Odborný posudek : Instalace solárního systému k ohřevu TUV na budově ISŠT Mělník arch.č.: / 2007

Transkript

1 Odborný posudek : Instalace solárního systému k ohřevu TUV na budově ISŠT Mělník arch.č.: / 2007 Energetický audit k žádosti o podporu ze Státního fondu životního prostředí ČR (Odborný posudek) ve smyslu 4 odst. 3 zákona ČNR č. 388/1991 Sb., resp. čl. 3 odst. 2 Směrnice MŽP o poskytování finančních prostředků ze SFŽP ČR (s ohledem na zákon o hospodaření energií) Instalace solárního systému k ohřevu TUV na budově ISŠT Mělník Projekt je realizován v rámci opatření 3.A. Investiční podpora environmentálně šetrných způsobů vytápění a ohřevu vody nebo výroby elektřiny ve školství, zdravotnictví a objektech sociální péče Investor : Zpracovatel : Integrovaná střední škola technická K učilišti 2566, Mělník Roman MIKULENKA Dolní Paseky Rožnov pod Radhoštěm IČO č. oprávnění energetického auditora / 98 Odpovědný energetický auditor : ing. Martin ŘEPIŠŤÁK č.opr. 089 ze Souhrnná zpráva Tato dokumentace včetně příloh je duševním vlastnictvím a jakékoliv šíření a postupování této dokumentace třetím osobám nebo její použití k jiným účelům než ve smyslu smlouvy o dílo lze provádět pouze s předchozím souhlasem zpracovatele a odpovědného energetického auditora

2 1. IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE 1.1 Zadavatel energetického auditu ing. Vojtěch STRITZKO - ředitel Integrovaná střední škola technická K učilišti 2566, Mělník Tel: Provozovatel předmětu auditu Totožný se zadavatelem energetického auditu 1.3 Zpracovatel auditu Jméno energetického auditora: Roman MIKULENKA č. oprávnění energetického auditora / 98 IČO: Ulice, číslo orientační/ popisné: Dolní Paseky 1282 Město/PSČ: Rožnov pod Radhoštěm Odpovědný energetický auditor : ing. Martin ŘEPIŠŤÁK č.oprávnění. 089 ze Předmět auditu Předmětem auditu je posouzení hospodaření s energiemi pro přípravu TUV v objektu ISŠT Mělník. Cílem energetického auditu bude Posouzení ÚSPOR ENERGIÍ DLE ZÁKONA 406/2001 akce Instalace solárního systému k ohřevu TUV na budově ISŠT Mělník Pro potřeby žádosti o poskytnutí finančních prostředků Fondu na realizaci opatření v rámci Státního programu na podporu úspor energie a využití obnovitelných zdrojů pro rok 2007 Program 3.A. Investiční podpora environmentálně šetrných způsobů vytápění a ohřevu vody nebo výroby elektřiny ve školství, zdravotnictví a objektech sociální péče 2. POPIS VÝCHOZÍHO STAVU 2.1. Popis objektu Podkladem pro posudek byl předložený projekt a technická zpráva a technická specifikace včetně rozpočtu instalace solárního systému pro ohřev TUV pro potřeby budovy ISŠT v Mělníce. Dodávka teplé vody pro potřeby školy je z centrálního zásobování teplem. Převážná část dodané teplé vody je v současnosti spotřebována v kuchyni a jídelně školy. TUV je měřena, takže její spotřeba byla průměrem vypočítána dle poskytnutých podkladů. 2

