ENERGETICKÝ AUDIT Střední odborné učiliště zemědělské Plzeňská 231, 348 01 Bor únor 2012 0
1. IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE Identifikace zadavatele energetického auditu Střední odborné učiliště zemědělské Bor Plzeňská 231, 348 02 Bor IČO: 0077879 DIČ: Zastoupený: Mgr. Valečková ředitelka školy Tel. Fax: 374 790 538 E-mail: Identifikace provozovatele předmětu energetického auditu Střední odborné učiliště zemědělské Bor Plzeňská 231, 348 02 Bor IČO: 0077879 DIČ: Zastoupený: Mgr. Valečková ředitelka školy Tel. Fax: 374 790 538 E-mail: Identifikace zpracovatele energetického auditu Ing. Milan Šitera - PROJEKTservis Jabloňová 2049, 347 01 Tachov IČO: 10370218 DIČ: CZ5412081103 Zastoupený: Ing. Milan Šitera majitel firmy Tel. Fax: 374 722 965 E-mail : ps.sitera@iol.cz Energetický auditor: Jaroslav Drahota, č.osvědčení 55/2002 Identifikace předmětu energetického auditu Vlastník objektu: Plzeňský kraj, Kroupova 1760 18, 301 00 Plzeň Energetický audit byl proveden na budovu Plzeňská čp.231, Bor a její zařízení. 1
2. POPIS VÝCHOZÍHO STAVU 2.1. Základní údaje předmětu energetického auditu Název předmětu energetického auditu Předmětem auditu je objekt Středního odborného učiliště zemědělského Bor, Plzeňská ul. čp.231, 348 02 Bor. Popis předmětu energetického auditu Objekt se nachází na křižovatce Plzeňské ulice v Boru. Budova slouží výhradně jako školské zařízení pro teoretickou výuku 207 žáků. Škola má dále 29 učitelů a zaměstnanců školy. Jedná se o historickou čtyřpodlažní (částečné podsklepení, 1. a 2.NP a částečně využité podkroví) budovu z konce 19.stol. (bývalá dívčí škola). V 70-tých létech 20.stol. byla provedena částečná rekonstrukce a přístavba sociálního zařízení. Zdivo nadzemních podlaží je cihelné tl. 30 až 85 cm. Zdivo sklepa je kamenné. Stropy jsou dřevěné trámové. Střecha je sedlová s dřevěným vázaným krovem. Zdivo sklepa je vlhké, je zde zřetelná podzemní vlhkost z přilehlých komunikací. Budova je napojena na veřejný rozvod elektrické energie a zemní plyn. Jiné energie se zde nespotřebovávají. Vytápění objektu a ohřev teplé užitkové vody jsou zajišťovány z vlastní plynové kotelny umístěné ve sklepě domu. Podklady pro zpracování energetického auditu - projektová dokumentace SOU zemědělské Bor starý stav zpracovaná jako paspart stavby firmou Ateliér IMAGE, Stráž u Tachova v lednu 1999 pod zak.č. 20 98 - závazné stanovisko MěÚ Tachov odboru školství a kultury č.j.1117-5 2006-OŠK RP Líb ze dne 20.12.2006 závazné stanovisko pro obnovu fasády a výměny oken Plzeňská 231, Bor - účetní doklady SOUz Bor: vyúčtování (fakturace) el.energie, plynu a vody za období 2008 až 2011 - protokol o autorizovaném měření účinnosti a kontrole spalinových cest za období 2004 až 2007 Situační plán 2
2.2. Základní údaje o energetických vstupech předmětu energetického auditu Roční množství nakupovaných energií a zemního plynu je stanoveno z účetních dokladů zadavatele. Jako výchozí hodnoty pro zpracování auditu jsou uvažovány údaje za období 05/2008-04/2011. SOUPIS ZÁKLADNÍCH ÚDAJŮ O ENERGETICKÝCH VSTUPECH A VÝSTUPECH Údaje za období : 05/2008 až 04/2009 Vstupy paliv a energie Jednotka Množství Výhřevnost GJ/jedn. Přepočet na GJ Roční náklady v tis. Kč (vč.dph) El.energie MWh 15,888 3,6 57,20 69,148 Teplo GJ 0 1 0 0 Zemní plyn tis.m3 13,220 34,05 450,14 184,756 Celkem vstupy paliv a energie 507,34 253,904 Údaje za období : 05/2009 až 04/2010 Vstupy paliv a energie Jednotka Množství Výhřevnost GJ/jedn. Přepočet na GJ Roční náklady v tis. Kč (vč.dph) El.energie MWh 15,227 3,6 54,81 68,566 Teplo GJ 0 1 0 0 Zemní plyn tis.m3 13,883 34,05 455,39 168,500 Celkem vstupy paliv a energie 510,2 237,066 Údaje za období : 05/2010 až 04/2011 Vstupy paliv a energie Jednotka Množství Výhřevnost GJ/jedn. Přepočet na GJ Roční náklady v tis Kč (vč.dph) El.energie MWh 17,806 3,6 64,10 79,292 Teplo GJ 0 1 0 0 Zemní plyn tis.m3 13,883 34,05 472,72 189,123 Celkem vstupy paliv a energie 536,82 268,415 Komentář Komentář Komentář Rekapitulace spotřeby energií a jejich průměrná spotřeba Období Jedn. 05/08-04/09 05/09-04/10 05/10-04/11 Spotřeba elektřiny MWh/r 15,888 15,227 17,806 Spotřeba zemního plynu tis.m3/r 13,220 13,374 13,883 Denostupně za rok D 19.. C*dny 2991,6 3173,80 3054,1 Topné období dny 220 215 212 Průměrná venkovní teplota C 7,6 6,8 7,1 Průměrné hodnoty Průměrná hodnota denostupňů za rok D 19 C*dny 3081,4 Průměrná venkovní teplota v topném období C 10,47 Průměrná spotřeba elektřiny MWh/r 16,307 Průměrná spotřeba zemního plynu tis.m3/r 13,492 Využití objektu ani jeho kapacity se v daných letech neměnily. Rovněž tak nedošlo k žádným stavebním úpravám. Spotřeba energií se proto každoročně mění pouze v závislosti na počasí. 3
2.3. Vlastní energetické zdroje Vlastním energetickým zdrojem energie pro vytápění je plynová kotelna na zemní plyn umístěná ve sklepě objektu. V kotelně jsou instalovány 2 kotle VIESSMANN KK2 s atmosférickými hořáky (rok výroby a uvedení do provozu 1991) každý o výkonu 46,4 kw. Účinnost kotlů je odhadována na 87%. KOTELNA je zatříděna jako kotelna třídy III. dle ČSN 070703, nízkotlaká teplovodní s režimem 90/70 C. Pro provoz je nutná občasná obsluha topiče. Topná voda je vedena jedním topným okruhem k jednotlivým otopným tělesům. Rozvody a jejich izolace jsou zánovní, jejich údržba není zanedbaná. Otopná tělesa jsou ocelová článková. Teplá užitková voda je zajišťována elektrickými lokálními průtokovými zásobníkovými ohřívači umístěnými vždy u jednotlivých výtokových jednotek. Celkem se jedná o 5ks průtokových ohřívačů s prům. výkonem a 2,7 kw a 1 ks zásobníkového ohřívače 1,75 kw. BILANCE VÝROBY ENERGIE Z VLASTNÍCH ZDROJŮ Ukazatel Jedn. Roční hodnota 1 Instalovaný elektrický výkon celkem MW 0 2 Instalovaný tepelný výkon celkem MW tep 0,0928 3 Dosažitelný elektrický výkon celkem MW 0 4 Pohotový elektrický výkon celkem MW 0 5 Výroba elektřiny MWh 0 6 Prodej elektřiny (z ř.5) MWh 0 7 Vlastní spotřeba elektřiny na výrobu energie MWh 0 8 Spotřeba tepla v palivu na výrobu elektřiny GJ 0 9 Výroba dodávkového tepla GJ 411,27 10 Prodej tepla ( z ř.9) GJ 0 11 Spotřeba tepla v palivu na výrobu tepla GJ 472,72 12 Spotřeba tepla v palivu celkem (ř.8+ř.11) GJ 472,72 ZÁKLADNÍ TECHNICKÉ UKAZATELE VLASTNÍHO ENERGETICKÉHO ZDROJE Ukazatel Roční hodnota Roční energetická účinnost zdroje 87,0% Roční energetická účinnost výroby el.energie 0 Roční energetická účinnost výroby tepla 87,00% Specifická spotřeba tepla v palivu na výrobu elektřiny 0 Specifická spotřeba tepla v palivu na výrobu dodávkového tepla 1,149 GJ/GJ Roční využití instalovaného el.výkonu 0 Roční využití dosažitelného el.výkonu 0 Roční využití pohotového el.výkonu 0 Roční využití instalovaného tepelného výkonu 1377,78 hod/rok TECHNICKO-EKONOMICKÉ PARAMETRY VLASTNÍHO ENERGETICKÉHO ZDROJE Název Hodnota Jednotka Instalovaný tepelný jmenovitý výkon 0,0928 MW Teplotní režim 90/70 C C Jmenovitý statický tlak 500 kpa Spotřeba paliva 13 883 m 3 /rok Výhřevnost paliva 34,05 MJ/m 3 Dodávka tepla v palivu 472,72 GJ/rok z toho dodávka pro TUV 0 GJ/rok Dodávka tepla z kotelny 411,27 GJ/rok Účinnost výroby tepla 87,0 % Využití instalovaného výkonu 1377,78 hod/rok Náklady na palivo 189 123 Kč Ostatní náklady na výrobu tepla (odhad) 25 000 Kč Výrobní cena tepla (nákladová bez odpisů) 400,07 Kč/GJ 4
