Zpráva o energetickém auditu Zdravotní středisko, Rohle Snížení energetické náročnosti objektu zdravotního střediska v obci Rohle Vypracováno podle 9 zákona č. 406/2000 Sb. O hospodaření energií, ve znění pozdějších předpisů a jeho prováděcí vyhlášky č. 480/2012 Sb., kterou se vydávají podrobnosti náležitostí energetického auditu. Energetický specialista: Ing. Jaromír Štancl, oprávnění č. 0765 Vypracovala: Ing. Miroslava Zaťková ENERGY BENEFIT CENTRE a.s. 11/2013
OBSAH: 1 Identifikační údaje... 5 1.1 Zadavatel energetického auditu... 5 1.2 Zpracovatel energetického auditu... 5 1.3 Předmět energetického auditu... 5 1.4 Zadání energetického auditu... 6 1.5 Účel energetického auditu... 6 2 Popis výchozího stavu... 7 2.1 Základní údaje o předmětu energetického auditu... 7 2.1.1 Název předmětu energetického auditu... 7 2.1.2 Základní popis předmětu EA... 7 2.1.3 Charakteristika hlavních činností v předmětu EA... 8 2.1.4 Situační plán... 9 2.1.5 Seznam budov v předmětu energetického auditu a jejich účel... 9 2.1.6 Výrobní technologie, energeticky významné technologie v předmětu EA... 9 2.2 Další zdroje údajů pro zpracování energetického auditu... 10 2.3 Údaje o energetických vstupech a výstupech... 10 2.3.1 Parametry primárních energetických vstupů... 11 2.3.2 Soupis základních údajů o energetických vstupech a výstupech... 11 2.4 Vlastní energetické zdroje... 13 2.4.1 Základní údaje o vlastních energetických zdrojích... 13 2.4.2 Bilance výroby energie z vlastních zdrojů... 14 2.4.3 Stávající obnovitelné zdroje energie... 15 2.5 Stávající energetická bilance předmětu EA... 15 2.6 Rozvody energií v předmětu EA... 17 2.6.1 Vnitřní rozvody tepla... 17 2.6.2 Vnitřní rozvod elektrické energie... 17 2.7 Podstatné spotřebiče elektrické energie... 18 2.7.1 Vytápění... 18 2.7.2 Osvětlení... 18 2.7.3 Zásobníkové ohřívače a průtokové ohřívače teplé vody... 18 2.7.4 Vzduchotechnika (větrání a klimatizace)... 19 2.7.5 Významné energetické výrobní technologie... 19 2.8 Dopady na životní prostředí... 19 2.9 Stavebně technické řešení předmětu EA... 20 2.10 Popis míry zanedbané údržby... 21 2.11 Zkušenosti získané od provozovatele objektu... 21 3 Zhodnocení výchozího stavu... 22 3.1.1 Budova zdravotního střediska, Rohle... 22 3.1.2 Vytápění... 22 3.1.3 Příprava TV... 23 3.1.4 Osvětlení... 23 3.1.5 Ostatní elektrické spotřebiče a vzduchotechnika... 23 2
3.2 Energetické hodnocení objektu... 24 3.2.1 Posouzení tepelně - technických vlastností konstrukcí budovy... 24 3.2.2 Porovnání průměrného součinitele prostupu tepla budovy... 25 3.2.3 Tepelné ztráty budovy... 26 3.2.4 Model energetické potřeby budovy... 27 3.2.5 Využití tepelných zisků... 29 3.2.6 Výpočtová spotřeba tepla na vytápění objektu... 29 3.3 Upravená energetická bilance předmětu EA... 30 3.3.1 Upravená energetická bilance objektu... 30 3.3.2 Základní technické ukazatele vlastního energetického zdroje... 31 3.4 Vyhodnocení hospodaření energiemi... 31 3.5 Celkový potenciál energetických úspor... 32 4 Návrh opatření ke snížení spotřeby energie... 34 4.1 Návrh technického řešení... 34 4.1.1 Opatření č. 1... 34 4.1.2 Opatření č. 2... 36 4.1.3 Opatření č. 3... 37 4.1.4 Opatření č. 4... 39 4.1.5 Neinvestiční opatření, drobná investiční opatření do 50 000 Kč... 41 4.2 Souhrn navržených opatření... 41 4.2.1 Varianta č. 1... 41 4.2.2 Varianta č. 2... 44 5 Ekonomické vyhodnocení... 47 5.1 Vstupní údaje... 47 5.2 Výstupní údaje... 48 5.3 Ukazatele ekonomické efektivnosti... 49 6 Vyhodnocení z hlediska ochrany životního prostředí... 52 6.1.1 Vyhodnocení zátěže životního prostředí po realizaci variant... 52 6.1.2 Posouzení využití obnovitelných zdrojů energie... 53 7 Výstupy energetického auditu... 54 7.1 Návrh optimální varianty energeticky úsporného projektu... 54 7.2 Doporučení a závěrečné stanovisko energetického auditora... 55 3
Přílohy: Příloha č. 1 - Evidenční list energetického auditu Příloha č. 2 - Protokol a energetický štítek obálky budov podle ČSN 73 0540-2 Příloha č. 3 - Osvědčení o odborné způsobilosti Příloha č. 4 - Fotodokumentace Výchozí podklady: Projekt stávající stavu z roku 1984 zpracovaný firmou Stavoprojekt Olomouc, vedoucí projektant Ing. Arch. Haltmar Faktury za dodávku elektrické energie v letech 2010, 2011, 2012 Zpráva o revizi elektrického zařízení Fotodokumentace Údaje o režimu provozování objektu Zákony, normy, vyhlášky, předpisy, technická literatura Všechny ceny, se kterými je v EA uvažováno, jsou včetně DPH, v této výši: - Elektrická energie - roky 2010, 2011, 2012 20% - Navrhovaná opatření jsou uvažována s DPH 21% 4
1 Identifikační údaje 1.1 Zadavatel energetického auditu Název a adresa: Obec Rohle Rohle 56, 789 74 Rohle Jméno odpovědného zástupce: Ing. Pavel Kutálek starosta obce Telefonní a faxové spojení: +420 583 254 025 +420 777 886 588 IČ: 003 03 291 1.2 Zpracovatel energetického auditu Název a adresa firmy: Telefonní a faxové spojení: 270 003 300 IČ: 290 29 210 Zpracovatel energetického auditu: Ing. Miroslava Zaťková Jméno energetického auditora: Ing. Jaromír Štancl Oprávnění č.: 0765 1.3 Předmět energetického auditu Předmět: Zdravotní středisko v obci Rohle Místo stavby, adresa: Rohle 55, 789 74 Rohle Katastrální území: Rohle (740 420) Vlastník: Obec Rohle Rohle 56, 789 74 Rohle Statutární orgán: Ing. Pavel Kutálek starosta obce Telefonní a faxové spojení: +420 583 254 025 +420 777 886 588 5
1.4 Zadání energetického auditu Zadání energetického auditu vychází z následujících podkladů: - z požadavků zadavatele energetického auditu - energetický audit budovy je zpracovaný podle 9 zákona č. 406/2000 Sb. O hospodaření energií, ve znění pozdějších předpisů a jeho prováděcí vyhlášky č. 480/2012 Sb., kterou se vydávají podrobnosti náležitostí energetického auditu. Budova je hodnocena dle ČSN 73 0540-2:2011. 1.5 Účel energetického auditu Energetický audit je zpracován za účelem posouzení možností snížení energetických spotřeb budovy, posouzení vytápěcího systému a spotřeby elektrické energie. Cílem navrhovaného řešení bude nalézt a doporučit takové řešení, které z hlediska provozovatele bude nejefektivnější a nejekonomičtější ve vztahu k dlouhodobým spotřebám energií v předmětu EA v souladu se stávajícími, případně připravovanými zákony a závaznými předpisy v oblasti energetiky a životního prostředí. Samotné zpracování energetického auditu, jeho výstupy a závěrečné doporučení proto budou předpokladem pro rozhodování zadavatele energetického auditu o případných investicích do energeticky úsporných opatření. 6
