Audyt oświetlenia budynku

Transkrypt

1 Audyt oświetlenia budynku Przedszkole Publiczne miejscowość: Łobżenica adres: ul.stefana Batorego 5 kod: Łobżenica województwo: wielkopolskie Opracowanie: styczeń 2016 Strona 1 z 19

2 1. Dokumenty i dane do analizy 1.1 Podstawa Opracowania Zlecenie wykonania audytu oświetlenia. Do przygotowania analizy wykorzystane zostały dane otrzymane od Inwestora, dokumentacja techniczna oraz inwentaryzacja własna budynku. 1.2 Cel i zakres opracowania Celem opracowania jest wykonanie analizy optymalizacji zużycia energii elektrycznej na oświetlenie budynku Wykaz obowiązujących przepisów [1] Ustawa z dnia 21 listopada 2008r. o wspieraniu termomodernizacji i remontów (t.j. Dz.U. z 2014, poz.712) [2] Ustawa z dnia 15 kwietnia 2011r. o efektywności energetycznej (Dz.U. z 2011nr 94, poz.551 z późn. zmianami) [3] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 17 marca 2009r. w sprawie szczegółowego zakresu i form audytu energetycznego [ ] (Dz.U. nr 43, poz.346) [4] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 10 sierpnia 2012r. w sprawie szczegółowego zakresu i sposobu sporządzania audytu efektywności energetycznej, [.] (Dz.U. 2012, poz.962) [5] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 27 lutego 2015r. w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego [.] (Dz.U. z 2015, poz.376) [6] Wartości opałowe (WO) i wskaźniki emisji CO 2 (WE) w roku 2013 do raportowania w ramach Wspólnotowego Systemu Handlu Uprawnień do Emisji za rok 2016, wyd. KOBIZE Warszawa, grudzień 2015 Strona 2 z 19

3 2. Analiza zużycia energii elektrycznej Dostawcą (dystrybutorem) energii jest ENEA S.A., taryfa C11, moc umowna 27,0 [kw] Sprzedawcą jest EcoErgia Sp. z o.o. Kraków, taryfa C12a. Energia elektryczna przeznaczana jest na: a) zasilanie urządzeń biurowych oraz IT; b) oświetlenie pomieszczeń (świetlówki standardowe w rastrowych lub liniowych oprawach) c) podgrzewanie cwu. Tabela 1. Zestawienie zużycia energii elektrycznej w okresie (opracowano na podstawie udostępnionych przez UM Gm.Łobżenica faktur) Lp. Okres Zużycie Należność wg faktury [zakup + dystrybucja] Średnia cena od do [kwh] [zł. brutto] [zł. brutto / MWh] ,81 518, ,61 527, ,33 470, ,58 460, ,19 478, , ,65 Razem/rok: ,12 503,82 Średnia/m-c: ,85 503,82 W związku z wysokimi rocznymi kosztami zakupu energii elektrycznej w kwocie prawie 15 tys. [zł. brutto/rok] należy rozważyć modernizację źródeł światła w budynku oraz montaż instalacji fotowoltaicznej. Strona 3 z 19

4 3.Koszty energii elektrycznej Cena energii elektrycznej w rozbiciu na poszczególne składniki z ostatniej udostępnionej faktury z m-ca listopada 2015r. =================================================================== Energia elektryczna: Energia elektryczna (zakup): 0,2165 [zł.netto/kwh] Opłata jakościowa (dystrybucja): 0,0115 [zł.netto/kwh] Opłata zmienna sieciowa (dystrybucja): 0,1536 [zł.netto/kwh] Razem opłaty zmienne: 0,3816 [zł.netto/kwh] Koszt energii elektrycznej bez opłat stałych: 0,3816 [zł.netto/kwh] czyli 0,4694 [zł. brutto/kwh] wielkości przyjęte do dalszych obliczeń obniżenia kosztów opłat po zmianie systemu oświetlenia (LED) oraz montażu instalacji fotowoltaicznej. Strona 4 z 19

