j
□ Způsob provedení – výstavby, rekonstrukcí
□ Druh otopné soustavy a její účinnost□ Způsob užívání budovy
1212
Provedení stavby – klíč k nákladům
13
Okrajové podmínky
□ Reálné provozní náklady □ povinné revize, vlastní spotřeba, nárůst v
čase□ Hodnota užitku □ kvalita bydlení, vlastní práce, doba
užívání domu□ Doba (ekonomické) životnosti domu a
zařízení□ Jak se to ovládá?
1414
Vliv chování uživatele
15
Závislost spotřeby energie na vnitřní teplotě
100110120130140150160170180190
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
teplota °C
rela
tivní
spo
třeba
ene
rgie
%Vliv chování uživatele
16
Technická zařízení budov – různé přístupy
17
ŘÍZENÉ VĚTRÁNÍ DOMŮ
18
Stěnové vytápění
Zdroj: www.adtop.cz
19
Čím vytápět?
20
Zdroj č.1 = úspory energie
21
Praxe u nás
22
… a v Rakousku
23
u nás … a v Německu
24
Druhy paliva□ sluneční záření (aktivní, pasivní) □ biomasa□ zemní plyn□ LPG (propan) □ LTO□ uhlí□ jaderná energie□ elektřina
2525
Cena paliva rozhoduje ?
Náklady na vytápění - v palivu
Zdroj: TZB-INFO.cz
27
Uhlí je uhlí...
28
A jak to vypadá u Vás?
29
Biomasa – pro všechny?
3030
Mapa výrobců pelet a briket: www.biom.cz
31
Pelety z dřevní biomasy
32
Pelety z rostlinné biomasy
33
Dřevěné pelety - distribuce
34
Brikety ze dřeva a rostlinné biomasy
35
Dřevní štěpka
36
Zdroj: Benekov, Rojek
Ukázky kotlů na biomasu
3737
Ukázky kotlů na biomasu
38
Kotel na pelety s podavačem
Zdroj: Benekov
39
Kotel na pelety – větší výkony
Zdroj: Benekov, Guntamatic
40
Zemní plyn ?
41
Výstavba a rekonstrukce zdrojů byla často upřednostněna před úsporami energie
Cena zemního plynu v Evropě (ENA, 2008)
43
Domovní bloková jednotka na zemní plyn – plynový motor
el. výkon 5,5 kWe
tep.výkon 12,5 kW
zdroj: www.senertec.de
44
el. výkon 1,3 – 3 kWe
tep.výkon 4 – 8 kW
zdroj: projekt CALLUS
Domovní bloková jednotka na zemní plyn – palivový článek
45
Sluneční energie
□ pasivní využití □ příprava vody□ přitápění □ sezónní akumulace□ vždy v kombinaci s jiným zdrojem □ možnost solárního chlazení
46
• ZISKY PANELU 400 – 750 kWh/m2.rok• ÚČINNOST SYSTÉMU: 40 – 80 % (Ø 60 %)• SOLÁRNÍ POKRYTÍ
– TEPLÁ VODA: 30 – 60 %– VYTÁPĚNÍ: 5 – 20 % (PD 40 %)
• PROVOZ JEN ZA SLUNEČNÉHO POČASÍ• OPTIMÁLNÍ SKLON: 45° – 60° (90°) (V ČR 60 % OBLAČNOST)• NÁVRH NA LETNÍ SLUNEČNÍ ZISKY (ABY NEVZNIKALY PŘEBYTKY ENERGIE)• SNAHA MAXIMALIZOVAT ZISK V PŘECHODNÉM OBDOBÍ ROKU• NÁKLADY 15 - 20 tis.Kč/m2
2,5 Kč/kWh
Aktivní termosolární systém
47
Energie prostředí
48
Tepelné čerpadlo
49
Tepelné čerpadlo
□ Země – voda – hloubkový vrt□ Země voda – zemní kolektor□ Vzduch - voda□ Voda - voda – povrchová voda□ Voda - voda – podzemní voda
50
Tepelné čerpadlo v novostavbě – provedení se solárním kolektorem
Ekonomika vytápění
Vývoj cen energie (teplo)
Vývoj cen energie (zemní plyn)
5454
Vliv dodržování optimální teploty
0 Kč
500 Kč
1 000 Kč
1 500 Kč
2 000 Kč
2 500 Kč
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100plocha místnosti (m2)
Ušetřené prostředky při snížení teploty v místnosti o 1ºC (Kč/rok)
Cena tepla - 500 Kč/GJ
Závislost optimální tloušťky izolace na ceně tepla
Roční náklady na vytápění dle velikosti bytu a standardu provedení
Roční náklady na vytápění dle ceny tepla a standardu provedení
58
Orientační výpočet nákladů
□ www.tzb-info.cz □ http://www.tzb-info.cz/tabulky-a-vypocty/269-porovnani-nakladu-na-vytapeni-podle-druhu-paliva
□ http://www.zelenausporam.cz/sekce/578/kalkulacka-topite-hospodarne/□ http://www.cenyenergie.cz/ □ http://www.cez.cz/teplarenska/cs/pro-zakazniky/kalkulacka.html□ http://kalkulator.eru.cz/
Případová studie: návratnost termosolárního systému
6060
Úspora nákladů vs.solární pokrytí
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
0% 10% 20% 30% 40%
sol + dřevo sol + pelet sol+ZP sol + TČ2
sol + TČ1 sol + přímot sol + propan
Kč/rok
Návratnost termosolárního systému – diskont 0%, růst cen 0%