2 Popis výchozího stavu 2.1 Základní údaje o předmětu energetického auditu 2.1.1 Název předmětu energetického auditu Předmětem energetického auditu je zdravotní středisko v obci Rohle v Olomouckém kraji, v okrese Šumperk, stojící na parcele st. 123/2 v katastrálním území obce Rohle (740 420). Situace objektu je znázorněna na obrázku č. 1. 2.1.2 Základní popis předmětu EA Předmětem energetického auditu je budova zdravotního střediska v obci Rohle, která se nachází v centrální části obce Rohle obklopená obytnou zástavbou a byla postavena v roce 1986. Budova zdravotního střediska je dvoupodlažní, částečně podsklepená, obdélníkového půdorysu o maximálních rozměrech 18,4 x 23,9 m se sedlovou střechou. V prvním nadzemním podlaží se nachází ordinace s čekárnou dětského lékaře, izolací a hygienickým zázemím pro děti a personál. K ordinaci dětského lékaře vede samostatný vstup. Hlavním vstupem se dostaneme do zádveří se schodišťovým prostorem, dále do chodby, čekárny a ordinace praktického lékaře. Z chodby se také dostaneme do hygienického zázemí pro pacienty. Ve druhém nadzemním podlaží sídlí lékárna. Ve druhé polovině podlaží jsou v současnosti nevyužité ordinace a čekárna pro stomatologa. V suterénu objektu se nachází kotelna, vodárna, rozvodna a sklad. V roce 2008 došlo k výměně původních okenních výplní za nová plastová s izolačním dvojsklem a s celkovým součinitelem prostupu tepla U w = 1,2 W/m 2 K. Objekt je proveden zděnou technologií z voštinových příčně děrovaných cihel o celkové tloušťce obvodové stěny 400 mm s vloženou tepelnou izolací mezi obvodové zdivo o tloušťce 70 mm. Vnitřní omítky jsou vápenné, vnější pak břízolitové. Podlahy na zemině jsou tvořené kročejovou izolací, betonem a nášlapnou vrstvou. Podlahová konstrukce k nevytápěnému suterénu je tvořená z betonových stropních panelů s kročejovou izolací, betonem a nášlapnou vrstvou. Stropní konstrukce k nevytápěné půdě je tvořená z betonových stropních panelů s původními tepelnými izolacemi z minerální vlny o tloušťce 120 mm a krytinou s asfaltových pásů. Střecha objektu je sedlová, tvořená dřevěným krovem s plechovou krytinou. Mezi krokvemi je vložená tepelná izolace z minerální vaty o tloušťce 120 mm. Většina okenních výplní otvorů je v objektu vyměněna za nová plastová s izolačním dvojsklem a s celkovým součinitelem prostupu tepla U w = 1,2 W/m 2 K. Původní okenní výplní otvorů jsou dřevěné zdvojené a ocelové s celkovým součinitelem prostupu tepla U w = 2,4 W/m 2 K a luxfery s celkovým součinitelem prostupu tepla U w = 3,2 W/m 2 K. Vstupní dveře do objektu jsou dřevěné s jednoduchým zasklením a kovové s celkovým součinitel prostupu tepla U D = 3,5 W/m 2 K. Objekt zdravotního střediska je vytápěn třemi elektrickými akumulačními kotli umístěnými v suterénu, kdy v každém kotli jsou tři elektrické topné tyče. Celkové 7
výkony jednotlivých kotlů jsou 18,0 kw, 19,5 kw a 21,0 kw. Dále ve druhém nadzemním podlaží jsou umístěna jedna elektrická akumulační kamna o výkonu 4,0 kw. Ve zdravotním středisku je instalováno celkem sedm elektrickým zásobníkových ohřívačů a tři elektrické průtokové ohřívače. U dětského lékaře je umístěný elektrický zásobníkový ohřívač TATRAMAT EO 935 (0,85 kw, 80l) a elektrický průtokový ohřívač STROJSMALT N. P. EO 940.1 (2,00 kw, 10 l). U praktického lékaře je instalovaný elektrický zásobníkový ohřívač TATRAMAT EO 935 (0,85 kw, 80l), TATRAMAT EO 936 (1,35 kw, 125 l) a elektrický průtokový ohřívač STROJSMALT N. P. EO 940.1 (2,00 kw, 10 l). V úklidové místnosti ve 2. NP je instalovaný elektrický zásobníkový ohřívač DZD DRAŽICE OKCE (2,00 kw, 51 l). V lékárně je umístěný elektrický zásobníkový ohřívač TATRAMAT EO 935 (0,85 kw, 80 l). V prostorech bývalé stomatologie jsou instalované dva elektrické zásobníkové ohřívače TATRAMAT EO 935 (2 x 0,85 kw, 80 l) a elektrický průtokový ohřívač STROJSMALT N. P. EO 940.1 (2,00 kw, 10 l). Stávající stav Celkový vytápěný objem objektu (vnější rozměry): 2 095,9 m 3 Vytápěná podlahová plocha objektu (celkové vnitřní rozměry): 558,0 m 2 2.1.3 Charakteristika hlavních činností v předmětu EA Objekt zdravotního střediska slouží k poskytování zdravotní péče obyvatelům obce Rohle a blízkého okolí. Jsou zde ordinace praktického lékaře a dětského lékaře. Dále ve druhém nadzemním podlaží je lékárna a v současné době nevyužívaná část prostorů. Dětská lékařka má ordinační dobu každý pracovní den kromě čtvrtku od 10:30 do 11:15. Praktický lékař má ordinační dobu každý pracovní den od 6:15 do 10:00 a v úterý a ve čtvrtek i od 12:30 do 14:30. Lékárna je v provozu každý pracovní den od 6:30 do 10:30 a v úterý i od 12:00 do 14:30 a ve čtvrtek i od 12:00 do 17:00. 8
Efektivní financování úspor energie 2.1.4 Situační plán Obr. 1 Situace objektu zdravotního střediska v obci Rohle (katastrální mapa) Obr. 2 Letecký pohled na budovu zdravotního střediska v obci Rohli 2.1.5 Seznam budov v předmětu energetického auditu a jejich účel Předmětem EA je objekt zdravotního střediska. 2.1.6 Výrobní technologie, energeticky významné technologie v předmětu EA Nejedná se o výrobní objekt. 9
2.2 Další zdroje údajů pro zpracování energetického auditu Dostupná projektová dokumentace K objektu byla poskytnuta původní projektová dokumentace z roku 1984 zpracovaná firmou Stavoprojekt Olomouc, vedoucí projektant Ing. Arch. Haltmar. Dále byla poskytnuta zpráva o revizi elektrického zařízení. Na místě pak byla provedena pouze prohlídka objektu s pořízením fotodokumentace, která se stala spolu s projektem základem pro zpracování tohoto energetického auditu. Fakturační měření: Pro výpočet byly poskytnuty faktury za odběr elektrické energie pro zdravotní středisko v obci Rohle v letech 2010, 2011 a 2012. Provozní režim (směnnost, počet pracovních dnů v týdnu) V objektu zdravotního střediska v prvním nadzemním podlaží je ordinace praktického lékaře a dětského lékaře. Dále ve druhém nadzemním podlaží je lékárna a v současné době nevyužívaná část prostorů. Dětská lékařka má ordinační dobu každý pracovní den kromě čtvrtku od 10:30 do 11:15. Praktický lékař má ordinační dobu každý pracovní den od 6:15 do 10:00 a v úterý a ve čtvrtek i od 12:30 do 14:30. Lékárna je v provozu každý pracovní den od 6:30 do 10:30 a v úterý i od 12:00 do 14:30 a ve čtvrtek i od 12:00 do 17:00. Smluvní závazky mající vztah k energetickému hospodářství Provozovatel objektu má uzavřenu smlouvu o dodávce elektrické energie pro vytápění, přípravu teplé vody, osvětlení a ostatní spotřebu s dodavatelem: ČEZ Prodej, s.r.o. Duhová 425/1 140 00 Praha IČ: 272 32 433 2.3 Údaje o energetických vstupech a výstupech Vstupní energie, které jsou fakturačně sledovány: - Elektrická energie Elektrická energie Vytápění, ohřev TV, osvětlení, ostatní spotřeba Zdravotní středisko Rohle Obr. 3 Informativní tok uvažovaných energií v budově 10