2.4. Zajištění dodávky tepelné energie pro vytápění a dodávku teplé vody Do předmětu EA není dodáváno teplo z vnějších teplovodů. Zdrojem tepla pro vytápění je vlastní plynová kotelna uvnitř objektu. Teplá užitková voda je zajišťována elektrickými lokálními průtokovými zásobníkovými ohřívači umístěnými vždy u jednotlivých výtokových jednotek. Celkem se jedná o 5ks průtokových ohřívačů s prům. výkonem 2,7 kw a 1 ks zásobníkového ohřívače 1,75 kw. 2.5. Zajištění dodávky elektrické energie SOUz bor odebírá elektřinu z rozvodné sítě ČEZ a.s.. Do budovy je přiveden jeden hlavní přívod o parametrech 3+PEN, 50Hz, 400/230V TN-C-S. Přípojka je provedena kabelem AYKY 4x16 do elektroměrového rozvaděče NER (hlavní jistič 40A). Pro celou budovy je jedno fakturační měření. 2.6. Zajištění dodávky zemního plynu Objekt čp.231 je plynofikován, dodavatelem plynu je Západočeská plynárenská a.s. Zemní plyn se spotřebovává pro výrobu tepla v kotelně. Odběr plynu je měřen jedním plynoměrem. Plyn je nakupován podle ceníku ZPČ. 2.7. Rozvod energie v předmětu energetického auditu Rozvody ÚT Topný systém objektu je teplovodní 90/70 C, potrubní rozvody ocelové vedené po povrchu. Otopná tělesa jsou ocelová článková, jsou použity termostatické ventily s volně nastavitelnými teplotami. Rozvody TUV Teplá užitková voda je zajišťována elektrickými lokálními průtokovými zásobníkovými ohřívači umístěnými vždy u jednotlivých výtokových jednotek. Celkem se jedná o 5ks průtokových ohřívačů s prům. výkonem 2,7 kw a 1 ks zásobníkového ohřívače 1,75 kw. Rozvody vzduchotechniky se nevyskytují. Pouze ve vnitřních přímo neodvětrávaných prostorech jsou ventilátory bez rekuperace. Rozvody elektřiny Napojení na rozvod el.energie je provedeno z hlavního rozvaděče umístěného u vstupu do budovy. Hlavní přívod o parametrech 3+PEN, 50Hz, 400/230V TN-C-S, jištění 40A. Odtud je rozvod veden do podružných rozvaděčů. V objektu jsou pak jednotlivé okruhy zásuvek a osvětlení. Rozvody jsou vyhovující. Spotřebiče Ke spotřebičům energie patří technologické spotřebiče a zařízení budovy. Technologické spotřebiče se v předmětu EA nachází v učebnách (především osobní počítače, výukové přístroje). V budově se energie spotřebovává na vytápění (teplo z kotelny), TUV (lokální elektrické spotřebiče) a dále na ostatní spotřebu (osvětlení, ostatní běžné kancelářské a provozní spotřebiče). Intenzita využití technologických spotřebičů závisí na výukových plánech a proto nelze hodnotit jejich produktivitu, popř. měrnou spotřebu na výrobek. Spotřeba elektřiny Předmět EA je přímým odběratelem ČEZ a.s.. Přehled spotřeby elektřiny je v kap. 2.2. Výsledná cena elektřiny odpovídá sazbě C25-40. Spotřeba elektřiny je v podstatě v průběhu let konstantní. Smluvní vztahy a místní podmínky Na dodávky energií má provozovatel řádně uzavřené smlouvy (Západočeská energetika a.s. na dodávku elektřiny a Západočeská plynárenská a.s. na dodávku plynu). Provozovatel sleduje hospodaření z pohledu celkových odběrů. Spotřeba TUV TUV se ohřívá v lokálních elektrických průtokových a zásobníkových ohřívačích. Projektovaná spotřeba je 2m 3 /den. Ve skutečnosti se jedná asi o polovinu, tj. 1m 3. 5
Budova školy Budova školy pochází z konce 19.stol. a je vystavěna v klasické zděné technologii. V 70-tých létech minulého století byla provedena přístavba sociálního zařízení a asi v této době byly též vyměněny okna za okna dřevěná zdvojená.. Zdivo nadzemních podlaží je cihelné tl. 30 až 85cm. Zdivo sklepa je kamenné. Stropy jsou dřevěné trámové. Střecha je sedlová s dřevěným vázaným krovem. Zdivo sklepa je vlhké, je zde zřetelná podzemní vlhkost z přilehlých komunikací. Podkroví je částečně zatepleno (místnosti učeben). Okna jsou dřevěná zdvojená. Skutečné tepelně-technické vlastnosti konstrukcí nevyhovují požadavkům současných norem. 2.8. VÝPOČET ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV A PRŮMĚRNÉHO SOUČINITELE PROSTUPU TEPLA podle vyhlášky č. 148/2007 Sb. a ČSN 730540 a podle ČSN EN ISO 13790 a ČSN EN 832 Energie 2011 SOUz Bor Plzeňská 231 - původní stav Název úlohy: Zpracovatel: Ing. Milan Šitera - PROJEKTservis Zakázka: 3005010 Datum: 20.11.2011 KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Počet zón v objektu: 1 Typ výpočtu potřeby energie: měsíční (pro jednotlivé měsíce v roce) Okrajové podmínky výpočtu: Název Počet Teplota Celková energie globálního slunečního záření [MJ/m2] období dnů exteriéru Sever Jih Východ Západ Horizont 1. měsíc 31-2,8 C 50,0 119,0 65,0 65,0 79,0 2. měsíc 28-1,5 C 83,0 202,0 115,0 115,0 151,0 3. měsíc 31 2,2 C 122,0 245,0 169,0 169,0 259,0 4. měsíc 30 6,8 C 158,0 292,0 238,0 238,0 407,0 5. měsíc 31 11,6 C 209,0 217,0 302,0 302,0 540,0 6. měsíc 30 15,0 C 216,0 288,0 295,0 295,0 533,0 7. měsíc 31 16,6 C 223,0 320,0 320,0 320,0 576,0 8. měsíc 31 15,9 C 184,0 317,0 277,0 277,0 486,0 9. měsíc 30 12,4 C 126,0 274,0 194,0 194,0 328,0 10. měsíc 31 7,3 C 86,0 220,0 126,0 126,0 205,0 11. měsíc 30 2,2 C 50,0 130,0 68,0 68,0 97,0 12. měsíc 31-1,2 C 36,0 86,0 47,0 47,0 58,0 Název Počet Teplota Celková energie globálního slunečního záření [MJ/m2] období dnů exteriéru SV SZ JV JZ 1. měsíc 31-2,8 C 50,0 50,0 97,0 97,0 2. měsíc 28-1,5 C 86,0 86,0 169,0 169,0 3. měsíc 31 2,2 C 130,0 130,0 216,0 216,0 4. měsíc 30 6,8 C 184,0 184,0 277,0 277,0 5. měsíc 31 11,6 C 245,0 245,0 324,0 324,0 6. měsíc 30 15,0 C 252,0 252,0 302,0 302,0 7. měsíc 31 16,6 C 263,0 263,0 335,0 335,0 8. měsíc 31 15,9 C 216,0 216,0 313,0 313,0 9. měsíc 30 12,4 C 144,0 144,0 245,0 245,0 10. měsíc 31 7,3 C 90,0 90,0 184,0 184,0 11. měsíc 30 2,2 C 50,0 50,0 104,0 104,0 12. měsíc 31-1,2 C 36,0 36,0 72,0 72,0 6