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
mil.Kč
roky
akumulované CF akumulované diskontované CF
Návratnost termosolárního systému – diskont 5%, růst cen 0%
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
mil.Kč
roky
akumulované CF akumulované diskontované CF
Návratnost termosolárního systému – diskont 5%, růst cen 5%
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
mil.Kč
roky
akumulované CF akumulované diskontované CF
64
Příklady
65
„Energeticky soběstačná obec“ – základní princip
Energeticky soběstačná obec potenciál úspor a náklady na vytápění
Energeticky soběstačná obec porovnání ceny a úspor energie
0 Kč
50 Kč
100 Kč
150 Kč
200 Kč
250 Kč
300 Kč
350 Kč
400 Kč
450 Kč
500 Kč
Rok 2005 CZT CZT s dotací energetickéúspory
energetickéúspory s dotací
CZT +solárnísystém
CZT+solárnísystém s dotací
způsob zásobování energií
cena
tepla
(Kč/G
J)
cena tepla (Kč/GJ)
68
Geoelektrárna Unterhaching
Teplárna v Třebíči – ORC technologie
♦vícepalivový zdroj: ZP a biomasa♦ tepelný výkon kotle na biomasu 6,5 MW♦elektrický výkon 1,1 MWe♦zdroj biomasy:
lesní štěpka
„Sluneční“ výtopna na biomasu, Eibiswald, Rakousko
Plocha slunečních kolektorů celkem 1500 m2
71
Mnichov -sídliště vytápěné sluneční energií
Využití sluneční energie v budovách Hlinsko 2009
Použití tepelného čerpadla pro školu
□ Pokrytí zvýšené úptřeby tepla – rozšíření užitné plochy
□ TČ o výkonu 50kW (celková tepelná ztráta 96kW
□ Využití tepla kanalizační stoky
□ Náklady na TČ 1,75 mil.Kč
Zdroj: Alternativní energie 5/2008
7373
MATEŘSKÁ ŠKOLA V OSTRAVĚ-PROSKOVICÍCH jaro 2001
7474
30% sluneční energie, 70% biomasa30% sluneční energie, 70% biomasa
MATEŘSKÁ ŠKOLA V OSTRAVĚ-PROSKOVICÍCH podzim 2002
75
0
50
100
150
200
250
kWh /
m2 . a
original (640 m2) new (1266 m2)
75
Spotřeba původní: 141 MWh / 150 tis.Kč / rokSpotřeba nová: 60 MWh / 50 tis.Kč / rok
MATEŘSKÁ ŠKOLA V OSTRAVĚ-PROSKOVICÍCH
Velkoplošné solární systémy
Velkoplošné solární systémy
Velkoplošné solární systémy
79
Domov Domov pro seniory pro seniory
- 310 m- 310 m22 slunečních slunečních kolektorů, celoroční kolektorů, celoroční provoz, výroba cca provoz, výroba cca
400 kWh/m400 kWh/m22/rok/rok
Velkoplošné solární systémy
80
Nejčastější nedostatky □ Přetápění místností nebo budov□ Nepřizpůsobení vytápění provoznímu
režimu budov□ Nevyužívání možností regulace otopné
soustavy□ Nevhodné větrání□ Podcenění kvality vnitřního prostředí□ Nedocenění významu energetického
managementu
81
□ Porovnávat alternativy, které má smysl porovnávat
□ Realizovat projekty, o jejichž správnosti jsme přesvědčeni
□ Rozhodovat podle kritéria minimalizace budoucích nákladů□ s uvážením vlivu nevyčíslitelných přínosů
□ Upřednostnit environmentálně šetrné alternativy
□ Změnit vzorce chování □ V případě nedostatku investičních prostředků
aplikovat energetický management
Obecná doporučení
82
Doporučení pro provoz budov
□ Měření spotřeby všech forem energií, měření spotřeby teplé vody
□ Regulace podle venkovní i vnitřní teploty a nastavené topné křivky
□ Regulace jednotlivých topných okruhů i jednotlivých bytů / místností
□ Útlumy vytápění v nevyužívanech prostorech□ Termoregulační ventily
83
□ Oběhová čerpadla vícestupňová či s plynulou regulací otáček
□ Regulace cirkulace TV□ Regulace provozu osvětlení (čidla) Opatření
na zdrojích tepla - optimalizovaný provoz s max. účinností
□ Opatření na rozvodech tepla - tepelná izolace potrubí a armatur
□ Využití obnovitelné energie a odpadního tepla
Doporučení pro provoz budov
84
Závěry □ Porovnávat porovnatelné – tj.alternativy, které
má smysl porovnávat□ Realizovat projekty, o jejichž správnosti jsme
přesvědčeni□ Rozhodovat podle kritéria minimalizace
budoucích nákladů□ s uvážením vlivu nevyčíslitelných přínosů
□ Upřednostnit environmentálně šetrné alternativy
□ Změnit vzorce chování □ Vždy aplikovat energetický management