2.3.1 Parametry primárních energetických vstupů Elektrická energie Objekt zdravotního střediska v obci Rohle je napojen na distribuční síť NN dodavatele ČEZ Prodej, s.r.o. V objektu je jedno odběrné místo, velikost hlavního proudového jističe před elektroměrem budovy je 3 x 120 A. Měření spotřeby elektrické energie je přímé, instalovaný elektroměr pro budovu zdravotního střediska je dvoutarifní se sjednanou distribuční sazbou C 25d. Elektřina slouží pro vytápění, přípravu teplé vody, umělé osvětlení a ostatní spotřebu běžných spotřebičů. 2.3.2 Soupis základních údajů o energetických vstupech a výstupech V následujících tabulkách je přehled energetických vstupů ve formě nakupovaných a dodávaných energií. Hodnoty jsou použity z dokladů za spotřebu elektrické energie v letech 2010 až 2012. Tabulky obsahují údaje v technických jednotkách a ročních peněžních nákladech. Pro rok: 2010 Tabulka č. 1 - Energetické vstupy a výstupy do předmětu EA za rok 2010 Vstupy paliv a energie Jednotka Množství Výhřevnost GJ/jednotku Přepočet na GJ Přepočet na MWh Roční náklady v Kč Nákup elektrické energie VT MWh 8,61 3,60 31,0 8,6 44 430 Nákup elektrické energie NT MWh 43,63 3,60 157,1 43,6 97 415 Celkem vstupy paliv a energie 188,1 52,2 141 844 Změna stavu zásob paliv (inventarizace) Celkem spotřeba paliv a energie 188,1 52,2 141 844 Pozn.: Ceny jsou uvedeny včetně DPH. Podíl jednotlivých složek na celkovém objemu spotřebovávaných energií v roce 2010 16,5% Nákup elektrické energie VT 83,5% Nákup elektrické energie NT 11
Pro rok: 2011 Tabulka č. 2 - Energetické vstupy a výstupy do předmětu EA za rok 2011 Vstupy paliv a energie Jednotka Množství Výhřevnost GJ/jednotku Přepočet na GJ Přepočet na MWh Roční náklady v Kč Nákup elektrické energie VT MWh 8,46 3,60 30,5 8,5 46 338 Nákup elektrické energie NT MWh 45,86 3,60 165,1 45,9 114 070 Celkem vstupy paliv a energie 195,6 54,3 160 408 Změna stavu zásob paliv (inventarizace) Celkem spotřeba paliv a energie 195,6 54,3 160 408 Pozn.: Ceny jsou uvedeny včetně DPH. Podíl jednotlivých složek na celkovém objemu spotřebovávaných energií v roce 2011 15,6% Nákup elektrické energie VT 84,4% Nákup elektrické energie NT Pro rok: 2012 Tabulka č. 3 - Energetické vstupy a výstupy do předmětu EA za rok 2012 Vstupy paliv a energie Jednotka Množství Výhřevnost GJ/jednotku Přepočet na GJ Přepočet na MWh Roční náklady v Kč Nákup elektrické energie VT MWh 8,08 3,60 29,1 8,1 45 989 Nákup elektrické energie NT MWh 55,82 3,60 201,0 55,8 148 147 Celkem vstupy paliv a energie 230,0 63,9 194 136 Změna stavu zásob paliv (inventarizace) - - Celkem spotřeba paliv a energie 230,0 63,9 194 136 Pozn.: Ceny jsou uvedeny včetně DPH. 12
Podíl jednotlivých složek na celkovém objemu spotřebovávaných energií v roce 2012 12,6% Nákup elektrické energie VT 87,4% Nákup elektrické energie NT Tabulka č. 4 - Energetické vstupy a výstupy do předmětu EA za průměrné období Průměr 2011-2012 Vstupy paliv a energie Jednotka Množství Výhřevnost GJ/jednotku Přepočet na GJ Přepočet na MWh Roční náklady v Kč Nákup elektrické energie VT MWh 8,38 3,60 30,2 8,4 47 992 Nákup elektrické energie NT MWh 48,44 3,60 174,4 48,4 130 573 Celkem vstupy paliv a energie 204,6 56,8 178 565 Změna stavu zásob paliv (inventarizace) - - Celkem spotřeba paliv a energie 204,6 56,8 178 565 Pozn.: Ceny jsou uvedeny včetně DPH. 14,8% 85,2% Průměrná spotřeba energie v GJ/rok Nákup elektrické energie VT Nákup elektrické energie NT Průměrné platby za energie 26,9% v tis. Kč/rok 73,1% Nákup elektrické energie VT Nákup elektrické energie NT Spotřeby elektrické energie jsou brány průměrem za období 2010 až 2012, ceny jsou uvažovány za poslední fakturační období tj. rok 2012. 2.4 Vlastní energetické zdroje 2.4.1 Základní údaje o vlastních energetických zdrojích Objekt zdravotního střediska je vytápěn třemi elektrickými akumulačními kotli umístěnými v suterénu, kdy v každém kotli jsou tři elektrické topné tyče. Celkové výkony jednotlivých kotlů jsou 18,0 kw, 19,5 kw a 21,0 kw. Dále ve druhém 13
nadzemním podlaží jsou umístěna jedna elektrická akumulační kamna o výkonu 4,0 kw. Tyto zdroje vytápění jsou na hranici životnosti. Jejich průměrná odhadovaná účinnost je uvažována na 94%. Zdroje vytápění jsou nahřívány v době platnosti nízkého tarifu, ve vysokém tarifu jsou technicky blokovány proti sepnutí. Ve zdravotním středisku je instalováno celkem sedm elektrickým zásobníkových ohřívačů a tři elektrické průtokové ohřívače. U dětského lékaře je umístěný elektrický zásobníkový ohřívač TATRAMAT EO 935 (0,85 kw, 80l) a elektrický průtokový ohřívač STROJSMALT N. P. EO 940.1 (2,00 kw, 10 l). U praktického lékaře je instalovaný elektrický zásobníkový ohřívač TATRAMAT EO 935 (0,85 kw, 80l), TATRAMAT EO 936 (1,35 kw, 125 l) a elektrický průtokový ohřívač STROJSMALT N. P. EO 940.1 (2,00 kw, 10 l). V úklidové místnosti ve 2. NP je instalovaný elektrický zásobníkový ohřívač DZD DRAŽICE OKCE (2,00 kw, 51 l). V lékárně je umístěný elektrický zásobníkový ohřívač TATRAMAT EO 935 (0,85 kw, 80 l). V prostorech bývalé stomatologie jsou instalované dva elektrické zásobníkové ohřívače TATRAMAT EO 935 (2 x 0,85 kw, 80 l) a elektrický průtokový ohřívač STROJSMALT N. P. EO 940.1 (2,00 kw, 10 l). Účinnost přípravy v těchto ohřívačích je uvažována 98%. 2.4.2 Bilance výroby energie z vlastních zdrojů Tabulka č. 5 - Základní technické ukazatele vlastního energetického zdroje stávající stav ř. Ukazatel jednotka roční hodnota 1 Roční celková účinnost zdroje % 94,11 2 Roční účinnost výroby elektrické energie % - 3 Roční účinnost výroby tepla % 94,11 4 Spotřeba energie v palivu na výrobu elektřiny GJ/MWh - 5 Spotřeba energie v palivu na výrobu tepla GJ/GJ 1,06 6 Roční využití instalovaného elektrického výkonu hod/rok - 7 Roční využití instalovaného tepelného výkonu hod/rok 484,4 Tabulka č. 6 - Bilance výroby energie z vlastních zdrojů stávající stav ř. Ukazatel jednotka roční hodnota 1 Instalovaný elektrický výkon celkem MW - 2 Instalovaný tepelný výkon celkem MW 0,07610 3 Výroba elektřiny MWh - 4 Prodej elektřiny (z ř.3) MWh - 5 Vlastní technologická spotřeba elektřiny na výrobu elektřiny MWh - 6 Spotřeba energie v palivu na výrobu elektřiny GJ - 7 Výroba tepla GJ 132,7 8 Dodávka tepla (z ř.7) GJ - 9 Prodej tepla (z ř.7) GJ - 10 Vlastní technologická spotřeba tepla na výrobu tepla GJ - 11 Spotřeba energie v palivu na výrobu tepla GJ 141,0 12 Spotřeba energie v palivu celkem (z ř.6 + ř.11) GJ 141,0 14