HODNOCENÍ JEDNOTLIVÝCH ZÓN V OBJEKTU : HODNOCENÍ ZÓNY Č. 1 : Základní popis zóny Název zóny: SOUz Bor Plzeňská 231 Geometrie (objem/podlah.pl.): 4027,0 m3 / 866,2 m2 Účinná vnitřní tepelná kapacita: 165,0 kj/(k.m2) Vnitřní teplota (zima/léto): 20,0 C / 20,0 C Zóna je vytápěna/chlazena: ano / ne Regulace otopné soustavy: ano Průměrné vnitřní zisky: 3530 W... odvozeny pro produkci tepla: 7,5+5,0 W/m2 (osoby+spotřebiče) časový podíl produkce: 30+15 % (osoby+spotřebiče) zohlednění spotřebičů: jen zisky příkon osvětlení: 5100,0 W (využito 2000,0 h/rok) prům. účinnost osvětlení: 20 % spotřebu nouzového osvětlení: 0,0 kwh/(m2.a) další tepelné zisky: 0,0 W Teplo na přípravu TV: 20064,0 MJ/rok... odvozeno pro roční potřebu teplé vody: 120,0 m3 teplotní rozdíl pro ohřev: (50,0-10,0) C Zpětně získané teplo mimo VZT: 0,0 MJ/rok Zdroje tepla na vytápění v zóně Vytápění je zajištěno VZT: ne Účinnost sdílení/distribuce: 98,0 % / 98,0 % Název zdroje tepla: Plynový kotel Viessmann Vitogas 100-42 kw (podíl 50,0 %) Typ zdroje tepla: obecný zdroj tepla (např. kotel) Účinnost výroby/regulace: 87,0 % / 97,0 % Název zdroje tepla: Plynový kotel Viessmann Vitogas 100-42 kw (podíl 50,0 %) Typ zdroje tepla: obecný zdroj tepla (např. kotel) Účinnost výroby/regulace: 87,0 % / 97,0 % Příkon čerpadel vytápění: 300,0 W Příkon regulace/emise tepla: 0,0 / 0,0 W Zdroje tepla na přípravu TV v zóně Název zdroje tepla: ZO elektrický 125l (podíl 60,0 %) Typ zdroje přípravy TV: obecný zdroj tepla (např. kotel) Účinnost zdroje přípravy TV: 97,0 % Název zdroje tepla: Průtokový el. ohřívač 5ks (podíl 40,0 %) Typ zdroje přípravy TV: obecný zdroj tepla (např. kotel) Účinnost zdroje přípravy TV: 97,0 % Příkon čerpadel distribuce TV: 0,0 W Příkon regulace: 0,0 W Účinnost distribuce teplé vody: 95,0 % Měrný tepelný tok větráním zóny č. 1 : Objem vzduchu v zóně: 3221,6 m3 Podíl vzduchu z objemu zóny: 80,0 % Typ větrání zóny: přirozené Minimální násobnost výměny: 0,3 1/h Návrhová násobnost výměny: 0,5 1/h Měrný tepelný tok větráním Hv: 547,672 W/K 7
Měrný tepelný tok prostupem mezi zónou č. 1 a exteriérem : Název konstrukce Plocha [m2] U [W/m2K] b [-] U,N [W/m2K] Cihla CP 60cm 193,90 1,060 1,00 0,300 Cihla CP 75cm 94,49 0,890 1,00 0,300 Cihla CP 50cm 62,91 1,210 1,00 0,300 Cihla CP 30cm 2,90 1,300 1,00 0,300 Cihla CP 45cm 241,69 1,334 1,00 0,300 Střecha šikmá 68,02 0,310 1,00 0,240 Cihla CP 85cm 27,10 0,833 1,00 0,300 1-Okno dřevěné zdvojené 1500x2150 (6ks) 19,35 2,400 1,00 1,500 1-Okno dřevěné zdvojené 1500x2150 (9ks) 29,03 2,400 1,00 1,500 2-Okno dřevěné zdvojené 1200x1400 ((2ks) 3,36 2,400 1,00 1,500 2-Okno dřevěné zdvojené 1200x1400 (1ks) 1,68 2,400 1,00 1,500 3-Okno dřevěné zdvojené 1200x1700 (6ks) 12,24 2,400 1,00 1,500 4-Okno dřevěné zdvojené 900x1700 (4ks) 6,12 2,400 1,00 1,500 5-Okno dřevěné zdvojené 2200x2100 (6ks) 27,72 2,400 1,00 1,500 6-Okno dřevěné zdvojené 2200x2100 (8ks) 36,96 2,400 1,00 1,500 7-Okno dřevěné zdvojené 600x1300 (4ks) 3,12 2,400 1,00 1,500 2a-Okno dřevěné zdvojené 1020x1200 (1ks) 1,22 2,400 1,00 1,500 8-Okno dřevěné zdvojené 700x900 (2ks) 1,26 2,400 1,00 1,500 Dveře vstupní AL prosklené 1360x2400 (1ks) 3,26 1,600 1,00 1,700 Vliv tepelných vazeb bude ve výpočtu zahrnut přibližně součinem (A * DeltaU,tbm). Průměrný vliv tepelných vazeb DeltaU,tbm: 0,05 W/m2K Měrný tok prostupem do exteriéru Hd: 1133,760 W/K Měrný tok zeminou u zóny č. 1 : 1. konstrukce ve styku se zeminou Název konstrukce: Podlaha přízemí na terénu Tepelná vodivost zeminy: 2,0 W/mK Plocha podlahy: 369,0 m2 Exponovaný obvod podlahy: 98,2 m Součinitel vlivu spodní vody Gw: 1,0 Typ podlahové konstrukce: podlaha na terénu Tloušťka obvodové stěny: 0,7 m Tepelný odpor podlahy: 1,91 m2k/w Přídavná okrajová izolace: není Souč.prostupu mezi interiérem a exteriérem U: 0,246 W/m2K Ustálený měrný tok zeminou Hg: 90,696 W/K Kolísání ekv. měsíčních měrných toků Hg,m: od 67,083 do 244,48 W/K... stanoveno pro periodické toky Hpi / Hpe: 109,941 / 35,993 W/K Celkový ustálený měrný tok zeminou Hg: 90,696 W/K Kolísání celk. ekv. měsíčních měrných toků Hg,m: od 67,083 do 244,48 W/K 8
Měrný tok prostupem nevytápěnými prostory u zóny č. 1 : 1. nevytápěný prostor Název nevytápěného prostoru: Půda 1 Objem vzduchu v prostoru: 115,0 m3 Násobnost výměny do interiéru: 0,0 1/h Násobnost výměny do exteriéru: 0,5 1/h Název konstrukce Plocha [m2] U [W/m2K] Umístění Strop podkroví 76,0 0,300 do interiéru Střecha šikmá původní nezatepl 157,0 3,126 do exteriéru Tepelná propustnost Hiu: 22,8 W/K Tepelná propustnost Hue: 490,782 W/K Měrný tok Hiu: 22,8 W/K Měrný tok Hue: 510,332 W/K Parametr b dle EN ISO 13789: 0,957 Název nevytápěného prostoru: Půda 2 Objem vzduchu v prostoru: 336,0 m3 Násobnost výměny do interiéru: 0,0 1/h Násobnost výměny do exteriéru: 0,5 1/h 2. nevytápěný prostor Název konstrukce Plocha [m2] U [W/m2K] Umístění Dřevěná příčka - původní podkr 23,1 3,031 do interiéru Strop podkroví 150,5 0,300 do interiéru Střecha šikmá původní nezatepl 235,0 3,126 do exteriéru Tepelná propustnost Hiu: 115,166 W/K Tepelná propustnost Hue: 734,61 W/K Měrný tok Hiu: 115,166 W/K Měrný tok Hue: 791,73 W/K Parametr b dle EN ISO 13789: 0,873 Měrný tok prostupem nevytáp. prostory Hu: 122,366 W/K Solární zisky stavebními konstrukcemi zóny č. 1 : Název konstrukce Plocha [m2] g/alfa [-] Ff [-] Fc [-] Fs [-] Orientace Okno dřevěné zdvojené 1500x2150 19,35 0,75 0,7 1,0 1,0 Sever Okno dřevěné zdvojené 1500x2150 29,03 0,75 0,7 1,0 1,0 Východ Okno dřevěné zdvojené 1200x1400 3,36 0,75 0,7 1,0 1,0 Východ Okno dřevěné zdvojené 1200x1400 1,68 0,75 0,7 1,0 1,0 Jih Okno dřevěné zdvojené 1200x1700 12,24 0,75 0,7 1,0 1,0 Sever Okno dřevěné zdvojené 900x1700 6,12 0,75 0,7 1,0 1,0 Západ Okno dřevěné zdvojené 2200x2100 27,72 0,7 0,7 1,0 1,0 Jih Okno dřevěné zdvojené 2200x2100 36,96 0,75 0,7 1,0 1,0 Jih Okno dřevěné zdvojené 600x1300 3,12 0,75 0,7 1,0 1,0 Západ Okno dřevěné zdvojené 1020x1200 1,22 0,75 0,7 1,0 1,0 Sever Okno dřevěné zdvojené 700x900 1,26 0,75 0,7 1,0 1,0 Východ Dveře vstupní AL proskl 1360x2400 3,26 0,72 0,7 1,0 1,0 Východ Celkový solární zisk konstrukcemi Qs (MJ): Měsíc: 1 2 3 4 5 6 Zisk (vytápění): 6057,0 10413,7 13678,0 17511,9 17461,4 19516,0 Měsíc: 7 8 9 10 11 12 Zisk (vytápění): 21336,0 19665,7 15384,9 11336,9 6494,5 4377,2 9
