ELEKO FRANCISZEK RADOMYSKI

Transkrypt

1 FRANCISZEK RADOMYSKI Kobyłka ul. Nadarzyn 2a /fax (22) Tytuł opracowania: AUDYT ENERGETYCZNY BUDYNKU ZESPOŁU SZKÓŁ w ZAGÓRZU GMINA BABICE Zamawiający: URZĄD GMINY BABICE BABICE ul. Krakowska 56 Termin zakończenia pracy: wrzesień 2012 roku Wykonawca: Barbara Kosowska ul. Nadarzyn 2a Kobyłka

2 1. Strona tytułowa audytu energetycznego budynku 1. Dane identyfikacyjne budynku 1.1 Rodzaj budynku Budynek użyteczności publicznej 1.2 Rok budowy 1910/ Właściciel Urząd Gminy Babice Zespół Szkół w Zagórzu lub zarządca ul. Krakowska nr Adres kod miejscowość Babice (nazwa lub imię kod miejscowość Babice budynku powiat chrzanowski i nazwisko, adres) tel fax województwo małopolskie 2. Nazwa, adres i numer REGON firmy wykonującej audyt:... "ELEKO" Franciszek Radomyski Kobyłka, ul. Nadarzyn 2a; REGON Imię, nazwisko, adres posiadane kwalifikacje audytora koordynującego wykonanie audytu, podpis: mgr inż. Barbara Kosowska, Kobyłka, ul. Nadarzyn 2a; 4. Współautorzy audytu: imiona, nazwiska, zakresy prac, posiadane kwalifikacje Lp. Imię i nazwisko Zakres udziału w opracowaniu audytu energetycznego Posiadane kwalifikacje (w tym ew. uprawnienia) 1. Barbara Kosowska Opracowanie kompleksowe: - zapotrzebowanie na ciepło - warianty termomodernizacji - analiza ekonomiczna 5. Miejscowość Kobyłka data wykonania opracowania: wrzesień 2012 Kurs audytorów energetycznych FPE 6. Spis treści: 1. Strona tytułowa audytu energetycznego budynku Karta audytu energetycznego budynku Podstawa opracowania Cel i zakres opracowania Materiały wykorzystane w opracowaniu Wytyczne, sugestie, ograniczenia i uwagi Inwestora (Zleceniodawcy) Zadeklarowany maksymalny wkład własny Inwestora (Zleceniodawcy) Inwentaryzacja techniczno-budowlana budynku Ocena stanu technicznego budynku Ocena stanu technicznego i izolacyjności cieplnej budynku Ocena stanu technicznego i rozwiązań systemu ogrzewania Ocena stanu technicznego i rozwiązań instalacji c.w.u Ocena stanu technicznego i rozwiązań systemu wentylacji Usprawnienia i przedsięwzięcia termomodernizacyjne, wybrane na podstawie oceny stanu technicznego Wskazanie optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego Wskazanie rodzajów usprawnień termomodernizacyjnych dotyczących zmniejszenia zapotrzebowania na ciepło Usprawnienia mające na celu zmniejszenie strat przez przegrody zewnętrzne Wybrane i zoptymalizowane usprawnienia teromomodernizacyjne Zestawienie wariantów termomodernizacji budynku Metoda wyznaczania optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego poprawiającego sprawność systemu grzewczego Metoda wyboru optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego Opis techniczny optymalnego przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, przewidzianego do realizacji Podsumowanie ZAŁĄCZNIKI Z-1 Ceny jednostkowe ciepła Z-2 Współczynnik przenikania ciepła przed termomodernizacją Z-3 Współczynnik przenikania ciepła dla wariantu optymalnego Z-4 Współczynnik strat ciepła przez wentylację Z-5 Strumień objętości powietrza wentylacyjnego Z-6 Zyski ciepła bytowego Z-7 Projektowana strata ciepła Z-8 Zyski ciepła od nasłonecznienia dla stanu obecnego Z-9 Zyski ciepła od nasłonecznienia dla optymalnego wariantu Z-10 Roczne zapotrzebowanie na energię dla stanu obecnego wg. PN-EN-ISO ; Z-11 Roczne zapotrzebowanie na energię dla optymalnego wariantu wg PN-EN-ISO ; Z-12 Sprawności systemu grzewczego Z-13 Ciepła woda użytkowa Z-14 Efekt ekologiczny Z-15 Rysunki