2.4.3 Stávající obnovitelné zdroje energie V předmětu EA jsou instalovány obnovitelné zdroje energie. Koncem roku 2012 byla na střechu zdravotního střediska instalována fotovoltaická elektrárna s instalovaným jmenovitým výkonem 25,0 kw. Celkový počet instalovaných panelů činí 127 ks, které jsou instalovány na jihovýchodní sedlovou střechu objektu. Zdravotní středisko vyrobenou elektrickou energii spotřebovává a přebytky elektrické energie dodává do sítě distributora ČEZ Distribuce a.s., se kterým má sjednaný režim zelený bonus. 2.5 Stávající energetická bilance předmětu EA Spotřeba vody ani elektrické energie na přípravu teplé vody nebyla a není samostatně měřena, proto byla stanovena odhadem podle provozu v objektu a dle vstupní energie. Odhad spotřeby teplé vody je uveden v tabulce č. 7 a č. 8. V provozu jsou všechny elektrické ohřívače kromě dvou zásobníkových ohřívačů TATRAMAT EO 935 (2 x 0,85 kw, 80 l) a jednoho průtokového ohřívače STROJSMALT N. P. EO 940.1 (2,00 kw, 10 l), které jsou umístěné v prostorech bývalé stomatologie. Tabulka č. 7 - Stanovení spotřeby energie pro přípravu teplé vody 5 x elektrický zásobníkový ohřívač teplé vody MYTÍ RUKOU 4 osoby - praktický lékař, lékárna 2 osoby - dětský lékař 5,0 litrů/os.den - praktický lékař, lékárna 2,0 litrů/os.den - dětský lékař 250 dnů - praktický lékař, lékárna 210 dnů - dětský lékař 350 m2 ÚKLID 10 litrů/100m2.den 100 dnů 5,8 m3/rok 3,5 m3/rok 1,1 GJ/rok 0,7 GJ/rok Předpokládaná spotřeba TV Měrná potřeba tepla pro ohřev vody z 10 C na 55 C Předpokládaná potřeba tepla pro přípravu TV 9,3 m3/rok 189,0 MJ/m3 1,8 GJ/rok Ztráty v rozvodech TV 5% Předpokládaná potřeba tepla pro přípravu TV 1,9 GJ/rok Ztráty chladnutím zásobníku 50% Předpokládaná potřeba tepla pro přípravu TV 2,8 GJ/rok Účinnost zdroje výroby tepla (elektrický zásobník) 98% Předpokládaná spotřeba tepla pro přípravu TV - EE 2,8 GJ/rok 15
Tabulka č. 8 - Stanovení spotřeby energie pro přípravu teplé vody 2 x elektrické průtokový ohřívač teplé vody MYTÍ RUKOU Počet osob Teoretická spotřeba vody na osobu a na den Počet dní v provozu Předpokládaná roční spotřeba TV Měrná potřeba tepla pro ohřev vody z 10 C na 55 C Předpokládaná potřeba tepla pro přípravu TV 10 osob 2,0 litrů/os.den 250 dnů 5,0 m3/rok 189,0 MJ/m3 0,9 GJ/rok Ztráty v rozvodech TV 0% Předpokládaná potřeba tepla pro přípravu TV 0,9 GJ/rok Účinnost zdroje výroby tepla (elektrický zásobník) 98% Předpokládaná spotřeba tepla pro přípravu TV - EE 1,0 GJ/rok V následující tabulce je základní energetická bilance objektu ve stávajícím stavu, která byla sestavena pro průměrnou spotřebu elektrické energie v období 2010 až 2012. Ceny energií jsou z posledního fakturačního období tj. rok 2012. Tabulka č. 9 - Energetická bilance objektu za průměrné období 2010 až 2012 Ř. GJ MWh náklady Kč pozn. 1 Vstupy paliv a energie 204,6 56,8 178 565 Nákup EE 1a elektrická energie 204,6 56,8 178 565 Nákup EE 2 změna zásob paliv 0 0 0 3 ř.1+ř.2 spotřeba paliv a energie 204,6 56,8 178 565 4 prodej energie cizím 0 0 0 5 ř.3-ř.4 Konečná spotřeba paliv a energie 204,6 56,8 178 565 Nákup EE 6 z ř. 5 Spotřeba energie na vytápění 137,2 38,1 102 757 EE 7a z ř. 6 z toho ztráty ve zdroji ÚT 8,2 2,3 6 165 7b z ř. 6 z toho ztráty v rozvodech ÚT 0 0 0 8 z ř. 5 Spotřeba energie na nucené větrání 0 0 0 9 z ř. 5 Spotřeba energie na přípravu TV 3,8 1,1 3 658 EE 7c z ř. 10 z toho ztráty ve zdroji přípravy TV 0,1 0,0 73 7d z ř. 10 z toho ztráty v rozvodech TV (cirkulace) 1,0 0,3 760 10 z ř. 5 Spotřeba energie na chlazení 0 0 0 11 z ř. 5 Spotřeba energie na úpravu vlhkosti 0 0 0 12 z ř. 5 Spotřeba energie na osvětlení 26,4 7,3 41 935 EE 13 z ř. 5 Spotřeba energie na technologické a ostatní procesy 37,2 10,3 30 216 EE Pozn.: Cenová hladina roku 2012 vč. DPH (elektrická energie 20%) 16
2.6 Rozvody energií v předmětu EA 2.6.1 Vnitřní rozvody tepla Systém vytápění je teplovodní. Rozvody topné vody jsou od elektrických akumulačních kotlů vedeny do rozdělovače/sběrače se dvěma topnými okruhy. Rozvody topné vody jsou z ocelových svařovaných trubek a v technické místnosti jsou opatřeny izolací ze skelné vaty s ochrannou rabicovou vložkou. V nadzemních podlažích jsou již rozvody bez izolace. Otopná soustava je dvoutrubková s nuceným oběhem topné vody. Otopná tělesa jsou litinová článková, na přívodu osazená termoregulačními ventily s termostatickými hlavicemi. Na otopných tělesech jsou instalovány poměrové měřiče tepla. Rozvody topné vody jsou v suterénu vedeny ležatě pod stropem. Na ležaté potrubí jsou napojena jednotlivá stoupací potrubí vedoucí do nadzemních podlaží, kde jsou již rozvody vedeny u podlahy. Tyto rozvody nejsou nijak izolovány, ale jejich ztráty je možno brát jako příspěvek k vytápění budovy. Rozvody teplé vody od elektrických zásobníkových a průtokových ohřívačů jsou provedeny ocelovým i plastovým potrubím bez tepelné izolace. Rozvody jsou krátké, teplá voda je odebírána přímo v místě přípravy. Z tohoto důvodu byly ztráty na rozvodech elektrických zásobníkových ohřívačů odhadnuty na cca 5% a u elektrických průtokových ohřívačů nebyly uvažovány. V elektrických zásobníkových ohřívačích dochází vlivem jejich malého využití k chladnutí vody cca kolem 50% z celkového objemu. 2.6.2 Vnitřní rozvod elektrické energie Objekt je napojen z distribuční sítě ČEZ Prodej s.r.o. na napěťové hladině NN. Napojení je provedeno z přípojkové skříně, umístěné u vstupu do budovy, do elektroměrového rozvaděče a odtud kabelem AYKY 3x120 + 70 mm do hlavního rozvaděče budovy, který je umístěn v suterénu objektu. Rozvody jsou provedeny kabely AYKY a AYKYL uloženými v kotelně na kabelových roštech, ostatní jsou umístěny pod omítkou. Zásuvkové rozvody v místnostech pro zdravotní účely jsou provedeny z kabelů CYKY uloženými pod omítkou. Elektrická energie v budově je využívána zejména pro vytápění, ohřev teplé vody a pro provoz drobných elektrických zařízení. Odběr elektrické energie v budově je měřen jedním dvousazbovým elektroměrem (č. měř. 51014477), jistič před elektroměrem měřícím spotřebu elektřiny má proudovou hodnotu 3 x 120 A. Poloha napájecích rozvaděčů umožňuje poměrně krátké přívody NN prakticky pro všechny spotřebiče. To zaručuje optimální nízkou úroveň ztrát v rozvodech, které nepřesáhnou 3 % což je vyhovující hodnota. Přenosová kapacita kabelových rozvodů má dostatečnou rezervu a je umožněno selektivní jištění jednotlivých úseků kabelových rozvodů i vnitřní instalace v budově. 17