PŘEHLEDNÉ VÝSLEDKY VÝPOČTU PRO JEDNOTLIVÉ ZÓNY : Název zóny: SOUz Bor Plzeňská 231 Vnitřní teplota (zima/léto): 20,0 C / 20,0 C Zóna je vytápěna/chlazena: ano / ne Regulace otopné soustavy: ano Měrný tepelný tok větráním Hv: Měrný tok prostupem do exteriéru Hd: Ustálený měrný tok zeminou Hg: Měrný tok prostupem nevytáp. prostory Hu: Měrný tok Trombeho stěnami H,tw: --- Měrný tok větranými stěnami H,vw: --- Měrný tok prvky s transparentní izolací H,ti: --- 547,672 W/K 1208,507 W/K 90,696 W/K 122,366 W/K Přídavný měrný tok podlahovým vytápěním dht: --- Výsledný měrný tok H: 1969,241 W/K Potřeba tepla na vytápění po měsících: Měsíc Q,H,ht[GJ] Q,int[GJ] Q,sol[GJ] Q,gn [GJ] Eta,H [-] fh [%] Q,H,nd[GJ] 1 118,815 10,752 6,057 16,809 0,991 100,0 102,148 2 101,295 9,103 10,414 19,517 0,983 100,0 82,103 3 93,175 9,555 13,678 23,233 0,971 100,0 70,612 4 67,342 8,788 17,512 26,300 0,930 100,0 42,890 5 44,973 8,707 17,461 26,168 0,858 100,0 22,529 6 26,650 8,305 19,516 27,821 0,681 100,0 7,712 7 19,333 8,582 21,336 29,918 0,533 100,0 3,385 8 22,923 8,707 19,666 28,372 0,617 100,0 5,408 9 39,552 8,836 15,385 24,221 0,845 100,0 19,080 10 67,023 9,530 11,337 20,867 0,954 100,0 47,109 11 90,170 9,730 6,495 16,224 0,985 100,0 74,181 12 110,610 10,703 4,377 15,080 0,992 100,0 95,649 Vysvětlivky: Q,H,ht je potřeba tepla na pokrytí tepelné ztráty, Q,int jsou vnitřní tepelné zisky, Q,sol jsou solární tepelné zisky, Q,gn jsou celkové tepelné zisky, Eta,H je stupeň využitelnosti tepelných zisků, fh je část měsíce, v níž musí být zóna s regulovaným vytápěním vytápěna, a Q,H,nd je potřeba tepla na vytápění. Potřeba tepla na vytápění za rok Q,H,nd: Energie dodaná do zóny po měsících: 572,805 GJ Měsíc Q,f,H[GJ] Q,f,C[GJ] Q,f,RH[GJ] Q,f,W[GJ] Q,f,L[GJ] Q,f,A[GJ] Q,fuel[GJ] 1 126,034 --- --- 1,814 4,740 0,546 133,135 2 101,302 --- --- 1,814 3,521 0,494 107,131 3 87,123 --- --- 1,814 3,243 0,546 92,727 4 52,919 --- --- 1,814 2,565 0,529 57,828 5 27,797 --- --- 1,814 2,183 0,546 32,341 6 9,516 --- --- 1,814 1,962 0,529 13,821 7 4,176 --- --- 1,814 2,027 0,546 8,564 8 6,673 --- --- 1,814 2,183 0,546 11,216 9 23,541 --- --- 1,814 2,626 0,529 28,510 10 58,124 --- --- 1,814 3,212 0,546 63,697 11 91,527 --- --- 1,814 3,742 0,529 97,613 12 118,015 --- --- 1,814 4,678 0,546 125,054 Vysvětlivky: Q,f,H je spotřeba energie na vytápění, Q,f,C je spotřeba energie na chlazení, Q,f,RH je spotřeba energie na úpravu vlhkosti vzduchu, Q,f,W je spotřeba energie na přípravu teplé vody, Q,f,L je spotřeba energie na osvětlení (a případně i na spotřebiče), Q,f,A je spotřeba pomocné energie (čerpadla, ventilátory atd.) a Q,fuel je celková dodaná energie. Všechny hodnoty zohledňují vlivy účinností technických systémů. Celková roční dodaná energie Q,fuel: 771,637 GJ Průměrný součinitel prostupu tepla zóny Měrný tepelný tok prostupem obálkou zóny Ht: Plocha obalových konstrukcí zóny: Výchozí hodnota požadavku na průměrný součinitel prostupu tepla podle čl. 5.3.4 v ČSN 730540-2 (2011)... Uem,N,20: Průměrný součinitel prostupu tepla obálky zóny U,em: 1421,6 W/K 1494,9 m2 0,41 W/m2K 0,95 W/m2K 10
PŘEHLEDNÉ VÝSLEDKY VÝPOČTU PRO CELÝ OBJEKT : Faktor tvaru budovy A/V: 0,37 m2/m3 Rozložení měrných tepelných toků Zóna Položka Měrný tok [W/K] Procento [%] 1 Celkový měrný tok H: 1969,241 100,0 % z toho: Měrný tok výměnou vzduchu Hv: 547,672 27,8 % Měrný (ustálený) tok zeminou Hg: 90,696 4,6 % Měrný tok přes nevytápěné prostory Hu: 122,366 6,2 % Měrný tok tepelnými mosty Hd,tb: 74,747 3,8 % Měrný tok plošnými kcemi Hd,c: 1133,760 57,6 % rozložení měrných toků po konstrukcích: Obvodová stěna: 766,510 38,9 % Střecha: 21,086 1,1 % Podlaha: 90,696 4,6 % Otvorová výplň: 346,164 17,6 % Strop: 122,366 6,2 % Příčka: --- 0,0 % Zbylé méně významné konstrukce: --- 0,0 % Měrný tok speciálními konstrukcemi dh: --- 0,0 % Měrný tok budovou a parametry podle starších předpisů Součet celkových měrných tepelných toků jednotlivými zónami Hc: Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů: Tepelná charakteristika budovy podle ČSN 730540 (1994): Spotřeba tepla na vytápění podle STN 730540, Zmena 5 (1997): Poznámka: 1969,241 W/K 4027,0 m3 0,49 W/m3K 35,9 kwh/m3,a Orientační tepelnou ztrátu objektu lze získat vynásobením součtu měrných toků jednotlivých zón Hc působícím teplotním rozdílem mezi interiérem a exteriérem. Průměrný součinitel prostupu tepla budovy Měrný tepelný tok prostupem obálkou budovy Ht: Plocha obalových konstrukcí budovy: Výchozí hodnota požadavku na průměrný součinitel prostupu tepla podle čl. 5.3.4 v ČSN 730540-2 (2011)... Uem,N,20: Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy U,em: 1421,6 W/K 1494,9 m2 0,41 W/m2K 0,95 W/m2K Celková a měrná potřeba tepla na vytápění Celková roční potřeba tepla na vytápění budovy: 572,805 GJ 159,113 MWh Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů: 4027,0 m3 Celková podlahová plocha budovy: 866,2 m2 Měrná potřeba tepla na vytápění budovy (na 1 m3): 39,5 kwh/(m3.a) Měrná potřeba tepla na vytápění budovy: 184 kwh/(m2.a) Hodnota byla stanovena pro počet denostupňů D = 4712. Měrná potřeba tepla na vytápění pro 3422 denostupňů při daném způsobu větrání a vnitřních ziscích: 142 kwh/(m2.a) Poznámka: Měrná potřeba tepla je stanovena bez vlivu účinností systémů výroby, distribuce a emise tepla. 11
Celková energie dodaná do budovy Měsíc Q,f,H[GJ] Q,f,C[GJ] Q,f,RH[GJ] Q,f,W[GJ] Q,f,L[GJ] Q,f,A[GJ] Q,fuel[GJ] 1 126,034 --- --- 1,814 4,740 0,546 133,135 2 101,302 --- --- 1,814 3,521 0,494 107,131 3 87,123 --- --- 1,814 3,243 0,546 92,727 4 52,919 --- --- 1,814 2,565 0,529 57,828 5 27,797 --- --- 1,814 2,183 0,546 32,341 6 9,516 --- --- 1,814 1,962 0,529 13,821 7 4,176 --- --- 1,814 2,027 0,546 8,564 8 6,673 --- --- 1,814 2,183 0,546 11,216 9 23,541 --- --- 1,814 2,626 0,529 28,510 10 58,124 --- --- 1,814 3,212 0,546 63,697 11 91,527 --- --- 1,814 3,742 0,529 97,613 12 118,015 --- --- 1,814 4,678 0,546 125,054 Vysvětlivky: Q,f,H je spotřeba energie na vytápění, Q,f,C je spotřeba energie na chlazení, Q,f,RH je spotřeba energie na úpravu vlhkosti vzduchu, Q,f,W je spotřeba energie na přípravu teplé vody, Q,f,L je spotřeba energie na osvětlení (a případně i na spotřebiče), Q,f,A je spotřeba pomocné energie (čerpadla, ventilátory atd.) a Q,fuel je celková dodaná energie. Všechny hodnoty zohledňují vlivy účinností technických systémů. Spotřeba energie na vytápění