3 3. ZHODNOCENÍ VÝCHOZÍHO STAVU Vlastní energetické zdroje původní Dodávka teplé vody pro ISŠT v Mělníce je ze systému centrálního zásobování teplem. Vlastní energetické zdroje nové Hlavním zdrojem tepelné energie pro ohřev TUV bude soubor 30 ks kolektorů Ekostart Therma II a zásobníky ohřevu TUV o objemu 2 x 1500 l. Energetické vstupy a výstupy (bilance paliv a spotřeba energie) Potřeba tepla pro ohřev TUV byla stanovena s ohledem na průměrný počet lidí kteří jsou přítomni v objektu. Hodnota zadána provozovatelem. Přepočet spotřeby tepelné energie přípravu TUV objektu byl stanoven dle stávající spotřeby na kwh / rok Předpokládaná spotřeba tepla pro TUV v současnosti je cca kwh / rok. Z této hodnoty je potřeba vycházet při výpočtu současných nákladů na TUV. Započítána ztráta v rozvodu TUV. Stanovení roční výše vnějších energetických vstupů do předmětu EA ohřev TUV - původní stav - CZT Pro rok: 2005 Vstupy paliv a energie Jednotka Množství Výhřevnost GJ/jednotku Přepočet na GJ Nákup CZT GJ Celkem vstupy paliv a energie Celkem spotřeba paliv a energie Roční náklady v Kč Stanovení roční výše vnějších energetických vstupů předpoklad pro rok 2007 po instalaci solárního systému CZT - Pro rok: 2006 Vstupy paliv a energie Jednotka Množství Výhřevnost GJ/jednotku Přepočet na GJ Nákup CZT GJ 233,1 3,6 233, Obnovitelné zdroje MWh 44,144 3,6 158,9 0 Celkem vstupy paliv a energie 233, Celkem spotřeba paliv a energie Roční náklady v Kč 3

4 Tabulka zdroje před instalací ř. Ukazatel GJ/r Kč/r 1 Vstupy paliv a energie Změna zásob paliv Spotřeba paliv a energie Prodej energie cizím Konečná spotřeba paliv a energie v objektu Ztráty ve vlastním zdroji a rozvodech Spotř. energie na TUV Spotř. energie na technologické a ostatní procesy po instalaci solárního systému ř. Ukazatel GJ/r Kč/r 1 Vstupy paliv a energie 233, Změna zásob paliv obnovitelné zdroje 158,9 0 3 Spotřeba paliv a energie Prodej energie cizím Konečná spotřeba paliv a energie v objektu Ztráty ve vlastním zdroji a rozvodech Spotř. energie na TUV Spotř. energie na technologické a ostatní procesy Zdroj tepla (el. energie): ř. Název Jednotka Hodnota 1 Instalovaný výkon CZT kw 2 - z toho obnovitelný zdroj 44 kw 3 Výroba tepla celkem ( dodávka z CZT ) kwh/rok 4 - z toho obnovitelný zdroj kwh/rok 5 Roční využití instalovaného výkonu celkem 0 hod/rok 6 - z toho obnovitelný zdroj 1003 hod/rok 7 Roční spotřeba el. energie - kwh/rok 8 - z toho obnovitelný zdroj - kwh/rok 4