2.7 Podstatné spotřebiče elektrické energie Objekt zdravotního střediska v obci Rohle využívá produkt Akumulace 8 od poskytovatele ČEZ Prodej s.r.o. s distribuční sazbou C 25d. Odběr elektrické energie je 8 hodin v nízkém tarifu a 16 hodin denně ve vysokém tarifu. Elektrická energie v nízkém tarifu slouží primárně pro vytápění, ohřev teplé vody, ale v této době jsou používány i jiné elektrospotřebiče. V budově je měřen celkový odběr elektrické energie. Je proto nutné vycházet z podkladů o instalovaném výkonu a zejména době využití těchto spotřebičů podle zjištěných údajů. Mezi nejvýznamnější elektrické spotřebiče v budově patří elektrické akumulační kotle, elektrické zásobníkové a průtokové ohřívače teplé vody, osvětlovací soustava a běžné vybavení zdravotního střediska. 2.7.1 Vytápění Objekt zdravotního střediska je vytápěn třemi elektrickými akumulačními kotli umístěnými v suterénu, kdy v každém kotli jsou tři elektrické topné tyče. Celkové výkony jednotlivých kotlů jsou 18,0 kw, 19,5 kw a 21,0 kw. Dále ve druhém nadzemním podlaží jsou umístěna jedna elektrická akumulační kamna o výkonu 4,0 kw. Tyto zdroje vytápění jsou na hranici životnosti. Jejich průměrná odhadovaná účinnost je uvažována na 94%. Zdroje vytápění jsou nahřívány v době platnosti nízkého tarifu, ve vysokém tarifu jsou technicky blokovány proti sepnutí. 2.7.2 Osvětlení Osvětlení objektu je realizováno soustavou zářivkových a žárovkových svítidel. Svítidla jsou spínána ručně, pomocí klasických vypínačů. Svítidla jsou čištěna převážně z vnější strany, okenní plochy jsou čištěny pravidelně. Bylo provedeno informativní měření a osvětlenost kanceláří s instalovanými zářivkami splňuje požadavky ČSN EN 12464-1. 2.7.3 Zásobníkové ohřívače a průtokové ohřívače teplé vody Ve zdravotním středisku je instalováno celkem sedm elektrickým zásobníkových ohřívačů a tři elektrické průtokové ohřívače. U dětského lékaře je umístěný elektrický zásobníkový ohřívač TATRAMAT EO 935 (0,85 kw, 80l) a elektrický průtokový ohřívač STROJSMALT N. P. EO 940.1 (2,00 kw, 10 l). U praktického lékaře je instalovaný elektrický zásobníkový ohřívač TATRAMAT EO 935 (0,85 kw, 80l), TATRAMAT EO 936 (1,35 kw, 125 l) a elektrický průtokový ohřívač STROJSMALT N. P. EO 940.1 (2,00 kw, 10 l). V úklidové místnosti ve 2. NP je instalovaný elektrický zásobníkový ohřívač DZD DRAŽICE OKCE (2,00 kw, 51 l). V lékárně je umístěný elektrický zásobníkový ohřívač TATRAMAT EO 935 (0,85 kw, 80 l). V prostorech bývalé stomatologie jsou instalované dva elektrické zásobníkové ohřívače TATRAMAT EO 935 (2 x 0,85 kw, 80 l) a elektrický průtokový ohřívač STROJSMALT N. P. EO 940.1 (2,00 kw, 10 l). Účinnost přípravy v těchto ohřívačích je uvažována 98%. 18
2.7.4 Vzduchotechnika (větrání a klimatizace) V objektu je přirozené větrání, vzduchotechnická zařízení nejsou realizována, ale ve dvou místnostech jsou instalovány odtahové ventilátory. 2.7.5 Významné energetické výrobní technologie V objektu jsou dále provozovány běžné spotřebiče, jako počítače s monitory, rádia, rychlovarné konvice, lednice atd. Žádná významnější energeticky náročná výrobní technologie se v popisovaném objektu nenachází. Spotřebič elektrické energie Tabulka č. 10 - Rozdělení spotřeby elektrické energie Počet Příkon na kus Celkový příkon Provozní doba Spotřeba elektřiny ks kw/ks kw hod/rok kwh/rok Osvětlení 117,0 0,1 11,7 625 7 325 Zásobníkový ohřívač teplé vody 7,0 1,09 7,6 104 788 Průtokový ohřívač 3,0 2,0 6,0 45 268 Elektrické akumulační kotle a kamna 4,0 15,6 62,5 610 38 119 Ostatní spotřebiče - - - 0,0 10 321 CELKEM 131,0 18,8 87,8 1383 56 821 Mimo výše uvedených spotřebičů se v budově žádná další významnější energeticky náročná výrobní technologie nenachází. 2.8 Dopady na životní prostředí Zdrojem energie pro vytápění, ohřev teplé vody, pro osvětlení a ostatní spotřebu je elektrická energie. Využíváním tohoto zdroje energie vznikají emise. Emisní koeficienty použitých paliv a množství emisí v tunách za rok je uvedeno v následujících tabulkách. Emise vzniklé při spotřebě elektrické energie jsou počítány z parametrů systémové hnědouhelné elektrárny Tabulka č. 11 - Emisní koeficienty použitého paliva Emisní koeficienty t/100gj Elektrická energie Tuhé látky 0,0026 SO 2 0,0489 NO X 0,0416 CxHy 0,0031 CO 0,0039 CO 2 32,5000 E ps 0,0656 19
Tabulka č. 12 - Současný stav produkce emisí Výpočet emisí Stávající stav (t/rok) Tuhé látky 0,005298 SO 2 0,100109 NO X 0,085033 CxHy 0,006321 CO 0,008039 CO 2 66,480180 E ps 0,134188 Z lokálního pohledu nemá provoz objektu negativní vliv na životní prostředí. Z globálního pohledu je zde spotřebováváno značné množství elektrické energie, která je neobnovitelným zdrojem energie. 2.9 Stavebně technické řešení předmětu EA Objekt je proveden zděnou technologií z voštinových příčně děrovaných cihel o celkové tloušťce obvodové stěny 400 mm s vloženou tepelnou izolací mezi obvodové zdivo o tloušťce 70 mm. Vnitřní omítky jsou vápenné, vnější pak břízolitové. Podlahy na zemině jsou tvořené kročejovou izolací, betonem a nášlapnou vrstvou. Podlahová konstrukce k nevytápěnému suterénu je tvořená z betonových stropních panelů s kročejovou izolací, betonem a nášlapnou vrstvou. Stropní konstrukce k nevytápěné půdě je tvořená z betonových stropních panelů s původními tepelnými izolacemi z minerální vlny o tloušťce 120 mm a krytinou s asfaltových pásů. Střecha objektu je sedlová, tvořená dřevěným krovem s plechovou krytinou. Mezi krokvemi je vložená tepelná izolace z minerální vaty o tloušťce 120 mm. Většina okenních výplní otvorů je v objektu vyměněna za nová plastová s izolačním dvojsklem a s celkovým součinitelem prostupu tepla U w = 1,2 W/m 2 K. Původní okenní výplní otvorů jsou dřevěné zdvojené a ocelové s celkovým součinitelem prostupu tepla U w = 2,4 W/m 2 K a luxfery s celkovým součinitelem prostupu tepla U w = 3,2 W/m 2 K. Vstupní dveře do objektu jsou dřevěné s jednoduchým zasklením a kovové s celkovým součinitel prostupu tepla U D = 3,5 W/m 2 K. Následující tabulky specifikují základní údaje a jednotlivé stavební konstrukce posuzovaných budov ve stávajícím stavu. Tabulka č. 13 - Hodnoty pro stanovení objemového faktoru tvaru objektu Geometrické parametry objektu Celková plocha ochlazovaných konstrukcí na hranici vytápěného prostoru m 2 1149,3 Objem vytápěné části budovy (vnější rozměry) m 3 2095,9 Faktor tvaru budovy A / V m 2 /m 3 0,55 20