za rok Q,fuel,H: 706,747 GJ 196,319 MWh 227 kwh/m2 Spotřeba pom. energie na vytápění Q,aux,H: 6,433 GJ 1,787 MWh 2 kwh/m2 Energetická náročnost vytápění za rok EP,H: 713,180 GJ 198,106 MWh 229 kwh/m2 Spotřeba energie na chlazení za rok Q,fuel,C: --- --- --- Spotřeba pom. energie na chlazení Q,aux,C: --- --- --- Energetická náročnost chlazení za rok EP,C: --- --- --- Spotřeba energie na úpravu vlhkosti Q,fuel,RH: --- --- --- Spotřeba energie na ventilátory Q,aux,F: --- --- --- Energ. náročnost mech. větrání za rok EP,F: --- --- --- Spotřeba energie na přípravu TV Q,fuel,W: 21,773 GJ 6,048 MWh 7 kwh/m2 Spotřeba pom. energie na rozvod TV Q,aux,W: --- --- --- Energ. náročnost přípravy TV za rok EP,W: 21,773 GJ 6,048 MWh 7 kwh/m2 Spotřeba energie na osvětlení a spotř. Q,fuel,L: 36,684 GJ 10,190 MWh 12 kwh/m2 Energ. náročnost osvětlení za rok EP,L: 36,684 GJ 10,190 MWh 12 kwh/m2 Energie ze solárních kolektorů za rok Q,SC,e: --- --- --- z toho se v budově využije: --- --- --- (již zahrnuto ve výchozí potřebě tepla na vytápění a přípravu teplé vody - zde uvedeno jen informativně) Elektřina z FV článků za rok Q,PV,el: --- --- --- Elektřina z kogenerace za rok Q,CHP,el: --- --- --- Celková produkce energie za rok Q,e: --- --- --- Celková roční dodaná energie Q,fuel=EP: 771,637 GJ 214,344 MWh 247 kwh/m2 Měrná spotřeba energie dodané do budovy Celková roční dodaná energie: 214344 kwh Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů: 4027,0 m3 Celková podlahová plocha budovy: 866,2 m2 Měrná spotřeba dodané energie EP,V: 53,2 kwh/(m3.a) Měrná spotřeba energie budovy EP,A: 247 kwh/(m2,a) Poznámka: Měrná spotřeba energie zahrnuje veškerou dodanou energii včetně vlivů účinností tech. systémů. STOP, Energie 2011 12
3. ZHODNOCENÍ VÝCHOZÍHO STAVU 3.1. Vlastní energetické zdroje Plynová kotelna je zánovní, s moderním zařízením na vysoké energetické i ekologické úrovni. Splňuje zákonem předepsané účinnosti využití paliva. 3.2. Spotřeba paliv a energií 3.2.1. Roční energetická bilance stávajícího stavu V souladu se zadáním je za posuzovanou soustavu považována budova SOUz Plzeňská 231. Množství spotřeby a výroby energií není konstantní a mění se především v závislosti na topném režimu. Pro potřeby auditu byly použity průměrné údaje o spotřebě tepla za období 2008 až 2010, neboť tyto nejlépe vystihují využití školy. Název Výpočet Skutečnost GJ/rok GJ/rok Náklady Pozn. Vstup paliv a energie 799,366 536,82 268 415 Kč el. ZP Z toho elektrická energie 64,89 64,10 Spotřeba obnovitelných a druhotných energií 0,0 0,0 Spotřeba paliv a energie 799,366 536,82 268 415 Kč Dodávka tepla pro vytápění 734,476 472,72 189 123 Kč Ztráty v kotelně 103,918 61,45 Spotřeba TUV 0 0 0 Spotřeba tepla na vytápění 630,558 411,27 189 123 Kč kotelna Spotřeba elektrické energie 64,89 64,10 79 292 Kč 3.2.2. Komentář k údajům z energetické bilance a) Spotřeba elektrické energie Předpokládá se neustálý nárůst výukových pomůcek a případný rozvoj SOUz, nepředpokládá se proto snížení spotřeby elektřiny, naopak může dojít s rozvojem výuky k nárůstu. Největší podíl spotřeby elektřiny je v elektrických ohřívačích a osvětlení. Zde je úspora možná jednak změnou technologie ohřevu TUV na centrální ohřev a jednak změnou technologických spotřebičů za spotřebiče tř. A. b) Spotřeba tepelné energie Teoretická spotřeba tepelné energie pro vytápění byla určena na základě následujících výchozích podmínek: Místo stavby : 348 15 Bor Výpočtová venkovní teploty: -15 C Charakter krajiny: normální krajina Průměrná venkovní teploty v topném období: 3,6 C Průměrná vnitřní teplota: dle charakteru místnosti Skutečné spotřeby tepelné energie vychází z údajů dle fakturace dodavatelů energie za období 2008 až 2011. c) Spotřeba zemního plynu Zemní plyn je využíván pro výrobu tepla v kotelně s velmi dobrou účinností. Snížení spotřeby zemního plynu lze očekávat provedením zateplení obvodového pláště, vnitřních konstrukcí mezi posledním podlažím a nevytápěnou půdou a výměnou nevyhovujících oken. 3.2.3. Rozvody energie Stav viditelných rozvodů v budově odpovídá jejich stáří a lze jej hodnotit jako uspokojivý. Vytápění bylo rekonstruované, uzavírací ventily jsou funkční. Rozvody elektřiny a plynu jsou v provozuschopném stavu a jsou pravidelně revidovány. 13
3.2.4. Budova - budova je konstrukčně stará, v původním stavu. Zdivo sklepa je vlhké. Údržba je prováděna v nejnutnější míře. - Obvodové zdivo přístavby ze 70-tých let minulého století je z cihel v tl. pouze 30cm - Okna jsou nevyhovující dřevěná zdvojená, často ve špatném stavu, některá křídla jdou špatně otvírat a nedoléhají - Krov je dřevěný ve vyhovujícím stavu - Krov a strop pod půdou jsou zatepleny minerální vatou v tl. cca 100mm - Obalové stavební konstrukce jako celek nesplňují požadavky ČSN 73 0540 na tepelně-technické vlastnosti budov a budova je hodnocena z hlediska energetické spotřeby jako nevyhovující - Vytápěcí soustava s teplotním spádem 90/70 C je jednookruhová, otopná tělesa jsou z ocelových článků, jsou vybavena termostatickými ventily 4. NÁVRH OPATŘENÍ NA SNÍŽENÍ SPOTŘEBY ENERGIE 4.1. Předpoklady pro modernizaci zdrojů tepla a budovy - budova je sice památkově chráněna, SOUZ však obdrželo povolení památkového ústavu v Plzni k zateplení fasády a výměně oken - v podmínkách školy nelze uvažovat o kogeneraci nebo o využití obnovitelných zdrojů - v místě školy není možné uvažovat o napojení na CZT či jiný zdroj energie - je možné uvažovat s ohřevem vody slunečními kolektory, toto řešení však bude narážet na odpor památkového ústavu (objekt leží přímo naproti zámku Bor) 4.2. Zjištění potenciálu energetických úspor Při hledání energetických úspor v tomto případě vycházíme především ze snížení spotřeby energie na vytápění objektu zateplením obvodového pláště se současnou výměnou oken tak, abychom získali budovu v třídě energetické náročnosti C, tj úsporné (v současnosti je objekt zařazen do třídy energetické náročnosti F, tj. velmi nehospodárné). Potenciál energetických úspor je v následujících oblastech: - zateplení obvodového pláště budovy dle ČSN 73 0540 a zvýšení vrstvy tepelné izolace půdních a podstřešních prostorů. - výměna dřevěných oken za nová s izolačním zasklením a mikroventilací - důsledná aplikace termostatických ventilů na všechna otopná tělesa - výměna článkových otopných těles za tělesa desková - výměna žárovek a zastaralých výbojek za úsporné - výměna technologického zařízení a strojů za nové spotřebiče tř. A,B 4.2.1. Zateplení budovy Zateplení budovy na hodnoty požadované ČSN 73 0540 a vyhlášky č. 148/2007 Sb., tj. na třídu energetické náročnosti C vyhovující, znamená zateplení obvodového pláště min. EPS tl. 14cm a výměnu stávajících dřevěných oken za okna nová moderní plastová nebo dřevěná se součinitelem prostupu tepla celého okna min. U=1,20W/m 2 K. V následujících odstavcích je proveden výpočet pro výše uvedené zateplení a výměnu oken. 14