5 4. NÁVRH OPATŘENÍ KE SNÍŽENÍ SPOTŘEBY ENERGIÍ Nízkonákladová opatření : pravidelná údržba výtokových ventilů a odběrných míst TUV, instalace mísících baterií prováděno v rámci údržba objektu Vysokonákladová opatření - vysokonákladová opatření = investiční opatření Instalace solárního systému k ohřevu TUV Nově navržené solární kolektory Ekostart Therma II. Jsou vysoce účinné i v zimě a zároveň dokáží přijímat část tepelné energie i v době kdy je zataženo - nepřímého slunečního svitu. V návrhu je řešen solární ohřev 2x1500 l TUV. Instalace potřebné technologie bude provedena na střeše školních budov dle potřeby v blízkosti spotřeby TUV. Na střechu bude namontováno 30 ks kolektorů Ekostart Therma II. Ty budou upevněny na speciálních střešních konstrukcích, které zajistí optimální směr a sklon kolektorů. Tato konstrukce je žárově zinkována. Tepelná energie získaná z kolektorů bude ukládaná prostřednictvím vloženého výměníku do solárních zásobníků o objemu 2x 1500 litrů. Dohřev TUV v nepříznivém období roku bude prováděn stávajícím systémem - CZT. Solární systém pracuje na bázi nuceného oběhu primárního okruhu, který je naplněný nemrznoucí kapalinou Kolekton, umožňující celoroční provoz solárního systému. Základním prvkem solárního systému je kolektorová plocha sestavená z jednotlivých kapalinových kolektorů Ekostart Therma, ta je veliká dle požadavků vykrytí spotřeby TV. Kapalinový sluneční kolektor Ekostart Therma je pokrokovou konstrukcí výrobku tohoto typu. Jímací plocha (absorbér) je vytvořena ze speciálních měděných lamel. Jejich vysoce selektivní povrch (a/e = 9,2) a kvalitní svařované spojení mezi měděnou lamelou a měděnou trubkou zabezpečuje mimořádně vysokou účinnost tohoto slunečního kolektoru (viz přiložená hodnocení). Absorbér vyrobený jen z měděných kvalitních materiálů je uložen do tvarované kazety, která je vyrobena z nerezavějících materiálů. Dutiny jsou tepelně izolovány, průchodky pro měděné trubky jsou ze silikonové pryže. Zadní stěnu tvoří izolační deska ve dvojím provedení. Typ "ALP" s hliníkovým povrchem z obou stran. Vnitřní část zadní stěny je dále opatřena upravenou odrazovou plochou pod každou lamelou absorbéru. Vzduchová mezera dále tvoří přídavnou tepelnou izolační vrstvu. Přední strana kolektoru je kryta čirým tvrzeným sklem o tloušťce 4 mm, na toto sklo je vydáván certifikát. Kolektor Ekostart Therma - pracuje spolehlivě jak v zařízeních pro ohřev vody s gravitačním oběhem topného media, tak i s nuceným oběhem topného media. Je plně způsobilý pro malé stavebnicové solární systémy určené pro rodinné domy, podnikatelské firmy, tak i pro velké systémy jako nemocnice, ústavy, školy a podobně. Součástí dodávky jsou řešeny konstrukce pro uchycení do různých typů střešních plášťů. Pokud se kolektory Ekostart Therma dodávají jako jednotlivé kusy - součástí zařízení musí být jejich správné využití podloženo autorizovaným návrhem - resp. projektem. Poskytovaná záruka na kolektor Ekostart Therma 7 let představuje jen malý díl skutečné životnosti. Použité materiály zaručují při správném použití více než 30 let životnost! Tento plochý kapalinový sluneční kolektor se řadí k velmi dobrým výrobkům tohoto druhu na evropském trhu, čehož důkazem je ocenění Grand Prix na mezinárodním veletrhu Pragotherm 98. 5