Tabulka č. 14 - Základní údaje budovy, specifikace stavebních konstrukcí budovy Technické parametry objektu Počet nadzemních podlaží - 2 Počet podzemních podlaží - 1 Vytápěný objem budovy (vnější rozměry) m 3 2 095,9 Podlahová plocha vytápěných místností m 2 558,0 Průměrná světlá výška vytápěných místností m 3,00 Konstrukce svislé neprůsvitné m 2 372,9 Výplně otvorů m 2 106,4 Stropní konstrukce m 2 309,3 Střešní konstrukce m 2 39,7 Konstrukce podlahy k suterénu m 2 118,7 Konstrukce podlahy na zemině m 2 202,2 2.10 Popis míry zanedbané údržby Dle vlastního průzkumu objektu lze konstatovat, že údržba vnitřního zařízení je prováděna pravidelně, provozovatel se snaží postupně objekt rekonstruovat. V roce 2008 došlo k výměně původních okenních výplní za nová plastová s izolačním dvojsklem a s celkovým součinitelem prostupu tepla U w = 1,2 W/m 2 K. Koncem roku 2012 byla na střechu zdravotního střediska instalována fotovoltaická elektrárna. 2.11 Zkušenosti získané od provozovatele objektu Dle informací provozovatele objektu je objekt vytápěn rovnoměrně, bez větších problémů. Průměrná vnitřní návrhová teplota při plném provozu budovy byla pro zdravotní středisko stanovena na 19,5 C. V současné době je část prostorů ve druhém nadzemním podlaží nevyužívaná a proto je temperovaná. 21
3 Zhodnocení výchozího stavu V souladu se zadáním energetického auditu jsou za posuzovanou soustavu považovány: 1. jednotlivé stavební části budov 2. zdroje ÚT 3. zdroje TV, rozvody TV 4. osvětlení budovy 5. spotřebiče elektrické energie v budově Při posuzování energetických vstupů a výstupů s následným zhodnocením výchozího stavu formou energetických bilancí se vycházelo z následujícího stavu: 3.1.1 Budova zdravotního střediska, Rohle 1. obvodový plášť má nevyhovující tepelně technické vlastnosti, stěny nesplňují požadavky ČSN 73 0540-2:2011 na součinitele prostupu tepla 2. stropní a střešní konstrukce nesplňují požadavky ČSN 73 0540-2:2011 na součinitele prostupu tepla 3. podlahové konstrukce na terénu, ani podlahové konstrukce k suterénu nesplňují požadavky ČSN 73 0540-2:2011 na hodnoty součinitele prostupu tepla 4. původní okenní výplně otvorů nesplňují požadavky ČSN 73 0540-2:2011 na hodnoty součinitele prostupu tepla 5. nové okenní výplně otvorů splňují požadavky ČSN 73 0540-2:2011 na hodnoty součinitele prostupu tepla 6. vchodové dveře nesplňují požadavky ČSN 73 0540-2:2011 na součinitele prostupu tepla 7. budova byla vyhodnocena podle ČSN 73 0540-2:2011 a její průměrný součinitel prostupu tepla byl zařazen do kategorie E Nehospodárná 3.1.2 Vytápění 1. Objekt zdravotního střediska je vytápěn třemi elektrickými akumulačními kotli, v každém kotli jsou tři elektrické topné tyče 2. Celkové výkony jednotlivých kotlů jsou 18,0 kw, 19,5 kw a 21,0 kw 3. Dále ve druhém nadzemním podlaží jsou umístěna jedna elektrická akumulační kamna o výkonu 4,0 kw 4. Jejich průměrná odhadovaná účinnost je uvažována na 94% 5. Zdroje vytápění jsou nahřívány v době platnosti nízkého tarifu, ve vysokém tarifu jsou technicky blokovány proti sepnutí 6. Systém vytápění je teplovodní, rozvody topné vody jsou od elektrických akumulačních kotlů vedeny do rozdělovače/sběrače se dvěma topnými okruhy 7. Rozvody topné vody jsou z ocelových svařovaných trubek a v technické místnosti jsou opatřeny izolací ze skelné vaty s ochrannou rabicovou vložkou, v nadzemních podlažích jsou již rozvody bez izolace 8. Otopná soustava je dvoutrubková s nuceným oběhem topné vody 22
9. Otopná tělesa jsou litinová článková, na přívodu osazená termoregulačními ventily s termostatickými hlavicemi, na otopných tělesech jsou instalovány poměrové měřiče tepla 10.Rozvody topné vody jsou v suterénu vedeny ležatě pod stropem, na ležaté potrubí jsou napojena jednotlivá stoupací potrubí vedoucí do nadzemních podlaží, kde jsou již rozvody vedeny u podlahy, tyto rozvody nejsou nijak izolovány, ale jejich ztráty je možno brát jako příspěvek k vytápění budovy 3.1.3 Příprava TV 1. Ve zdravotním středisku je instalováno celkem sedm elektrickým zásobníkových ohřívačů a tři elektrické průtokové ohřívače 2. U dětského lékaře je umístěný elektrický zásobníkový ohřívač TATRAMAT EO 935 (0,85 kw, 80l) a elektrický průtokový ohřívač STROJSMALT N. P. EO 940.1 (2,00 kw, 10 l) 3. U praktického lékaře je instalovaný elektrický zásobníkový ohřívač TATRAMAT EO 935 (0,85 kw, 80l), TATRAMAT EO 936 (1,35 kw, 125 l) a elektrický průtokový ohřívač STROJSMALT N. P. EO 940.1 (2,00 kw, 10 l) 4. V úklidové místnosti ve 2. NP je instalovaný elektrický zásobníkový ohřívač DZD DRAŽICE OKCE (2,00 kw, 51 l) 5. V lékárně je umístěný elektrický zásobníkový ohřívač TATRAMAT EO 935 (0,85 kw, 80 l) 6. V prostorech bývalé stomatologie jsou instalované dva elektrické zásobníkové ohřívače TATRAMAT EO 935 (2 x 0,85 kw, 80 l) a elektrický průtokový ohřívač STROJSMALT N. P. EO 940.1 (2,00 kw, 10 l) 7. Účinnost přípravy v těchto ohřívačích je uvažována 98%. 8. Rozvody teplé vody od elektrických zásobníkových a průtokových ohřívačů jsou provedeny ocelovým i plastovým potrubím bez tepelné izolace 9. Rozvody jsou krátké, teplá voda je odebírána přímo v místě přípravy, z tohoto důvodu byly ztráty na rozvodech elektrických zásobníkových ohřívačů odhadnuty na cca 5% a u elektrických průtokových ohřívačů nebyly uvažovány 10.V elektrických zásobníkových ohřívačích dochází vlivem jejich malého využití k chladnutí vody cca kolem 50% z celkového objemu 3.1.4 Osvětlení 1. Osvětlení objektu je realizováno soustavou zářivkových a žárovkových svítidel 2. Svítidla jsou spínána ručně, pomocí klasických vypínačů 3. Osvětlenost splňuje požadavky ČSN EN 12464-1 4. Osvětlované prostory jsou čisté (zdi, podlahy, stropy), svítidla jsou z vnitřní strany čistá, okna jsou čistá 3.1.5 Ostatní elektrické spotřebiče a vzduchotechnika 1. V objektu je přirozené větrání, vzduchotechnická zařízení nejsou realizována, ale ve dvou místnostech jsou instalovány odtahové ventilátory 2. V objektu je instalován osobní výtah, který je využívaný minimálně. 23