4.2.1.1. VÝPOČET ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV A PRŮMĚRNÉHO SOUČINITELE PROSTUPU TEPLA podle vyhlášky č. 148/2007 Sb. a ČSN 730540 a podle ČSN EN ISO 13790 a ČSN EN 832 Energie 2011 Název úlohy: SOUz Bor Plzeňská 231 - stav po zateplení obálky budovy Zpracovatel: Ing. Milan Šitera - PROJEKTservis Zakázka: 3005010 Datum: 20.11.2011 KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Počet zón v objektu: 1 Typ výpočtu potřeby energie: měsíční (pro jednotlivé měsíce v roce) Okrajové podmínky výpočtu: Název Počet Teplota Celková energie globálního slunečního záření [MJ/m2] období dnů exteriéru Sever Jih Východ Západ Horizont 1. měsíc 31-2,8 C 50,0 119,0 65,0 65,0 79,0 2. měsíc 28-1,5 C 83,0 202,0 115,0 115,0 151,0 3. měsíc 31 2,2 C 122,0 245,0 169,0 169,0 259,0 4. měsíc 30 6,8 C 158,0 292,0 238,0 238,0 407,0 5. měsíc 31 11,6 C 209,0 217,0 302,0 302,0 540,0 6. měsíc 30 15,0 C 216,0 288,0 295,0 295,0 533,0 7. měsíc 31 16,6 C 223,0 320,0 320,0 320,0 576,0 8. měsíc 31 15,9 C 184,0 317,0 277,0 277,0 486,0 9. měsíc 30 12,4 C 126,0 274,0 194,0 194,0 328,0 10. měsíc 31 7,3 C 86,0 220,0 126,0 126,0 205,0 11. měsíc 30 2,2 C 50,0 130,0 68,0 68,0 97,0 12. měsíc 31-1,2 C 36,0 86,0 47,0 47,0 58,0 Název Počet Teplota Celková energie globálního slunečního záření [MJ/m2] období dnů exteriéru SV SZ JV JZ 1. měsíc 31-2,8 C 50,0 50,0 97,0 97,0 2. měsíc 28-1,5 C 86,0 86,0 169,0 169,0 3. měsíc 31 2,2 C 130,0 130,0 216,0 216,0 4. měsíc 30 6,8 C 184,0 184,0 277,0 277,0 5. měsíc 31 11,6 C 245,0 245,0 324,0 324,0 6. měsíc 30 15,0 C 252,0 252,0 302,0 302,0 7. měsíc 31 16,6 C 263,0 263,0 335,0 335,0 8. měsíc 31 15,9 C 216,0 216,0 313,0 313,0 9. měsíc 30 12,4 C 144,0 144,0 245,0 245,0 10. měsíc 31 7,3 C 90,0 90,0 184,0 184,0 11. měsíc 30 2,2 C 50,0 50,0 104,0 104,0 12. měsíc 31-1,2 C 36,0 36,0 72,0 72,0 15
HODNOCENÍ JEDNOTLIVÝCH ZÓN V OBJEKTU : HODNOCENÍ ZÓNY Č. 1 : Základní popis zóny Název zóny: SOUz Bor Plzeňská 231 Geometrie (objem/podlah.pl.): 4027,0 m3 / 866,2 m2 Účinná vnitřní tepelná kapacita: 165,0 kj/(k.m2) Vnitřní teplota (zima/léto): Zóna je vytápěna/chlazena: Regulace otopné soustavy: 20,0 C / 20,0 C ano / ne ano Průměrné vnitřní zisky: 3530 W... odvozeny pro produkci tepla: 7,5+5,0 W/m2 (osoby+spotřebiče) časový podíl produkce: 30+15 % (osoby+spotřebiče) zohlednění spotřebičů: zisky i spotřeba příkon osvětlení: 5100,0 W (využito 2000,0 h/rok) prům. účinnost osvětlení: 20 % spotřebu nouzového osvětlení: 0,0 kwh/(m2.a) další tepelné zisky: 0,0 W Teplo na přípravu TV: 20064,0 MJ/rok... odvozeno pro roční potřebu teplé vody: 120,0 m3 teplotní rozdíl pro ohřev: (50,0-10,0) C Zpětně získané teplo mimo VZT: 0,0 MJ/rok Zdroje tepla na vytápění v zóně Vytápění je zajištěno VZT: ne Účinnost sdílení/distribuce: 98,0 % / 98,0 % Název zdroje tepla: Plynový kotel Viessmann Vitogas 100-42 kw (podíl 50,0 %) Typ zdroje tepla: obecný zdroj tepla (např. kotel) Účinnost výroby/regulace: 87,0 % / 97,0 % Název zdroje tepla: Plynový kotel Viessmann Vitogas 100-42 kw (podíl 50,0 %) Typ zdroje tepla: obecný zdroj tepla (např. kotel) Účinnost výroby/regulace: 87,0 % / 97,0 % Příkon čerpadel vytápění: 300,0 W Příkon regulace/emise tepla: 0,0 / 0,0 W Zdroje tepla na přípravu TV v zóně Název zdroje tepla: ZO elektrický 125l (podíl 60,0 %) Typ zdroje přípravy TV: obecný zdroj tepla (např. kotel) Účinnost zdroje přípravy TV: 97,0 % Název zdroje tepla: Průtokový el. ohřívač 5ks (podíl 40,0 %) Typ zdroje přípravy TV: obecný zdroj tepla (např. kotel) Účinnost zdroje přípravy TV: 97,0 % Příkon čerpadel distribuce TV: 0,0 W Příkon regulace: 0,0 W Účinnost distribuce teplé vody: 95,0 % Měrný tepelný tok větráním zóny č. 1 : Objem vzduchu v zóně: 3221,6 m3 Podíl vzduchu z objemu zóny: 80,0 % Typ větrání zóny: přirozené Minimální násobnost výměny: 0,3 1/h Návrhová násobnost výměny: 0,5 1/h Měrný tepelný tok větráním Hv: 547,672 W/K 16
Měrný tepelný tok prostupem mezi zónou č. 1 a exteriérem : Název konstrukce Plocha [m2] U [W/m2K] b [-] U,N [W/m2K] Cihla CP 60+14 EPS 193,90 0,240 1,00 0,300 Cihla CP 75+14 EPS 94,49 0,230 1,00 0,300 Cihla CP 50+14 EPS 62,91 0,250 1,00 0,300 Cihla CP 30+14 EPS 42,90 0,260 1,00 0,300 Cihla CP 45+14 EPS 241,69 0,250 1,00 0,300 Střecha šikmá - přiteplená 68,02 0,190 1,00 0,240 Cihla CP 85+14 EPS 27,10 0,230 1,00 0,300 1-Okno PVC s dvojsklem 1500x2150 (6ks) 19,35 1,200 1,00 1,500 1-Okno PVC s dvojsklem 1500x2150 (9ks) 29,03 1,200 1,00 1,500 2-Okno PVC s dvojsklem 1200x1400 (2ks) 3,36 1,200 1,00 1,500 2-Okno PVC s dvojsklem 1200x1400 (1ks) 1,68 1,200 1,00 1,500 3-Okno PVC s dvojsklem 1200x1700 (6ks) 12,24 1,200 1,00 1,500 4-Okno PVC s dvojsklem 900x1700 (4ks) 6,12 1,200 1,00 1,500 5-Okno PVC s dvojsklem 2200x2100 (6ks) 27,72 1,200 1,00 1,500 6-Okno PVC s dvojsklem 2200x2100 (8ks) 36,96 1,200 1,00 1,500 7-Okno PVC s dvojsklem 600x1300 (4ks) 3,12 1,200 1,00 1,500 2a-Okno PVC s dvojsklem 1020x1200 (1ks) 1,22 1,200 1,00 1,500 8-Okno PVC s dvojskem 700x900 (2ks) 1,26 1,200 1,00 1,500 Dveře vstupní AL prosklené 1360x2400 (1ks) 3,26 1,600 1,00 1,700 Vliv tepelných vazeb bude ve výpočtu zahrnut přibližně součinem (A * DeltaU,tbm). Průměrný vliv tepelných vazeb DeltaU,tbm: 0,05 W/m2K Měrný tok prostupem do exteriéru Hd: 350,423 W/K Měrný tok zeminou u zóny č. 1 : 1. konstrukce ve styku se zeminou Název konstrukce: Podlaha přízemí na terénu Tepelná vodivost zeminy: 2,0 W/mK Plocha podlahy: 369,0 m2 Exponovaný obvod podlahy: 98,2 m Součinitel vlivu spodní vody Gw: 1,0 Typ podlahové konstrukce: podlaha na terénu Tloušťka obvodové stěny: 0,7 m Tepelný odpor podlahy: 1,91 m2k/w Přídavná okrajová izolace: není Souč.prostupu mezi interiérem a exteriérem U: 0,246 W/m2K Ustálený měrný tok zeminou Hg: 90,696 W/K Kolísání ekv. měsíčních měrných toků Hg,m: od 67,083 do 244,48 W/K... stanoveno pro periodické toky Hpi / Hpe: 109,941 / 35,993 W/K Celkový ustálený měrný tok zeminou Hg: 90,696 W/K Kolísání celk. ekv. měsíčních měrných toků Hg,m: od 67,083 do 244,48 W/K 17