3 2. Karta audytu energetycznego budynku 1. Dane ogólne 1. Konstrukcja/technologia budynku Tradycyjna 2. Liczba kondygnacji 4 3. Kubatura części ogrzewanej [m 3 ] Powierzchnia ogrzewana budynku [m 2 ] Powierzchnia użytkowa części mieszkalnej [m 2 ] - 6. Pow. użytkowa lokali użytkowych oraz pomieszczeń niemieszkalnych [m 2 ] Liczba mieszkań - 8. Liczba osób użytkujących budynek Sposób przygotowania ciepłej wody podgrzewacz gazowy 10. Rodzaj systemu ogrzewania budynku pompowy z rozdziałem dolnym 11. Współczynnik kształtu [1/m] 0, Inne dane charakteryzujące budynek - 2. Współczynniki przenikania ciepła [W/(m 2 K)] przed termomodernizacji po 1 Ściany zewnętrzne [SZ-1] 1,101 0,227 2 Strop pod poddaszem nieogrzewanym 0,510 0,155 3 Stropodach 0,180 0,180 4 Strop piwnicy 1,950 1,950 5 Podłoga na gruncie 0,352 0,352 6 Okna 3,520 1,600 7 Drzwi/bramy 2,600 2,600 8 Inne - Ściany zewntęrzne [SZ-2] 1,284 0, Sprawności składowe systemu ogrzewania 1. Sprawność wytwarzania 0,80 0,95 2. Sprawność przesyłania 0,90 0,95 3. Sprawność regulacji i wykorzystania 0,80 0,93 4. Sprawność akumulacji 1,00 1,00 5. Przerwy na ogrzewanie w okresie tygodnia Przerwy na ogrzewanie w ciągu doby 1 1 3

4 4. Charakterystyka systemu wentylacji 1. Rodzaj wentylacji (naturalna, mechaniczna) naturalna naturalna 2. Sposób doprowadzenia i odprowadzenia powietrza grawitacyjny grawitacyjny 3. Strumień powietrza wentylacyjnego [m 3 /h] Liczba wymian [1/h] 1,10 1,00 5. Charakterystyka energetyczna budynku 1. Obliczeniowa moc cieplna systemu grzewczego [kw] 173,45 125,12 2. Obliczeniowa moc cieplna na przygotowanie cwu [kw] 25,54 25, Roczne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku bez uwzględniannia sprawności systemu grzewczego i przerw w ogrzewaniu Roczne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku z uwzględnieniem sprawności systemu grzewczego i przerw w ogrzewaniu [GJ/rok] 1 389,05 942,81 [GJ/rok] 2 411, ,30 5. Obliczeniowe zapotrzebowanie na ciepło do przygotowania cwu [GJ/rok] 252,13 252, Zmierzone zużycie ciepła na ogrzewanie przeliczone na warunki sezonu standardowego i na przygotowanie cwu (służące do weryfikacji przyjętych składowych danych obliczeniowych bilansu ciepła Wskaźnik rocznego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku w standardowym sezonie grzewczym bez uwzględniania sprawności systemu grzewczego i przerw w ogrzewaniu Wskaźnik rocznego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku w standardowym sezonie grzewczym z uwzględnieniem sprawności systemu grzewczego i przerw w ogrzewaniu Wskaźnik rocznego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku w standardowym sezonie grzewczym z uwzględnieniem sprawności systemu grzewczego i przerw w ogrzewaniu [GJ/rok] - - [kwh/(m 2 rok)] 200,23 135,91 [kwh/(m 2 rok)] 347,62 161,92 [kwh/(m 3 rok)] 86,37 40,23 6. Opłaty jednostkowe (obowiązujące w dniu sporządzania audytu) 1. Opłata za 1 GJ na ogrzewanie (obliczone) [zł] 42,05 42,05 2. Opłata za 1 MW mocy zamówionej na ogrzewanie na miesiąc [zł] 5 845, ,61 3. Opłata za 1 GJ na podgrzanie wody użytkowej [zł] 10,79 10,79 4. Opłata za 1 MW mocy zamówionej na podgrzanie cwu na miesiąc [zł] 5 845, ,61 5. Opłata za ogrzanie 1 m 2 pow. użytkowej [zł] 4,96 2,45 6. Opłata abonamentowa [zł] Inne [zł] Charakterystyka ekonomiczna optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego Planowana suma kredytu [zł] ,46 Zmniejszenie zapotrzebowania na energię [%] 48,36 Planowane koszty całkowite [zł] ,46 Premia termomodernizacyjna [zł] ,43 Roczna oszczędność kosztów energii [zł/rok] ,95 4