5 4. Oświetlenie LED Oświetlenie LED jest obecnie najnowocześniejszym i najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem w tej dziedzinie. Oszczędność w zużyciu energii: 2 krotnie mniejsze od świetlówek tradycyjnych; 2,5-4 krotnie mniejsze od lamp sodowych i metalohalogenów; 7-10 krotnie mniejsze od halogenów tradycyjnych; trwałość źródła światła LED min godzin 12 lat świecenia po 12 godzin dzienne, daje to nawet kilkukrotną oszczędność na wymianie źródeł światła. Dostępne obecnie w handlu oprawy LED oraz liniowe źródła światła LED pozwalają na zastosowanie ich w miejscu przewidywanych świetlówek 8W, 18W oraz 36W. Montaż jest prosty do wykonania i sprowadza się do wymiany źródła światła oraz podpięciu przewodów zasilających energii elektrycznej bezpośrednio do źródła światła z pominięciem startera i statecznika, które dla źródeł typu LED nie są potrzebne. Podstawowym elementem emitującym światło są diody w technologii MCOB. W odróżnieniu od zwykłej świetlówki liniowej T8, T8 LED MCOB pozwala na znaczną redukcję kosztów, ponieważ świetlówki te generują strumień światła o bardzo dużej mocy, jednocześnie odznaczając się długą żywotnością i małym poborem energii. Dzięki temu koszty eksploatacyjne instalacji oświetleniowych związanych z ciągłą wymianą liniowych źródeł światła będą znacząco ograniczone. Ponadto zainstalowany w T8 LED MCOB wewnętrzny układ elektroniczny pozwala na zasilanie ich bezpośrednio z sieci 230V, co sprawia, że nie wymagają one żadnych dodatkowych układów zasilania i ma to również wpływ na koszty eksploatacji. Wymiana źródła światła na LED-owe w technologii MCOB ma bezpośredni wpływ na poprawę skuteczności działania oprawy, gdyż nie jest to źródło dookólne, ale kierunkowe, co oznacza, że cały strumień świetlny kierowany jest bezpośrednio na powierzchnię oświetlaną. Bardzo wysoka skuteczność świetlna wynosząca nawet do 112 [lm/w] powoduje, że możemy zastąpić tradycyjną świetlówkę liniową T8 bez uszczerbku na jakości oświetlenia. Strona 5 z 19

6 Wysoka trwałość T8 LED MCOB wynosząca godzin, umożliwia ich stosowanie w oprawach oświetlających budynki użyteczności publicznej, takie jak: urzędy i instytucje, placówki oświatowe, obiekty służby zdrowia, wnętrza handlowe i usługowe, biura, czy magazyny. Cechy produktów: zasilanie V~; trzonek G13 źródło światła: LED MCOB Dodatkowo, żywotność opraw LED wynosi godzin, co daje ponad 14 lat pracy lamp, przy założeniu 8-godzinnego trybu pracy. Powyższe działanie może przynieść oszczędności energii elektrycznej rzędu 50%. Zalecenia: Proponowane usprawnienie polega na zastąpieniu przewidywanych opraw i źródeł światła technologią LED. Rozpatruje się wymianę: wszystkich opraw oświetleniowych na oprawy ze świetlówkami LED wszystkich żarówek zwykłych na żarówki LED Strona 6 z 19

7 Strona 7 z 19

8 5. Istniejące oświetlenie budynku Tabela. Zestawienie oświetlenia w budynku liczba opraw i żarówek E27 Liczba opraw liniowych Liczba świetlówek liniowych zwykłych sala nr 9 15 łazienka 4 pom socjalne 2 korytarz 1 szatnia 5 sala nr 6 16 łazienka 7 korytarz 1 sala nr łazienka 6 korytarz korytarz 1 2 szatnia 4 4 pom nauczyciela zmywalnia 15 pom gospodarcze 2 biblioteka 4 korytarz 20 pom dyrektora 12 pom TPD 2 WC 2 pom socjalne 5 pralnia pom rehabilitacji 3 szatnia wc 2 wc 2 gab lekarski pom gospodarcze 1 korytarz 9 9 rozdzielnia elektryczna 1 kuchnia 1 2 magazyn 2 magazyn 2 magazyn termosów 3 obieralnia 3 korytarz 4 kuchnia Strona 8 z 19

9 korytarz zmywalnia 3 sala magazyn 2 łazienka szatnia 2 2 sala magazyn 2 łazienka szatnia 2 2 sala magazyn 3 łazienka pom intendentki 3 3 wc 2 pom socjalne 8 8 pok nauczycielski 5 5 pom gospodarcze 1 wc 2 klatka schodowa pom gospodarcze 1 rozdzielnia 8 rehabilitacja 2 2 pom gospodarcze 2 2 pom logopedy 3 3 sala gimnastyczna sala magazyn 2 łazienka piwica - korytarz piwnica - pom gospo 30 piwnica - wejscie 1 tarasy 3 SUMA oświetlenie na żarówki z gwintem E27 - liczba opraw = liczbie żarówek 73 szt opraw liniowych podwójnych w tym 24 szt nowe oprawy 2*36w pozostałe 2*40 [W] 118 szt opraw liniowych pojedyńczych w tym 10 szt oprawy nowe 1*36w pozostałe 1*40 [W] Strona 9 z 19