3. V objektu jsou dále provozovány běžné spotřebiče, jako počítače s monitory, rádia, rychlovarné konvice, lednice atd Tabulka č. 15 - Porovnání stávající sazby s jinými produkty Produkt Distribuční sazba AKUMULACE 8 AKUMULACE 8 STANDARD C25d C26d C03d stávající stav porovnání s jinou sazbou Průměrná spotřeba elektřiny ve VT MWh/rok 8,38 8,38 56,82 Průměrná spotřeba elektřiny v NT MWh/rok 48,44 48,44 0,00 Stále platby - odběrné místo Kč/měs 45 45 45 Hlavní jistič A nad 3x100A do 3x125A včetně Stálé platby - jistič Kč/A 1388 4088 6263 Platby za silovou el. energii Kč/MWh VT 2 055,0 2 055,0 1 821,0 Kč/MWh NT 1 291,0 1 291,0 1 821,0 Platby za distribuci elektřiny Kč/MWh VT 1 814,8 1 156,6 1 031,5 Kč/MWh NT 54,5 54,5 1 031,5 Stále platby Kč za MWh 570,0 570,0 570,0 Celkové náklady bez DPH Kč/rok 148 804 175 687 271 773 Celkové náklady včetně DPH Kč/rok 178 565 210 824 326 128 Bylo provedeno orientační porovnání stávající spotřeby elektrické energie za poslední tři roky pro zdravotní středisko v obci Rohle s jinými sazbami od daného dodavatele. Ceny byly převzaty z platného ceníku dodavatele ČEZ Prodej s.r.o. Jak ukazuje porovnání, je stávající distribuční sazba C 25d od daného dodavatele nejvýhodnější. 3.2 Energetické hodnocení objektu Tepelně-technické výpočty byly provedeny podle ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov. Energetické hodnocení objektu je zpracováno podle ČSN 73 0540, ČSN EN 12831 a ČSN EN ISO 13790. 3.2.1 Posouzení tepelně - technických vlastností konstrukcí budovy Bylo provedeno porovnání součinitelů prostupu tepla konstrukcí na systémové hranici budovy s požadovanými hodnotami normou ČSN 73 0540-2:2011, které jsou uvedeny v následujících tabulkách. Jelikož se v prvním nadzemním podlaží vyskytují ordinace, byl součinitel prostupu tepla pro fasádu a podlahovou konstrukci k suterénu navrhován pro vnitřní návrhovou teplotu 24 C. Pro ostatní prostory zdravotního střediska byla použita návrhová vnitřní teplota a součinitelé prostupu tepla pro 20 C. 24
Tabulka č. 16 - Normové součinitele prostupu tepla pro jednotlivé konstrukce dle ČSN Druh konstrukce ČSN 73 0540-2:2011 Požadovaná 20 C (24 C) Doporučená 20 C (24 C) Konstrukce svislé neprůsvitné (těžké) 0,30 (0,24) 0,25 (0,20) Konstrukce neprůsvitné k nevytápěnému prostoru 0,60 0,40 Konstrukce výplňové - okna 1,50 1,20 Konstrukce výplňové - dveře 1,70 1,20 Konstrukce stropu k nevytápěné půdě 0,30 0,20 Konstrukce podlahy přilehlá k zemině 0,45 0,30 Konstrukce podlahy k nevytápěnému suterénu 0,60 (0,48) 0,40 (0,32) Tabulka č. 17 - Součinitele prostupu tepla stávajících konstrukcí v budově Druh konstrukce Stav Součinitel prostupu tepla U [W/(m 2 K)] Konstrukce svislé neprůsvitné (těžké) Nevyhovuje 0,61 Konstrukce neprůsvitné k nevytápěnému prostoru Nevyhovuje 1,35 Konstrukce výplňové - okna Ne/Vyhovuje 1,20 až 3,20 Konstrukce výplňové - dveře Nevyhovuje 3,50 Konstrukce stropu k nevytápěné půdě Nevyhovuje 0,53 Konstrukce podlahy přilehlá k zemině Nevyhovuje 1,27 Konstrukce podlahy k nevytápěnému suterénu Nevyhovuje 0,96 Stávající obalové konstrukce budovy nevyhovují současným požadavkům na jejich tepelně technické vlastnosti. Součinitele prostupu tepla většiny konstrukcí nesplňují požadavky normy ČSN 73 0540-2:2011. 3.2.2 Porovnání průměrného součinitele prostupu tepla budovy Dále bylo provedeno hodnocení energetické náročnosti objektu pomocí průměrného součinitele prostupu tepla budovy podle ČSN 73 0540-2:2011. Podmínka, že objekt je vyhovující z hlediska energetické náročnosti, zní: U em U em,r U em - vypočtený průměrný součinitel prostupu tepla budovy W/(m 2 K) U em,r - požadovaný průměrný součinitel prostupu tepla W/(m 2 K) Vyhodnocení průměrného součinitele prostupu tepla celé budovy ve stávajícím stavu je v následující tabulce 25
Tabulka č. 18 - Průměrný součinitel prostupu tepla objektu Průměrný součinitel prostupu tepla budovy (ČSN 73 0540-2:2011) STÁVAJÍCÍ STAV H t - měrná ztráta prostupem 859,60 W/K U em - průměrný součinitel prostupu tepla 0,75 W/(m 2 K) U em,n - průměrný součinitel prostupu tepla (referenční budova) 0,41 W/(m 2 K) U em,n - průměrný součinitel prostupu tepla, požadovaná hodnota 0,41 W/(m 2 K) U em,n,rec - průměrný součinitel prostupu tepla, doporučená hodnota 0,31 W/(m 2 K) Klasifikační ukazatel CI 1,82 Nehospodárná Průměrný součinitel prostupu tepla budovy nevyhovuje požadované hodnotě normy ČSN 73 0540-2:2011, hodnota průměrného součinitele prostupu tepla budovy spadá do kategorie E Nehospodárná. Z energetického štítku obálky budovy, který je součástí příloh, je zřejmé, které konstrukce se nejvíce podílejí na prostupu tepla a kde je možné hledat potenciál energetických úspor. 3.2.3 Tepelné ztráty budovy Výpočet tepelné ztráty je proveden pro: Lokalita Šumperk Nejnižší venkovní výpočtová teplota vzduchu -15 C Střední teplota venkovního vzduchu v topném období t es 3,7 C Počet dní v topném období 246 Krajinná oblast s intenzivními větry, chráněná budova stojící v zástavbě. Měrná tepelná ztráta prostupem tepla budovy ve stávajícím stavu je podle teoretického výpočtu (podle ČSN 73 0540-4 v souladu s ČSN EN ISO 13789, ČSN EN ISO 13790, ČSN EN ISO 13370) H T = 859,60 W/K. Tepelná ztráta budovy ve stávajícím stavu 35,5 kw při průměrné vnitřní teplotě 19,5 C byla vypočtena podle ČSN EN 12831 v programu společnosti Protech s.r.o. Nový Bor. A byla použita pro naladění modelu energetické potřeby budovy. Procentuální podíl jednotlivých konstrukcí a větrání na celkových tepelných ztrátách budovy je vyčíslen v následující tabulce a znázorněn na uvedeném grafu. Tabulka č. 19 - Rozdělení tepelných ztrát budovy stávající stav Rozdělení tepelných ztrát objektu - STÁVAJÍCÍ STAV H [W] Procentuální podíl Strop a střecha 6 641 18,7% Stěny 8 575 24,2% Výplně otvorů 7 153 20,2% Podlaha 1 948 5,5% Tepelná ztráta prostupem tepla obálkou budovy 24 317 68,6% Tepelná ztráta větráním v budově 11 145 31,4% Celková tepelná ztráta objektu 35 462 100,0% 26