5 3. Podstawa opracowania. 3.1 Cel i zakres opracowania. Celem opracowania jest wybór optymalnego wariantu termomodernizacji budynku ZESPOŁU SZKÓŁ w Zagórzu i sprawdzenie, czy spełnione są wymagania ustawy o wspieraniu przedsięwzięć termomodernizacyjnych, konieczne do przyznania premii termomodernizacyjnej. Zadaniem audytu jest określenie opłacalności ocieplenia przegród budynku, wymiany stolarki okiennej i drzwiowej, modernizacji instalacji grzewczej, wentylacyjnej i ciepłej wody użytkowej. 3.2 Materiały wykorzystane w opracowaniu. 1. Ustawa z dnia r. o wspieraniu termomodernizacji i remontów - (Dz. U. Nr 223, poz. 1459), 2. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia r. w sprawie szczegółowego zakresu i formy audytu energetycznego oraz części audytu remontowego, wzorów kart audytów, a także algorytmu opłacalności przedsięwzięcia termo modernizacyjnego (Dz. U. Nr 43, poz. 346) 3. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690, z późniejszymi zmianami). 4. Polska Norma PN-EN-ISO 6946; 2008 Elementy budowlane i części budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metody obliczeń. 5. Polska Norma PN-EN-ISO ; 2009; Energetyczne właściwości użytkowe budynków. Obliczanie zużycia energii do ogrzewania i chłodzenia. 6. Polska Norma PN-EN-ISO 12831; 2006 Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania projektowanego obciążenia cieplnego. 7. Ministerstwo Infrastruktury - Typowe lata meteorologiczne i statystyczne dane klimatyczne dla obszaru Polski do obliczeń energetycznych budynków 5

6 8. Polska Norma PN-EN-ISO 14683; Mostki cieplne w budynkach Liniowy współczynnik przenikania ciepła Metody uproszczone i wartości orientacyjne 9. Normy związane 10. Instrukcja Instytutu Techniki Budowlanej Nr 334/2002 Bezspoinowy system ocieplenia ścian zewnętrznych budynków, Warszawa Pogorzelski J.A. Fizyka budowli część X Wartości obliczeniowe właściwości fizycznych Materiały budowlane nr 3/ Istniejąca dokumentacja techniczna budynku. 13. Wizje lokalne i wywiady z właścicielami i administratorem budynku. 14. Taryfa dla ciepła Górnośląskiej Spółki Gazownictwa Sp. z o.o. w Zabrzu. 15. Program komputerowy AUDYT wersja Oferty dostawców materiałów i urządzeń. 17. KOSZTORYSOWE NORMY NAKŁADÓW RZECZOWYCH, CENY JEDNOSTKOWE ROBÓT BUDOWLANYCH ORAZ CENY CZYNNIKÓW PRODUKCJI DLA POTRZEB SPORZĄDZANIA KOSZTORYSU INWESTORSKIEGO - Dz U. Załącznik do n-ru 114 poz z dn. 20 grudnia 2000 r. 3.3 Wytyczne, sugestie, ograniczenia i uwagi Inwestora (Zleceniodawcy). 1. Maksymalne obniżenie kosztów ponoszonych na ogrzewanie budynku. 2. Maksymalne wykorzystanie kredytu bankowego i pomocy Państwa na warunkach określonych w Ustawie termomodernizacyjnej. 3. Inwestor nie przewiduje ocieplenia podłogi na gruncie, modernizacji instalacji wentylacji, i ciepłej wody. 3.4 Zadeklarowany maksymalny wkład własny Inwestora (Zleceniodawcy). Kwota kredytu możliwego do zaciągnięcia przez Inwestora zł 6