Měrný tok prostupem nevytápěnými prostory u zóny č. 1 : 1. nevytápěný prostor Název nevytápěného prostoru: Půda 1 Objem vzduchu v prostoru: 115,0 m3 Násobnost výměny do interiéru: 0,0 1/h Násobnost výměny do exteriéru: 5,0 1/h Název konstrukce Plocha [m2] U [W/m2K] Umístění Strop podkroví - přiteplený 76,0 0,160 do interiéru Střecha šikmá původní nezateplená 157,0 3,126 do exteriéru Tepelná propustnost Hiu: 12,16 W/K Tepelná propustnost Hue: 490,782 W/K Měrný tok Hiu: 12,16 W/K Měrný tok Hue: 686,282 W/K Parametr b dle EN ISO 13789: 0,983 Název nevytápěného prostoru: Půda 2 Objem vzduchu v prostoru: 336,0 m3 Násobnost výměny do interiéru: 0,0 1/h Násobnost výměny do exteriéru: 5,0 1/h 2. nevytápěný prostor Název konstrukce Plocha [m2] U [W/m2K] Umístění Dřevěná příčka-podkroví-př 23,1 0,210 do interiéru Strop podkroví - přiteplený 150,5 0,160 do interiéru Střecha šikmá původní nezateplená 235,0 3,126 do exteriéru Tepelná propustnost Hiu: 28,931 W/K Tepelná propustnost Hue: 734,61 W/K Měrný tok Hiu: 28,931 W/K Měrný tok Hue: 1305,81 W/K Parametr b dle EN ISO 13789: 0,978 Měrný tok prostupem nevytáp. prostory Hu: 40,252 W/K Solární zisky stavebními konstrukcemi zóny č. 1 : Název konstrukce Plocha [m2] g/alfa [-] Ff [-] Fc [-] Fs [-] Orientace Okno PVC s dvojsklem 1500x2150 19,35 0,75 0,7 1,0 1,0 Sever Okno PVC s dvojsklem 1500x2150 29,03 0,75 0,7 1,0 1,0 Východ Okno PVC s dvojsklem 1200x1400 3,36 0,75 0,7 1,0 1,0 Východ Okno PVC s dvojsklem 1200x1400 1,68 0,75 0,7 1,0 1,0 Jih Okno PVC s dvojsklem 1200x1700 12,24 0,75 0,7 1,0 1,0 Sever Okno PVC s dvojsklem 900x1700 6,12 0,75 0,7 1,0 1,0 Západ Okno PVC s dvojsklem 2200x2100 27,72 0,75 0,7 1,0 1,0 Jih Okno PVC s dvojsklem 2200x2100 36,96 0,75 0,7 1,0 1,0 Jih Okno PVC s dvojsklem 600x1300 3,12 0,75 0,7 1,0 1,0 Západ Okno dřevěné s dvojsklem 1020x 1,22 0,75 0,7 1,0 1,0 Sever Okno dřevěné s dvojskem 700x90 1,26 0,75 0,7 1,0 1,0 Východ Dveře vstupní AL prosklené 13 3,26 0,72 0,7 1,0 1,0 Východ Celkový solární zisk konstrukcemi Qs (MJ): Měsíc: 1 2 3 4 5 6 Zisk (vytápění): 5919,8 10121,1 13248,3 16780,4 16611,1 18793,7 Měsíc: 7 8 9 10 11 12 Zisk (vytápění): 20449,2 18815,4 14763,2 10971,2 6330,0 4276,7 18
PŘEHLEDNÉ VÝSLEDKY VÝPOČTU PRO JEDNOTLIVÉ ZÓNY : VÝSLEDKY VÝPOČTU PRO ZÓNU Č. 1 : Název zóny: SOUz Bor Plzeňská 231 Vnitřní teplota (zima/léto): 20,0 C / 20,0 C Zóna je vytápěna/chlazena: ano / ne Regulace otopné soustavy: ano Měrný tepelný tok větráním Hv: Měrný tok prostupem do exteriéru Hd: Ustálený měrný tok zeminou Hg: Měrný tok prostupem nevytáp. prostory Hu: Měrný tok Trombeho stěnami H,tw: --- Měrný tok větranými stěnami H,vw: --- Měrný tok prvky s transparentní izolací H,ti: --- 547,672 W/K 425,169 W/K 90,696 W/K 40,252 W/K Přídavný měrný tok podlahovým vytápěním dht: --- Výsledný měrný tok H: 1103,789 W/K Potřeba tepla na vytápění po měsících: Měsíc Q,H,ht[GJ] Q,int[GJ] Q,sol[GJ] Q,gn [GJ] Eta,H [-] fh [%] Q,H,nd[GJ] 1 65,964 10,752 5,920 16,672 0,993 100,0 49,400 2 56,281 9,103 10,121 19,225 0,984 100,0 37,371 3 51,914 9,555 13,248 22,803 0,966 100,0 29,892 4 37,731 8,788 16,780 25,568 0,895 100,0 14,841 5 25,502 8,707 16,611 25,318 0,772 88,9 5,954 6 15,434 8,305 18,794 27,099 0,570 0,0 --- 7 11,452 8,582 20,449 29,031 0,394 0,0 --- 8 13,419 8,707 18,815 27,522 0,488 0,0 --- 9 22,504 8,836 14,763 23,599 0,750 74,1 4,810 10 37,584 9,530 10,971 20,501 0,938 100,0 18,362 11 50,240 9,730 6,330 16,059 0,986 100,0 34,400 12 61,468 10,703 4,277 14,979 0,994 100,0 46,576 Vysvětlivky: Q,H,ht je potřeba tepla na pokrytí tepelné ztráty, Q,int jsou vnitřní tepelné zisky, Q,sol jsou solární tepelné zisky, Q,gn jsou celkové tepelné zisky, Eta,H je stupeň využitelnosti tepelných zisků, fh je část měsíce, v níž musí být zóna s regulovaným vytápěním vytápěna, a Q,H,nd je potřeba tepla na vytápění. Potřeba tepla na vytápění za rok Q,H,nd: Energie dodaná do zóny po měsících: 241,607 GJ Měsíc Q,f,H[GJ] Q,f,C[GJ] Q,f,RH[GJ] Q,f,W[GJ] Q,f,L[GJ] Q,f,A[GJ] Q,fuel[GJ] 1 60,951 --- --- 1,814 4,740 0,546 68,053 2 46,110 --- --- 1,814 3,521 0,494 51,939 3 36,882 --- --- 1,814 3,243 0,546 42,486 4 18,312 --- --- 1,814 2,565 0,529 23,220 5 7,346 --- --- 1,814 2,183 0,486 11,829 6 --- --- --- 1,814 1,962 --- 3,776 7 --- --- --- 1,814 2,027 --- 3,842 8 --- --- --- 1,814 2,183 --- 3,998 9 5,934 --- --- 1,814 2,626 0,392 10,766 10 22,656 --- --- 1,814 3,212 0,546 28,229 11 42,444 --- --- 1,814 3,742 0,529 48,530 12 57,468 --- --- 1,814 4,678 0,546 64,506 Vysvětlivky: Q,f,H je spotřeba energie na vytápění, Q,f,C je spotřeba energie na chlazení, Q,f,RH je spotřeba energie na úpravu vlhkosti vzduchu, Q,f,W je spotřeba energie na přípravu teplé vody, Q,f,L je spotřeba energie na osvětlení (a případně i na spotřebiče), Q,f,A je spotřeba pomocné energie (čerpadla, ventilátory atd.) a Q,fuel je celková dodaná energie. Všechny hodnoty zohledňují vlivy účinností technických systémů. Celková roční dodaná energie Q,fuel: 361,174 GJ 19
Průměrný součinitel prostupu tepla zóny Měrný tepelný tok prostupem obálkou zóny Ht: Plocha obalových konstrukcí zóny: Výchozí hodnota požadavku na průměrný součinitel prostupu tepla podle čl. 5.3.4 v ČSN 730540-2 (2011)... Uem,N,20: Průměrný součinitel prostupu tepla obálky zóny U,em: 556,1 W/K 1494,9 m2 0,42 W/m2K 0,37 W/m2K PŘEHLEDNÉ VÝSLEDKY VÝPOČTU PRO CELÝ OBJEKT : Faktor tvaru budovy A/V: 0,37 m2/m3 Rozložení měrných tepelných toků Zóna Položka Měrný tok [W/K] Procento [%] 1 Celkový měrný tok H: 1103,789 100,0 % z toho: Měrný tok výměnou vzduchu Hv: 547,672 49,6 % Měrný (ustálený) tok zeminou Hg: 90,696 8,2 % Měrný tok přes nevytápěné prostory Hu: 40,252 3,6 % Měrný tok tepelnými mosty Hd,tb: 74,747 6,8 % Měrný tok plošnými kcemi Hd,c: 350,423 31,7 % rozložení měrných toků po konstrukcích: Obvodová stěna: 161,806 14,7 % Střecha: 12,924 1,2 % Podlaha: 90,696 8,2 % Otvorová výplň: 175,693 15,9 % Strop: 40,252 3,6 % Příčka: --- 0,0 % Zbylé méně významné konstrukce: --- 0,0 % Měrný tok speciálními konstrukcemi dh: --- 0,0 % Měrný tok budovou a parametry podle starších předpisů Součet celkových měrných tepelných toků jednotlivými zónami Hc: Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů: Tepelná charakteristika budovy podle ČSN 730540 (1994): Spotřeba tepla na vytápění podle STN 730540, Zmena 5 (1997): Poznámka: 1103,789 