6 Propojení kolektorové plochy se zásobníkem doporučujeme měděným potrubím, a to jak z důvodu životnosti, tak i z důvodu teplotního namáhání solárního okruhu. Toto potrubí je izolováno proti tepelným ztrátám. U venkovní izolace je použita varianta s UV filtrem, odolávající slunečnímu záření. V tomto solárním okruhu musí být rovněž zajištění expanzní nádobou, pojistným ventilem. Jelikož tyto systémy nepracují na samotížném principu, je nutné zajistit cirkulaci topného média v solárním okruhu (např. nemrznoucí směs Solaren do 32 C) solární hnací jednotkou. ENERGETICKÉ ZISKY KOLEKTORU Ekostart ThermaII Výpočtem lze prokázat možné množství zachycené energie kolektorem. Množství skutečně využité energie záleží na intenzitě a způsobu využívání solárního zařízení jako celku a na momentálním průběhu počasí. Výpočet je proto proveden pro průměrné podmínky, pro zeměpisnou polohu okolo 50 severní šířky, součinitel znečištění atmosféry Z = 3, průměrnou dobu slunečního svitu 1750 hodin za rok, sklon kolektoru 45 k vodorovné rovině a jeho orientaci k jihu. Z této celkové doby připadá na teplejší měsíce roku (duben až září) průměrně 1320 hodin svitu při průměrné teplotě vzduchu 19,65 C a průměrné intenzitě záření dopadajícího na takto orientovaný kolektor 604 W/m 2. V chladnějším období (říjen až březen) je průměrně 430 hodin svitu při průměrné teplotě vzduchu +2,72 C a průměrné intenzitě záření 451 W/m 2. Hodnoty intenzity jsou vždy vztaženy na sklon kolektoru 45 a k jeho jižní orientaci. O množství zachycené energie rozhoduje také střední teplota absorbéru, resp. výstupní a vstupní teplota kapaliny do kolektoru. Předpokládá-li se, že vstupní teplota bude vždy 10 C a výstupní teplota kapaliny v teplejším období roku vždy 55 C, zatímco v chladnějším období bude výstupní teplota 40 C, budou střední teploty: - v teplejším období... t m = 32,5 C - v chladnějším období... t m = 25,0 C K určení průměrných účinností, s nimiž bude kolektor pracovat, je nutné určit parametr A = (t m - t v ) : I (m 2 K/W), který je vnesen na vodorovné ose grafu účinnosti kolektoru (příloha hodnocení): - pro léto A = (32,5-19,65) : 604 = 0,0212 tomu odpovídá účinnost 77 % - pro zimu A = (25,0-2,72) : 451 = 0,0494 tomu odpovídá účinnost 63 % Hodnoty účinností jsou také průměrné za uvedená období. Energetický zisk bude: - za letní období: E = 1320 x 0,604 x 0,77 = 614 kwh/m 2 - za zimní období: E = 430 x 0,451 x 0,63 = 122 kwh/m 2 Celkem za rok: E = 736 kwh/m 2 Energetická bilance solárního systému pro ohřev TUV 6

7 Měsíc dny I stř Q teor Q k,den S kol Počet Q den Q měs. W/m 2 kwh/m 2 kw/m 2 m 2 kolekt. kwh/den kwh/měs Leden ,96 0, ,8 894 Únor ,48 0, , Březen ,44 1, , Duben ,98 2, , Květen ,56 3, , Červen ,98 4, , Červenec ,56 3, , Srpen ,98 3, , Září ,44 2, , Říjen ,48 1, , Listopad ,96 0, ,8 743 Prosinec ,35 0, ,2 533 Celkový roční zisk energie ( kw ) Kontrolní výkon 736 Energetická bilance v kwh/den 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0, Řada1 28,8 45,4 88,1 140, 218, 250, 233, 189, 149, 61,6 24,8 17,2 7

8 kw měsíce 5. EKONOMICKÉ HODNOCENÍ Úspory nákladů na energii, vyplývající z upravené energetické bilance, je nutno korigovat o změnu dalších provozních nákladů, případně tržeb za energii ( servisní služby, opravy a pod.). Takto se stanoví roční výnos (Cash - Flow) energeticky úsporného projektu. Obvykle je uvažován v současné cenové úrovni. Pro investiční opatření se stanoví : rozpočet na instalaci solárního systému Cena solárního systému Název položky ks cena/ks cena celkem Ekostart Therma II 2 m ,00 Kč ,00 Kč Závěs univerzální ,00 Kč 6 600,00 Kč Nosná tyč ,00 Kč ,00 Kč Zámečnické prvky ,00 Kč ,00 Kč Střešní konstrukce 5 kolekt ,00 Kč ,00 Kč Flamcoventil odvzdušnění ,00 Kč 5 500,00 Kč Čer. prim.grundfos UPS40/180 + PŘÍRUBY ,00 Kč ,00 Kč Expanzomat, solár REFLEX S ,00 Kč ,00 Kč Expanzomat,pitná voda Reflex DT ,00 Kč ,00 Kč Zásobník 1500 litrů, Emmeti vč. izolace ,00 Kč ,00 Kč Vložený výměník L ,00 Kč ,00 Kč Měřič tepla Polucom ,00 Kč ,00 Kč Elektronická regulace mter spec ,00 Kč ,00 Kč Cirk. Čerp. Bronz. do TUV Grun B ,00 Kč 6 500,00 Kč Potrubí Cu pr ,40 Kč 9 804,00 Kč 8