7 4. Inwentaryzacja techniczno-budowlana budynku 4.1 Dane identyfikujące budynku Rodzaj budynku Budynek użyteczności publicznej Rok budowy 1910/2002 Adres budynku 4.2 Dane techniczne ogólne Konstrukcje, technologia (system) Liczba kondygnacji Rodzaj dachu Kubatura Powierzchnia użytkowa Zespół Szkół w Zagórzu Babice Właściciel podziemnych Tradycyjna Urząd Gminy Babice nadziemnych 1 3 części ogrzewanej Dach kryty blachodachówką część nieogrzewana części ogrzewanej część nieogrzewana Współczynnik kształtu 0,531 Wysokość kondygnacji nadziemnych podziemnych 3,3; 3,6; 7,5 2,9 Liczba mieszkań - Liczba osób użytkująca budynek Czas użytkowania budynku 4.3 Zestawienie danych dotyczących przegród budowlanych Przegroda czasowa stała dni tygodnia godziny 5 12 Położenie Pow. netto U [m 2 ] [W/m 2 K] Dach H 702,10 0,180 Strop poddasza 359,20 0,510 Ściana zewnętrzna [SZ-1] (55cm) 537,00 1,101 Ściana zewnętrzna [SZ-2] (45cm) 459,00 1,284 Ściana zewnętrzna [SZ-3] (40cm) 472,59 0,334 Okna i drzwi balkonowe (stare) S 56,25 3,520 SW 0,00 3,520 W 0,00 3,520 NW 0,00 3,520 N 11,25 3,520 NE 0,00 3,520 E 0,00 3,520 SE 0,00 3,520 7

8 Okna nowe S 33,71 1,600 SW 0,00 1,600 W 53,44 1,600 NW 0,00 1,600 N 89,45 1,600 NE 0,00 1,600 E 84,71 1,600 SE 0,00 1,600 Drzwi wejściowe S 6,19 2,600 SW 0,00 2,600 W 2,20 2,600 NW 0,00 2,600 N 0,00 2,600 NE 0,00 2,600 E 0,00 2,600 SE 0,00 2,600 Strop nad piwnicą 318,21 1,950 Podłoga na gruncie 935,81 0, Charakterystyka energetyczna budynku Moc cieplna zamówiona na ogrzewanie kw 173,45 Moc cieplna zamówiona na przygotowanie cwu kw 25,54 Roczne zapotrzebowanie ciepła na ogrzewanie GJ/rok 2 411,54 Roczne zapotrzebowanie ciepła na przygotowanie cwu GJ/rok 252,13 Zmierzone zużycie ciepła na ogrzewanie przeliczone na warunki sezonu standardowego i na przygotowanie cwu GJ/rok - Wskaźnik E według Polskiej Normy kwh/(m 3 rok) 200, Opłaty jednostkowe Energia cieplna - opłata stała za moc zamówioną zł/(mw*m-c) - Energia cieplna - opłata stała za przesył zł/(mw*m-c) - Energia cieplna - opłata zmienna zł/gj - Energia cieplna - abonament zł/m-c - Energia cieplna - CO (obliczone) zł/(m 2 *m-c) 4,91 Energia cieplna - CWU (obliczone) zł/osobę/mies. 2,36 Energia cieplna - CWU (obliczone) zł/(m 2 *m-c) 0,49 Energia cieplna - technologia zł/gj - Gaz - opłata zmienna zł/m 3 1,3021 Gaz - opłata stała za przesył [zł/(m3/h) za h] 0,0745 Gaz - abonament (netto) zł/m-c 121,00 Energia elektryczna - za energię czynną (netto) zł/kwh - Energia elektryczna - składnik jakościowy (netto) zł/kwh - 8