Rozdělení tepelných ztrát - STÁVAJÍCÍ STAV 31% 19% Strop a střecha Stěny 5% 20% 24% Výplně otvorů Podlaha Větrání Z rozdělení tepelných ztrát vyplývá, kde je možné hledat snížení potřeby tepla na vytápění objektu. Největší podíl na tepelných ztrátách stávajícího objektu mají prostupy tepla přes obvodové stěny (24 %), stropem a střechou (19 %), ztráty výplněmi otvorů (20 %) a dále pak prostupy podlahou (5 %). Významný podíl tvoří tepelná ztráta přirozeným větráním přibližně 31 %. 3.2.4 Model energetické potřeby budovy Při výpočtu potřeby tepla na vytápění budovy se zpravidla zjišťuje roční potřeba energie v GJ za otopné období bilančním hodnocením na základě posouzení stavebních konstrukcí objektu. Metodika tohoto posouzení je dána vyhláškou 148/2007 Sb. a rovněž soustavou norem ČSN 060210, ČSN 730540, ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN EN 832, ČSN EN ISO 12831, ČSN EN ISO 13370 a ČSN EN ISO 13789. Stanovení roční potřeby tepla na vytápění budovy bylo provedeno denostupňovou metodou, která vychází z tepelných ztrát objektu (vypočtené v kapitole 3.2.3.), klimatických podmínek místa stavby a zohledňuje provozní režim vytápění v objektu. Roční potřeba tepla na vytápění v GJ/rok byla vypočtena ze vzorce: (t is t es ) E vyt = 24. Q c. ε. d --------------. 3,6.10-3 (t is t e ) kde: E vyt roční potřeba tepla na vytápění tepelná ztráta (GJ/rok) Q c celková tepelná ztráta objektu (kw) ε celkový opravný součinitel ε = ε i. ε t. ε d / (η o. η r ) ε i koeficient vyjadřující vliv nesoučasnosti výpočtových hodnot uvažovaných při výpočtu celkové tepelné ztráty objektu ε t koeficient vlivu režimu vytápění během dne resp. noci ε d zkrácení doby vytápění podle využití budovy během týdne účinnost rozvodu η o 27
η r d t is t es t e možnost regulace systému vytápění počet dnů otopného období průměrná vnitřní teplota v objektu průměrná venkovní teplota otopného období nejnižší výpočtová venkovní teplota Z uvedeného vzorce pak vyplývá, v které části lze hledat potenciál: a) Q c snížení tepelné ztráty obvodového pláště, výplní a stropů b) ε ovlivněné použitou regulací (počasí, čas, vnitřní teplota, zónová regulace, individuální regulace, prováděním nočního útlumu, dodržení vnitřních teplot) a provozem vytápění dané budovy, ε je sestaven jako součin koeficientů c) ostatní je závislé na klimatických podmínkách Hodnoty těchto činitelů popisujících režim vytápění v hodnoceném objektu uvádí následující tabulka: Tabulka č. 20 - Celkový opravný součinitel budovy Celkový opravný součinitel e 0,42 vliv nesoučasnosti ztráty prostupem a infiltrací ei 0,80 vlivu režimu vytápění (útlumy o víkendech) et 0,80 zkrácení doby vytápění (pětidenní provoz) ed 0,60 účinnost rozvodu ho 0,96 možnost regulace systému vytápění hr 0,96 Dlouhodobá klimatická data byla převzata z údajů nejbližší meteorologické stanice ČHMÚ - Šumperk. Tabulka č. 21 - Potřeba tepla objektu vypočtená z energetického modelu budovy VÝPOČET POTŘEBY TEPLA NA VYTÁPĚNÍ BUDOVY - DDP STÁVAJÍCÍ Celková tepelná ztráta objektu kw 35,46 Průměrná vnitřní teplota v objektu C 19,5 Výpočtová venkovní teplota C -15 Průměrná venkovní teplota (t es ) C 3,5 Počet topných dnů dny 242 Počet denostupňů K.dny 3 872 Celkový opravný součinitel - 0,417 Potřeba tepla na vytápění budovy GJ 143,3 Teoretická potřeba tepla na vytápění zdravotního střediska v hodnoceném období vypočtená z energetického modelu budovy je 143,3 GJ/rok. Průměrná vnitřní teplota byla vypočtena na 19,5 C. 28
3.2.5 Využití tepelných zisků Vzhledem k přítomnosti termostatické regulace jsou ve výpočtu uvažovány tepelné zisky. Tepelné zisky E VZ a E VS z vnitřních zdrojů tepla a ze slunečního záření za otopné období se stanovují pro občanské a obytné budovy za podmínky, že je instalována dynamická regulace otopného systému. Tabulka č. 22 - Výpočet tepelných zisků podle ČSN EN ISO 13790 Výpočet dle ČSN EN ISO 13790 kwh GJ Tepelné zisky z vnitřních zdrojů 166 0,6 Tepelné zisky ze slunečního záření 1 417 5,1 Celkové tepelné zisky 1 583 5,7 3.2.6 Výpočtová spotřeba tepla na vytápění objektu Při uvažování účinnosti výroby tepla zdrojem (elektrické akumulační kotle) 94% je teoretická spotřeba tepla na vytápění 146,4 GJ/rok, což je 40,7 MWh/rok. Pro verifikaci výpočtového modelu objektu byl proveden přepočet skutečných spotřeb tepla (z faktur) v hodnoceném období 2010 až 2012 na dlouhodobý průměr (DDP 30) pomocí denostupňové metody. Měsíční klimatická data pro stanovení teoretické potřeby tepla na vytápění objektu v hodnoceném období byla převzata z průměru údajů meteorologických stanic ČHMÚ v Šumperku. Porovnání teoretické spotřeby tepla se skutečnou je provedeno v tabulce č. 24. Tabulka č. 23 - Skutečná spotřeba tepla objektu přepočtená na dlouhodobý průměr Rok 2010 2011 2012 DDP Roční spotřeba tepla v objektu [GJ/rok] 153,9 116,1 141,7 146,2 Počet denostupňů D (20) 4 019 3 222 3 640 3872 Tabulka č. 24 - Porovnání fakturované a modelové spotřeby tepla v objektu Skutečná spotřeba tepla Vypočtená spotřeba tepla Rozdíl (z účetních dokladů, přepočtená na nominální rok - DDP) (z modelu energetické potřeby - obálkový výpočet) po odečtení tepelných zisků (účetní doklady x model) GJ/rok GJ/rok % 146,2 146,4 0,1% 29
Teoretická spotřeba tepla vypočtená z energetického modelu budovy se od skutečné spotřeby tepla na vytápění budovy přepočtené na teplotně průměrný rok (DDP) liší o 0,10 %. Výpočtový model dobře popisuje energetické chování budovy. Pro další výpočty a energetické bilance tedy bude použita teoretická spotřeba energie na vytápění budovy 146,4 GJ/rok. 3.3 Upravená energetická bilance předmětu EA 3.3.1 Upravená energetická bilance objektu V následující tabulce je upravená energetická bilance sestavená z teoretického modelu energetické potřeby budovy pro výchozí stav objektu. Z důvodu instalace fotovoltaické elektrárny na střechu zdravotního střediska na konci roku 2012, ze které je využívána vyrobená elektrická energie pro budovu zdravotního střediska, byla stanovena nová cena za elektrickou energii pro rok 2012 ve výši 228 Kč (VT) a 107 Kč (NT), ve které je započítán finanční přínos fotovoltaické elektrárny, který činí za rok cca 153,0 tis. Kč. Tabulka č. 25 - Upravená energetická bilance posuzovaného objektu Ř. GJ MWh náklady Kč pozn. 1 Vstupy paliv a energie 213,7 59,4 26 533 Nákup EE 1a elektrická energie 213,7 59,4 26 533 Nákup EE 2 změna zásob paliv 0 0 0 3 ř.1+ř.2 spotřeba paliv a energie 213,7 59,4 26 533 4 prodej energie cizím 0 0 0 5 ř.3-ř.4 Konečná spotřeba paliv a energie 213,7 59,4 26 533 Nákup EE 6 z ř. 5 Spotřeba energie na vytápění 146,4 40,7 15 684 EE 7a z ř. 6 z toho ztráty ve zdroji ÚT 8,8 2,4 941 7b z ř. 6 z toho ztráty v rozvodech ÚT 0 0 0 8 z ř. 5 Spotřeba energie na nucené větrání 0 0 0 9 z ř. 5 Spotřeba energie na přípravu TV 3,8 1,1 523 EE 7c z ř. 10 z toho ztráty ve zdroji přípravy TV 0,1 0,0 10 7d z ř. 10 z toho ztráty v rozvodech TV (cirkulace) 1,0 0,3 109 10 z ř. 5 Spotřeba energie na chlazení 0 0 0 11 z ř. 5 Spotřeba energie na úpravu vlhkosti 0 0 0 12 z ř. 5 Spotřeba energie na osvětlení 26,4 7,3 6 001 EE 13 z ř. 5 Spotřeba energie na technologické a ostatní procesy 37,2 10,3 4 324 EE Pozn.: Cenová hladina roku 2012 vč. DPH 20% 30