10 Moc istniejącego oświetlenia Moc oświetlenia żarówkami zwykłymi: 262 [opraw] x * 60 [W/szt] * 1 [szt] = [W] Moc oświetlenia świetlówkami zwykłymi: 24 [oprawy] *36 [W/szt] * 2 [szt] + 49 [opraw] * 40 [W/szt] * 2 [szt] = [W] 10 [opraw] * 36 [W/szt] * 1 [szt] [opraw] * 40 [W/szt] * 1 [szt] = [W] Razem: [W] [W] = [W] Łączna moc istniejącego oświetlenia: [W] [W] = [W] Skuteczność świetlna istniejącego oświetlenia Skuteczność świetlna żarówek zwykłych o mocy 60 [W] = 11,8 [lm/w] Dane na stronie: Skuteczność świetlna świetlówek zwykłych np. Philips TL-D Master = 112,0 [lm/w] Dane na stronie producenta: Średnioważona skuteczność świetlna istniejącego oświetlenia w budynku: { [W] * 11,8 [lm/w] [W] * 112,0 [lm/w]} / [W] = 51,5 [lm/w] Strona 10 z 19

11 Tabela. Parametry oświetlenia w budynku Dane budynku Oświetlenie Pomieszczenie Pow. użytkowa [m 2 ] Natężenie oświetlenia [lux]* Średnia skuteczn ość świetlna [lm/w]** Moc minimalna oświetlenia [kw] *** Czas użytkowania oświetlenia [h/rok]**** Średnioważony czas oświetlenia [h/rok] Pom. biurowe / Sale Halle i korytarze Pozostałe WC, magazyny, kotłownia 671, ,5 6, , ,5 0, , ,5 3, (671,20 * ,60 * ,00 * 540) / 1 730,80 = 1 116,2 [h/rok] Razem 1 730,80 x 51,5 10,08 x * wg Normy PN-EN :2012 Technika świetlna. Oświetlenie miejsc pracy ** wg pkt 5 audytu *** wg kalkulatora **** wg Rozporządzenia [4] Strona 11 z 19

12 6. Projektowane oświetlenie budynku Moc projektowanego oświetlenia Zaleca się: 1) wymianę opraw szt.262 i żarówek zwykłych z gwintem E27 szt.262 o mocy po 60 [W] na oprawy z żarówkami LED o mocy po 10 [W] wykonane w technologii SMD z gwintem E27 o wysokiej skuteczności świetlnej 100 [lm/w] i dużym kącie świecenia 180 o (*) Łączna moc żarówek LED: 262 [szt.] * 10 [W/szt] = [W] *Dane żarówek LED na stronie internetowej: 2) wymianę istniejących opraw liniowych: oprawy liniowe podwójne szt.24 ze świetlówkami zwykłymi szt.48 o mocy 36 [W/szt] na oprawy liniowe podwójne szt.24 ze świetlówkami LED szt.48 po 23 [W/szt/] o łącznej mocy [W] oprawy liniowe podwójne szt.49 ze świetlówkami zwykłymi szt.98 o mocy 40 [W/szt] na oprawy liniowe podwójne szt.49 ze świetlówkami LED szt.98 po 23 [W/szt/] o łacznej mocy [W] oprawy liniowe pojedyńcze szt.10 ze świetlówkami zwykłymi szt.10 o mocy 36 [W/szt] na oprawy liniowe pojedyńcze szt.10 ze świetlówkami LED szt.10 o mocy 23 [W/szt] o łącznej mocy 230 [W] oprawy liniowe pojedyńcze szt.108 ze świetlówkami zwykłymi szt.108 o mocy 40 [W/szt] na oprawy liniowe pojedyńcze szt.108 ze świetlówkami LED szt.108 o mocy 23 [W/szt] o łącznej mocy [W] Sumaryczna moc świetlówek LED: [W] [W] [W] [W] = [W] Łączna moc oświetlenia projektowanego: [W] [W] = [W] Strona 12 z 19

13 Skuteczność świetlna projektowanego oświetlenia Skuteczność świetlna świetlówka LED MCOB 23 [W] o barwie ciepłej, białej = 95,6 [lm/w] Skuteczność świetlna świetlówek LED MCOB 23 [W] o barwie neutralnej, białej = 108,7 [lm/w] Średnia skuteczność świetlna świetlówek LED MCOB 23 [W] = 102,2 [lm/w] Dane na stronie producenta: Średnioważona skuteczność świetlna projektowanego oświetlenia: {2 620 [W] * 100 [lm/w] [W] * 102,2 [lm/w]} / [W] = 101,7 [lm] Średnioważona skuteczność świetlna projektowanego oświetlenia = 101,7 [lm/w] jest znacznie wyższa od skuteczności świetlnej istniejącego oświetlenia = 51,5 [lm/w]. W związku z powyższym nie powinno być potrzeby doświetlania pomieszczeń dodatkowymi punktami świetlnymi. Strona 13 z 19