9 Energia elektryczna - opłata sieciowa (netto) zł/kwh - Energia elektryczna - opłata przejściowa (netto) zł/(m-c) - Energia elektryczna - opłata stała za przesył (netto) zł/(m-c) - Energia elektryczna - opłata abonamentowa (netto) zł/(m-c) - Gaz płynny zł/mg - Olej opałowy zł/mg - Węgiel zł/mg - Koks zł/mg - Woda zł/m 3 - Opłata za emisję zanieczyszczeń zł/rok Koszt energii Całkowity koszt energii na potrzeby CO zł/rok ,17 Jednostkowy koszt energii na potrzeby CO zł/gj 47,09 Całkowity koszt energii na potrzeby CWU zł/rok ,95 Jednostkowy koszt energii na potrzeby CWU zł/osobę/mies. 2, Charakterystyka systemu ogrzewania Rodzaj instalacji pompowy z rozdziałem dolnym Sprawność wytwarzania 0,80 Sprawność przesyłania 0,90 Sprawność regulacji i wykorzystania 0,80 Sprawność akumulacji 1, Charakterystyka instalacji ciepłej wody użytkowej Rodzaj instalacji Opomiarowanie podgrzewacz gazowy brak Izolacja pionów Charakterystyka wentylacji Rodzaj i typ wentylacji naturalna Obliczeniowy strumień powietrza wentylacyjnego Charakterystyka węzła cieplnego lub lokalnego źródła ciepła Typ wymienników (kotłów) Opomiarowanie kotłownia gazowa brak 9

10 5. Ocena stanu technicznego budynku 5.1 Ocena stanu technicznego i izolacyjności cieplnej budynku. W opracowaniu analizie poddano budynek Zespołu Szkół w Zagórzu. Budynek składa się z trzech segmentów wybudowanego w 1910 roku segmentu A (rozbudowanego w latach 60 i 90 ) i wybudowanych w 2002 roku segmentu B (łącznik) i C (sala gimnastyczna). Segment A jest częściowo podpiwniczony. Budynek wzniesiono w technologii tradycyjnej. Ściany segmentu A murowane, wykonane z cegły pełnej o grubości 45cm i 55 cm, natomiast segmentu B i C trójwarstwowe z pustaka MAX, styropianu oraz cegły pełnej. Stropy w segmencie A drewniane, natomiast w segmencie B i C żelbetowe z warstwą izolacji. Dach pokryty blachodachówką. Ogólny stan techniczny budynku pod względem konstrukcyjnym jest dobry. Stan przegród zewnętrznych jest również dobry. Zastrzeżenia budzi izolacyjność termiczna przegród zewnętrznych. Zgodnie z Rozporządzeniem Minimalna wartość oporu cieplnego przegrody zewnętrznej po termorenowacji powinna wynosić: - dla stropodachów i stropów pod nieogrzewanymi poddaszami - 4,50 m 2 K/W, - dla ścian zewnętrznych - 4,00 m 2 K/W, - dla stropów nad piwnicami nieogrzewanymi - 2,00 m 2 K/W. Opory cieplne przegród zewnętrznych analizowanego budynku wynoszą: - strop pod nieogrzewanym poddaszem - 1,962 m 2 K/W, - stropodach - 5,500 m 2 K/W, - ściany zewnętrzne - 0,909; 0,779; 2,994 m 2 K/W. W segmencie B i C ściany zewnętrzne zostały ocieplone styropianem i ich opór cieplny jest zbliżony do wymaganego w Rozporządzeniu. Ponieważ okresy zwrotu ocieplenia tych przegród są bardzo długie, Inwestor nie przewiduje ich termomodernizacji, dlatego ich ocieplenie nie będzie analizowane w dalszej części opracowania. Zgodnie z życzeniem Inwestora w opracowaniu nie będzie analizowane zagadnienie ocieplenia stropu nad nieogrzewaną piwnicą., ponieważ nie ma możliwości jego ocieplenia ze względu na wysokość piwnicy. W ramach prac termomodernizacyjnych w segmencie A wymieniono część stolarki okiennej. Zastosowana nowa stolarka spełnia obecne wymagania ochrony cieplnej budynków. Współczynnik przenikania ciepła dla stolarki w segmencie B i C wynosi 1,6 m 2 K/W. Drzwi wejściowe w budynku o współczynniku przenikania ciepła 2,6 m 2 K/W. Biorąc powyższe pod uwagę w dalszej części opracowania termomodernizacja tych przegród zostanie pominięta. Dla starej stolarki okiennej przyjęto współczynnik przenikania ciepła 3,2 W/(m 2 *K). Stan techniczny tej stolarki jest zły dlatego w obliczeniach zastosowano współczynniki zwiększające równe 1,1. 10