9 Potrubí Cu pr ,10 Kč 4 752,50 Kč Potrubí Cu pr ,90 Kč ,00 Kč Izolace potrubí 22/13 Aeroflex 80 80,00 Kč 6 400,00 Kč Izolace potrubí 28/13 Aeroflex 25 95,00 Kč 2 375,00 Kč Izolace potrubí 35/13 Aeroflex ,00 Kč 9 600,00 Kč Nemrznoucí směs Kolekton ,00 Kč ,00 Kč Doplňovací čerpadlo ,00 Kč 5 000,00 Kč CU tvarovky, fitinky ,00 Kč ,00 Kč Elektrický materiál ,00 Kč 5 000,00 Kč Montáž ,00 Kč ,00 Kč Stavební úpravy ,00 Kč ,00 Kč Doprava, jeřáb ,00 Kč ,00 Kč Celkem DPH 19 % ,50 Kč ,02 Kč Celkem s DPH ,52 Kč Varianta č. 1: bez dotace - Investiční náklady Kč Roční úspora GJ 158,9 GJ Roční úspora - Kč Kč Prostá návratnost rozdílů investice 24,4 let Diskont 8 % Doba hodnocení 20 let Vnitřní výnosové procento IRR.. není 9

10 Varianta č. 2: s dotací Investiční náklady Kč Roční úspora GJ 158,9 GJ Roční úspora - Kč Kč Dotace 90% Kč Vlastní investice Kč Prostá návratnost rozdílu investice 2,44 let Diskont 8 % Doba hodnocení 20 let Vnitřní výnosové procento IRR.. 71,1 10

11 11

12 Návratnosti počítány na SOUČASNĚ PLATNÉ CENY energií! Je reálný předpoklad posunu cen energií a tím také snížení prosté doby návratnosti zařízení. Název údaje Jednotka Paušální tržby (za výkon) 42,8 tis.kč/r Název produktu 1 a jeho jednotka CZT/GJ Cena produktu Kč/j Název produktu 2 a jeho jednotka Solární energie / GJ Cena produktu 2 0 Kč/j Pevné náklady (fixní) celkem 5 tis.kč/r Proměnné náklady (variabilní) vztažené k produktu 1 Kč/j Daň z příjmu 0 tis.kč/r Celková cena projektu (vč. Přípravných etap a vybavení stavby) 1386 tis.kč/r Vlastní kapitál (vlastní zdroje vložené do projektu) 139 tis.kč/r Doba splatnosti úvěru 1 0 Roky Úroková míra úvěru 1 0 % Odpisová doba (vážený průměr) 15 Roků Doba životnosti investice 30 Roků 6. VYHODNOCENÍ Z HLEDISKA OCHRANY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ - vztaženo na hnědouhelný zdroj CZT - Znečišťující látka/var Stávající stav Varianta 1 (kg/rok) (kg/rok) Tuhé látky 1 431,75 859,05 SO 2 778,05 466,83 NO x 105,00 63,00 CO 35,00 21,00 C x H y 15,05 9,03 CO Porovnání variant podle produkovaných emisí bez CO2 kg/rok 2 500, , , ,00 500,00 0,00 Stávající stav Varianta 1 Varianta 2 Varianta 3 Tuhé látky SO2 NOx CO CxHy 12