W/K 4027,0 m3 0,27 W/m3K 20,1 kwh/m3,a Orientační tepelnou ztrátu objektu lze získat vynásobením součtu měrných toků jednotlivých zón Hc působícím teplotním rozdílem mezi interiérem a exteriérem. Průměrný součinitel prostupu tepla budovy Měrný tepelný tok prostupem obálkou budovy Ht: Plocha obalových konstrukcí budovy: Výchozí hodnota požadavku na průměrný součinitel prostupu tepla podle čl. 5.3.4 v ČSN 730540-2 (2011)... Uem,N,20: Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy U,em: 556,1 W/K 1494,9 m2 0,42 W/m2K 0,37 W/m2K Celková a měrná potřeba tepla na vytápění Celková roční potřeba tepla na vytápění budovy: 241,607 GJ 67,113 MWh Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů: 4027,0 m3 Celková podlahová plocha budovy: 866,2 m2 Měrná potřeba tepla na vytápění budovy (na 1 m3): 16,7 kwh/(m3.a) Měrná potřeba tepla na vytápění budovy: 77 kwh/(m2.a) Hodnota byla stanovena pro počet denostupňů D = 4330. Měrná potřeba tepla na vytápění pro 3422 denostupňů při daném způsobu větrání a vnitřních ziscích: 61 kwh/(m2.a) Poznámka: Měrná potřeba tepla je stanovena bez vlivu účinností systémů výroby, distribuce a emise tepla. 20
Celková energie dodaná do budovy Měsíc Q,f,H[GJ] Q,f,C[GJ] Q,f,RH[GJ] Q,f,W[GJ] Q,f,L[GJ] Q,f,A[GJ] Q,fuel[GJ] 1 60,951 --- --- 1,814 4,740 0,546 68,053 2 46,110 --- --- 1,814 3,521 0,494 51,939 3 36,882 --- --- 1,814 3,243 0,546 42,486 4 18,312 --- --- 1,814 2,565 0,529 23,220 5 7,346 --- --- 1,814 2,183 0,486 11,829 6 --- --- --- 1,814 1,962 --- 3,776 7 --- --- --- 1,814 2,027 --- 3,842 8 --- --- --- 1,814 2,183 --- 3,998 9 5,934 --- --- 1,814 2,626 0,392 10,766 10 22,656 --- --- 1,814 3,212 0,546 28,229 11 42,444 --- --- 1,814 3,742 0,529 48,530 12 57,468 --- --- 1,814 4,678 0,546 64,506 Vysvětlivky: Q,f,H je spotřeba energie na vytápění, Q,f,C je spotřeba energie na chlazení, Q,f,RH je spotřeba energie na úpravu vlhkosti vzduchu, Q,f,W je spotřeba energie na přípravu teplé vody, Q,f,L je spotřeba energie na osvětlení (a případně i na spotřebiče), Q,f,A je spotřeba pomocné energie (čerpadla, ventilátory atd.) a Q,fuel je celková dodaná energie. Všechny hodnoty zohledňují vlivy účinností technických systémů. Spotřeba energie na vytápění za rok Q,fuel,H: 298,103 GJ 82,806 MWh 96 kwh/m2 Spotřeba pom. energie na vytápění Q,aux,H: 4,614 GJ 1,282 MWh 1 kwh/m2 Energetická náročnost vytápění za rok EP,H: 302,717 GJ 84,088 MWh 97 kwh/m2 Spotřeba energie na chlazení za rok Q,fuel,C: --- --- --- Spotřeba pom. energie na chlazení Q,aux,C: --- --- --- Energetická náročnost chlazení za rok EP,C: --- --- --- Spotřeba energie na úpravu vlhkosti Q,fuel,RH: --- --- --- Spotřeba energie na ventilátory Q,aux,F: --- --- --- Energ. náročnost mech. větrání za rok EP,F: --- --- --- Spotřeba energie na přípravu TV Q,fuel,W: 21,773 GJ 6,048 MWh 7 kwh/m2 Spotřeba pom. energie na rozvod TV Q,aux,W: --- --- --- Energ. náročnost přípravy TV za rok EP,W: 21,773 GJ 6,048 MWh 7 kwh/m2 Spotřeba energie na osvětlení a spotř. Q,fuel,L: 36,684 GJ 10,190 MWh 12 kwh/m2 Energ. náročnost osvětlení za rok EP,L: 36,684 GJ 10,190 MWh 12 kwh/m2 Energie ze solárních kolektorů za rok Q,SC,e: --- --- --- z toho se v budově využije: --- --- --- (již zahrnuto ve výchozí potřebě tepla na vytápění a přípravu teplé vody - zde uvedeno jen informativně) Elektřina z FV článků za rok Q,PV,el: --- --- --- Elektřina z kogenerace za rok Q,CHP,el: --- --- --- Celková produkce energie za rok Q,e: --- --- --- Celková roční dodaná energie Q,fuel=EP: 361,174 GJ 100,326 MWh 116 kwh/m2 Měrná spotřeba energie dodané do budovy Celková roční dodaná energie: 100326 kwh Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů: 4027,0 m3 Celková podlahová plocha budovy: 866,2 m2 Měrná spotřeba dodané energie EP,V: 24,9 kwh/(m3.a) Měrná spotřeba energie budovy EP,A: 116 kwh/(m2,a) Poznámka: Měrná spotřeba energie zahrnuje veškerou dodanou energii včetně vlivů účinností tech. systémů. STOP, Energie 2011 21
4.3. Vyhodnocení úsporných opatření zateplením objektu a výměnou oken Skupina úspor Stávající stav Potenciál úspor v energii Potenciál úspor v energii Potenciál úspor nákladů GJ/rok % GJ/rok Kč 536,82 Stávající energetická náročnost vytápění - spotřeba paliva a energie (skutečnost) Stávající energetická náročnost vytápění 713,180 spotřeba paliva a energie (výpočet) Nová energetická náročnost vytápění po 302,717 *43,62 *234,103 *93 659 zateplení obvodových konstrukcí a výměně oken potřeba paliva a energie (výpočet) Beznákladová opatření 2,0 10,70 4 261 Celkem 292,02 45,6 244,80 97 920 potenciál energetických úspor je brán ze stávajícího výchozího stavu spotřeb, který generuje horší výsledky Největší potenciál úspor je v zateplení fasády a výměně oken * Úspory jsou vztaženy ke skutečné spotřebě paliva a energie na vytápění objektu. Rozdíl mezi skutečnou a vypočítanou energetickou náročností vytápění je způsoben tím, že JEDNAK pro výpočet byl zvolen typ výpočtu měsíčního pro komplexní hodnocení energ. náročnosti budou podle vyhlášky MPO ČR, který potřebu tepla na vytápění stanovuje na základě zadaných průměrných teplot a délek měsíců, tj. nejsou použity denostupně a JEDNAK proto, že ve výpočtu je uvažováno s předepsanými hygienickými hodnotami, které se pravděpodobně liší od skutečného provozu objektu. Z TOHOTO DŮVODU JSOU PRO VYHODNOCENÍ PŘEDPOKLÁDANÉ ÚSPORY ZATEPLENÍM OBJEKTU POUŽITY HODNOTY SKUTEČNÉ SPOTŘEBY ENERGIE A VÝPOČTOVÉ HODNOTY PO ZATEPLENÍ OBJEKTU. ** Úspory jsou vztaženy ke skutečné spotřebě el.energie. 4.4. Klasifikace úsporných opatření dle finanční náročnosti Teoretický potenciál úspor lze z pozice majitele předmětu EA rozdělit dle finančních nároků na opatření: a) vysokonákladová b) nízkonákladová c) beznákladová 4.4.1. Vysokonákladová opatření Vysokonákladová opatření zahrnují investice do zateplení budovy a výměnu oken. 4.4.2. Nízkonákladová opatření K nízkonákladovým opatřením patří doplnění termostatických ventilů, aplikace úsporných žárovek, které lze řešit v rámci běžných provozních oprav ve škole. 4.4.3. Beznákladová opatření Beznákladová opatření zahrnují zajištění motivace pracovníků školy k úsporám energie - zainteresovat pracovníky k úspornému, ale účinnému větrání ve třídách - důsledné dodržování vnitřních teplot místností využitím termostatických ventilů - zainteresovat obsluhu kotelny na znalostech nastavení ekvitermní časové křivky a na max.využití regulace 22