11 5.2 Ocena stanu technicznego i rozwiązań systemu ogrzewania. Ciepło do budynku dostarczane jest z lokalnej kotłowni gazowej znajdującej się w budynku. W kotłowni zainstalowano dwa kotły gazowe o mocy 2x100 kw (rok produkcji 2000). Ze względu na bardzo zły stan techniczny kotłów przyjęto sprawność wytwarzania 80%. Zastosowano system pompowy, dwururowy z rozdziałem dolnym. Instalacja wewnętrzna wykonana jest z rur stalowych czarnych typ średni bez szwu wg PN-74/H o połączeniach spawanych. Rurociągi rozprowadzające w piwnicy zaizolowano termicznie. W segmencie A zamontowane są grzejniki członowe, żeliwne, natomiast w segmencie B i C grzejniki stalowe z zaworami termostatycznymi Stan techniczny kotłowni, instalacji oraz izolacji instalacji w segmencie A jest zły, dlatego modernizacja instalacji będzie analizowana w dalszej części opracowania. 5.3 Ocena stanu technicznego i rozwiązań instalacji c.w.u. Ciepła woda użytkowa pozyskiwana jest z przepływowych podgrzewaczy gazowych. Ilość podgrzewanej wody zależy bezpośrednio od potrzeb użytkowników. Instalacje są sprawne technicznie. Rozwiązanie to należy uznać za właściwe i zagadnienie to nie będzie analizowane w dalszej części opracowania. 5.4 Ocena stanu technicznego i rozwiązań systemu wentylacji. W budynku zastosowano wentylację grawitacyjną. Przyjęty strumień powietrza wentylacyjnego dla wentylacji grawitacyjnej jest zgodny z normą. Modernizacja wentylacji grawitacyjnej mająca na celu obniżenie zużycia ciepła na podgrzewanie świeżego powietrza może być rozwiązana jedynie poprzez zastosowanie wentylacji wymuszonej oraz: - poprzez zastosowanie recyrkulacji powietrza, - poprzez zainstalowanie rekuperatorów. W obu rozwiązaniach zachodzi konieczność zabudowania kanałów nawiewnych i wywiewnych, oraz pomieszczeń dla zainstalowania nagrzewnic i wentylatorów. Ponieważ Inwestor nie wyraża zgody na taką inwestycję (brak miejsca, konieczność wykonania znacznych prac budowlanomontażowych) przedsięwzięcie to nie będzie analizowane w dalszej części opracowania. 11