13 7. VYSTUPY ENERGETICKÉHO AUDITU Celkový potenciál úspor energie Celkem lze stanovit potenciál úspor energií na 158,9 GJ. viz. výše. Závěrečné hodnocení energetického auditora V závěru je nutno konstatovat, že všechny kroky investorů směřují k snížení provozních nákladů. Navržený systém opatření dává jistotu výrazného snížení energetické a ekonomické náročnosti objektu. Jediným možným opatřením v rámci environmentálního hodnocení je instalace solárního systému a tím snížení zatížení životního prostředí. VÝBĚR OPTIMÁLNÍ VARIANTY Po konzultaci energetického auditora s investorem o možných variantních řešeních včetně ekonomické rozvahy byla na základě požadavku investora vybrána varianta souborů opatření ke snížení energetické náročnosti a dosažení optimálního stavu vytápění a úspor. ZÁVĚR, DOPORUČENÍ AUDITORA Energetický auditor doporučuje všechna výše uvedená opatření instalaci solárního systému na ohřev TUV jako optimální variantu s nejvyšším potenciálem úspor. Energetický auditor doporučuje vyše uvedenou variantu opatření k realizaci - vzniká tak možnost trvalého provozu velmi úsporného a ekologicky šetrného zdroje vytápění. Ostatní opatření jsou podmiňována souběhem. Jedno opatření ovlivňuje značně druhé. Hodnocení stávající úrovně energetického hospodářství Stávající úroveň energetického hospodářství je v daném objektu poplatná době užívání a zanedbané údržbě. Instalovaný zdroj nevyhovuje současným trendům a je zdrojem značného množství emisí včetně energetických tím také ekonomických ztrát. 13

14 8.5 Evidenční list energetického auditu Předmět EA Adresa Zadavatel EA Adresa zadavatele Instalace solárního systému k ohřevu TUV na budově ISŠT Mělník Integrovaná střední škola technická K učilišti 2566, Mělník Zástupce ISŠT Mělník Integrovaná střední škola technická K učilišti 2566, Mělník ing. Vojtěch STRITZKO - ředitel Telefon Fax Charakteristika předmětu EA Stručný popis energetického hospodářství (vč. budov) Vlastní energetický zdroj Instalace solárního systému k ohřevu TUV na budově základní školy. Instalace nového ekonomického a ekologického zdroje tepla na ohřev TUV Budovy Výchozí stav s dobrou údržbou funkčních částí. Vytápění CZT. Tepelná charakteristika vyhovující, zdroj tepelné energie na ohřev TUV - systém CZT. Ohřev TUV plynulý v předávací stanici. Výměník neznámého výkonu. Cirkulace TUV po objetech z centrálního zdroje. Energetický audit zpracován CITY plan spol s.r.o. březen Zkontrolovány hodnoty a po přepočtu upraveny na stávající stav. Instal. tep. výkon (kw) Instal. el. výkon (kw) CZT výkon neznámý 0 Typ energosoustrojí (protitlaká, odběrová, kondenzační, spalovací, vodní, větrná turbína, spalovací motor, atd.) Teplo Výroba ve vlastním zdroji (GJ/r) CZT výměník Nákup (GJ/r) 392 Prodej (GJ/r) Elektřina Výroba ve vlastním zdroji (MWh/r) Nákup (MWh/r) Prodej (MWh/r) Spotřeba paliv a energie (GJ/r) 392 z toho přímá technologická spotřeba 11 (GJ/r) Spotřebič energie Příkon (tep. ztráta) Spotřeba energie Nositel energie (kw) (GJ/r, kwh/r) 392 Teplá voda 14

15 Energeticky úsporný projekt Stručný popis Instalace nového zdroje TUV solární systém doporučené varianty Navýšení investičních nákladů (tis. Kč) 1 z toho technologie (tis. Kč) 890 Konečná spotřeba paliv a energie před realizací projektu po realizaci projektu energie (GJ/r) náklady (tis. Kč/r) energie (GJ/r) náklady (tis. Kč/r) ,1 83,24 Potenciál energetických úspor GJ/r MWh/r 158,9 --- Environmentální přínosy Znečišťující látka Výchozí stav Stav po realizaci (kg/r) Rozdíl (kg/r) (kg/r) Tuhé látky / popílek 1 431,75 859,05 572,75 SO 2 778,05 466,83 311,22 NO x 105,00 63,00 42 CO 35,00 21,00 14 CO Ekonomická efektivnost Cash - Flow projektu (tis. Kč/r) 71,1 Doba hodnocení (roky) 20 Prostá doba návratnosti (roky) 2 Diskont (%) 8 Reálná doba návratnosti (roky) 2 NPV (tis. Kč) 517 IRR (%) 71,1 Č. osvědčení 089 Energetický auditor Ing.Martin ŘEPIŠŤÁK Datum Podpis 15