14 Przykładowa żarówka LED SMD z gwintem E27 Strona 14 z 19

15 Przykładowe oprawy liniowe i rastrowe LED Źródło: Strona 15 z 19

16 Przykładowa świetlówka LED Źródło: Strona 16 z 19

17 7. Roczna oszczędność energii finalnej Ilość zaoszczędzonej energii finalnej Q o [kwh/rok] wg wzoru w Rozporządzeniu [4] T u czas użytkowania źródła światła określony na podstawie danych wyrażony w [h/rok] w tabeli nr 6 [4], Mo moc znamionowa w [W] istniejącego (dotychczasowego) źródła światła, wyrażona M 1 moc znamionowa nowego źródła światła, wyrażona w [W] Q 0 = 1 116,2 [h/rok] * ( ) [W] / 1000 Q 0 = ,3 [kwh/rok] Roczna oszczędność energii finalnej: Q o = ,3 [kwh/rok] => 59,,2 [GJ/rok] 8. Roczna oszczędność kosztów energii finalnej Cena zakupu energii elektrycznej (zakup i dystrybucja bez 0,4694 [zł.brutto/kwh] [wg pkt 3] opłat stałych) = Roczna oszczędność kosztów energii: ,3 [kwh/rok] * 0,4694 [zł.brutto/rok] = 7 720,83 [zł. brutto/rok] Roczna oszczędność kosztów energii: 7 720,83 [zł.brutto/rok] Strona 17 z 19

18 9. Szacunkowy koszt przedsięwzięcia Lp. 1 2 Rodzaj oprawy Oprawy zwykłe z żarówkami LED E27 Oprawy rastrowe ze świetlówkami LED Cena Koszt wymiany oprawy Liczba opraw [zł.brutto/szt.] [zł.brutto/szt.] [szt.] Koszt wymiany [zł.brutto] Razem: Źródło: Szacunkowy koszt przedsięwzięcia: ,00 [zł.brutto] 10. Czas zwrotu przedsięwzięcia Prosty czas zwrotu przedsięwzięcia SPBT = SPBT (bez dotacji) = ,00 [zł.brutto] / 7 720,83 [zł.brutto/rok] = 16,0 [lat] Powyższy zwrot z inwestycji wynoszący 16 lat został wyliczony przy założeniu pokrycia przez Inwestora 100% nakładów. W przypadku dotacji na poziomie 85%, czyli pokrycia przez Inwestora jedynie 15% kosztów, będzie proporcjonalnie niższy i wyniesie: SPBT (dotacja 85%) = 16,0 *(100 85)% = 2,4 [lat] Uwaga: Wymiana oświetlenia powinna być poprzedzona wykonaniem projektu oświetlenia poszczególnych pomieszczeń na podstawie którego możliwe będzie dokładne oszacowanie kosztów inwestycji. Strona 18 z 19

19 Tabela. Zestawienie efektów modernizacji opraw oświetleniowych Lp. Rodzaj danych Jednostka Wartość 1 [kwh/rok] ,3 2 Oszczędność energii finalnej [GJ/rok] 59,21 3 [toe/rok]* 1, Współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej (zasilanie z sieci elektroenergetycznej systemowej) w el 3,0 [kwh/rok] ,90 6 Oszczędność zużycia energii pierwotnej [GJ/rok] 177,63 7 [toe/rok] 4,23 8 Wskaźnik emisji CO 2 ** [kg/mwh] Szacowana wielkość redukcji emisji CO 2 *** [kg/rok] ,1 10 Roczna oszczędność kosztów energii [zł.brutto/rok] 7 720,83 11 Koszt przedsięwzięcia [zł.brutto] ,00 12 Czas zwrotu SPBT (bez dotacji) [lata] 16,0 13 Czas zwrotu SPBT (dotacja 85%) [lata] 2,4 *1 toe = 41,868 [GJ] = 11,63 [MWh] **Wskaźnik emisji WE CO 2 = 812 [kg/mwh] wg Metodyki ewidencjonowania głównych efektów ekologicznych wyd. NFOŚiGW W-wa 2013 oraz publikacji Referencyjny wskaźnik jednostkowej emisyjności dwutlenku węgla przy produkcji energii elektrycznej do wyznaczania poziomu bazowego dla projektów JI realizowanych w Polsce wyd. KOBIZE 2011 ***Zgodnie z rozporządzeniem [4] jako efekt ekologiczny określa się obniżenie emisji CO 2, a obliczenie tego efektu wykonuje się w oparciu o wyliczoną oszczędność energii pierwotnej, przez pomnożenie tej wartości przez odpowiednie współczynniki zależne od rodzaju zaoszczędzonej energii. Strona 19 z 19