12 6. Usprawnienia i przedsięwzięcia termomodernizacyjne, wybrane na podstawie oceny stanu technicznego. Zmniejszenie zużycia energii cieplnej w rozpatrywanym obiekcie można osiągnąć wykonując następujące przedsięwzięcia: - ocieplenie stropu pod nieogrzewanym poddaszem, - ocieplenie ścian zewnętrznych, - wymianę starych okien, - termomodernizację instalacji centralnego ogrzewania. 7. Wskazanie optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego Poniżej dokonano wstępnej optymalizacji usprawnień termomodernizacyjnych mających na celu zmniejszenie zapotrzebowania na ciepło rozpatrywanego budynku poprzez zmniejszenie strat przez przenikanie, wentylację i przygotowanie ciepłej wody użytkowej. 7.1 Wskazanie rodzajów usprawnień termomodernizacyjnych dotyczących zmniejszenia zapotrzebowania na ciepło Lp. Grupa usprawnień Rodzaje usprawnień Usprawnienie dotyczące zmniejszenia strat przez przenikanie przez przegrody budowlane oraz na ogrzanie powietrza wentylacyjnego Usprawnienia dotyczące zmniejszenia strat przez system centralnego ogrzewania Ocieplenie stropu poddasza Ocieplenie ścian zewnętrznych [SZ-1] i [SZ-2]. Wymiana starych okien. Modernizacja instalacji centralnego ogrzewania i źródła ciepła. 7.2 Usprawnienia mające na celu zmniejszenie strat przez przegrody zewnętrzne. Optymalne usprawnienia prowadzące do zmniejszenia strat ciepła przez ściany, stropy i stropodachy są to takie usprawnienia, dla których prosty czas zwrotu SPBT przyjmuje wartość minimalną. Dla wyznaczenia optymalnego usprawnienia przegrody skorzystano z zależności określonej wzorem: gdzie: N u SPBT, [lata] (1) OrU n 12

13 N u - planowane koszty robót związanych ze zmniejszeniem strat ciepła przez przenikanie dla całkowitej powierzchni wybranej przegrody, zł, O ru - roczna oszczędność kosztów energii wynikająca z zastosowania usprawnienia termomodernizacyjnego, przypadającego na poszczególne z n wykorzystywanych źródeł energii, zł/rok. Wartość rocznej oszczędności kosztów energii O ru dla n-tego źródła oblicza się wg wzoru: O ru = (x 0 *Q Ou *O 0z -x 1 *Q 1u *O 1z )+12*(y 0 *q 0u *O 0m -y 1 *q 1u *O 1m )+12*(Ab 0 -Ab 1 ), [zł/rok] (2) gdzie: x 0, x 1 - udział n-tego źródła w zapotrzebowaniu ciepła przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego, Q 0z, Q 1z - roczne zapotrzebowanie ciepła na pokrycie strat przez przenikanie przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego, GJ/rok, O 0z, O 1z - opłata związana z dystrybucją i przesyłem energii wykorzystywanej do ogrzewania przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego dla n-tego źródła, odpowiadająca: dla ogrzewania zdalaczynnego - opłacie za ciepło i zmiennej opłacie za usługi przesyłowe, zł/gj, dla energii elektrycznej - sumie stawek za energię czynną, systemową opłatę przesyłową i zmienny składnik stawki sieciowej przeliczonej na zł/gj, dla gazu - stawce opłaty zmiennej na przesłane paliwo zł/m 3 przeliczonej na zł/gj, dla własnego źródła zasilanego dowolnym paliwem - stawce opłaty zmiennej określonej wg kalkulacji kosztów rodzajowych przeliczonej na zł/gj, y 0, y 1 - udział n-tego źródła w zapotrzebowaniu na moc cieplną przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego, q 0u, q 1u - zapotrzebowanie na moc cieplną na pokrycie strat przez przenikanie przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego, MW, O 0m, O 1m - opłata miesięczna związana z dystrybucją i przesyłem energii wykorzystywanej do ogrzewania przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnegodla n-tego źródła, odpowiadająca: dla ogrzewania zdalaczynnego - opłacie za zamówioną moc cieplną i opłacie stałej za usługi przesyłowe, zł/(mw*miesiąc), dla gazu - składnikowi stałemu wyznaczonemu na jednostkę mocy umownej w miesięcznym okresie rozliczeniowym przeliczonemu na zł/(mw*miesiąc), 13

14 dla energii elektrycznej - składnikowi stałemu stawki sieciowej zł/(kw*miesiąc), przeliczonemu na zł/(mw*miesiąc), dla własnego źródła zasilanego dowolnym paliwem -składnikowi miesięcznych kosztów stałych, określonych zgodnie z kalkulacją kosztów rodzajowych, odniesionych do mocy źródła, zł/(mw*miesiąc), Ab 0, Ab 1 - miesięczna opłata abonamentowa przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego, zł. Wartości rocznego zapotrzebowania ciepła na pokrycie strat przez przenikanie Q 0u, Q 1u, oblicza się ze wzoru: Q 0u, Q 1u = 8,64 * 10-5 * Sd * A/R, [GJ/rok] (3) gdzie: R - całkowity opór cieplny ocenianej przegrody zewnętrznej przed i po termomodernizacji, (m 2 *K)/W, przy czym minimalna wartość oporu cieplnego po termomodernizacji wynosi: - dla ścian zewnętrznych 4,0 (m 2 *K)/W, - dla stropodachów i stropów pod nieogrzewanym poddaszem lub przejazdem 4,5 (m 2 *K)/W, - dla stropów nad nieogrzewanymi piwnicami i zamkniętymi przestrzeniami podpodłogowymi 2,0 (m 2 *K)/W, A - powierzchnia całkowita izolowanej przegrody przed i po termomodernizacji, m 2, Sd - liczba stopniodni, obliczona według wzoru (4), dzień*k/rok, Liczbę stopniodni Sd oblicza się ze wzoru: L g t wo t e (m) Ld(m) Sd, [dzień K/rok] (4) m 1 gdzie: t wo t e (m) - obliczeniowa temperatura powietrza wewnętrznego, określona zgodnie z Polską Normą dotyczącą temperatur ogrzewanych pomieszczeń w budynkach, C, - średnia wieloletnia temperatura miesiąca m, określona zgodnie z Polską Normą dotyczącą obliczania sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynków mieszkalnych, o C, 14

15 Ld(m) - liczba dni ogrzewania w miesiącu m, określa według Polskiej Normy powołanej powyżej, L g - liczba miesięcy ogrzewania w sezonie grzewczym, określona według Polskiej Normy powołanej powyżej. Wartości zapotrzebowania na moc cieplną na pokrycie strat przez przenikanie q 0u i q 1u przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego oblicza się ze wzoru: q 0u, q 1u = 10-6 * A * (t w0 - t z0 )/R, [MW] (5) gdzie: t w0 - jak we wzorze (4), t z0 - obliczeniowa temperatura powietrza zewnętrznego dla danej strefy klimatycznej, określona zgodnie z Polską Normą dotyczącą temperatur obliczeniowych zewnętrznych, C, A - jak we wzorze (3), R - jak we wzorze (3). UWAGA: Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego przyjęto zgodnie z Ministerstwo Infrastruktury - Typowe lata meteorologiczne i statystyczne dane klimatyczne dla obszaru Polski do obliczeń energetycznych budynków - dla miasta Kraków: Miesiąc I II III IV V IX X XI XII T e (m) -1,3-2,6 3,2 8,3 13,4 13,8 9,3 1,9-0,8 Ld(m) Obliczeniowa temperatura zewnętrzna, T emin = - 20,0 C Optymalizację grubości ocieplenia przegród zestawiono w tabelach poniżej: 15

16 Usprawnienia dotyczące stropu pod nieogrzewanym poddaszem Rozpatruje się ocieplenie stropu pod nieogrzewanym poddaszem poprzez rozłożenie płyt styropianowych lub wełny mineralnej o optymalnej grubości Pow. obliczeniowa = 359,20 [m 2 ] R 0 = 1,962 [(m 2 *K)/W] Pow. ocieplenia = 341,20 [m 2 ] Materiał: styropian U 0 = 0,510 [W/(m 2 *K)] 0,040 [W/(m*K)] Cena Nu zawiera całkowity koszt wszystkich prac remontowych z podatkiem VAT, ceny rynkowe sierpień 2012r. Izolacja R R 1 U Q 1 q 1 Nu Kogrz SPBT [m] [(m 2 *K)/W] [(m 2 *K)/W] [W/(m 2 *K)] [GJ/a] MW [zł] [zł] [lata] 0,05 1,250 3,212 0,311 36,22 0, ,00 970,02 21,105 0,06 1,500 3,462 0,289 33,60 0, , ,97 19,367 0,07 1,750 3,712 0,269 31,34 0, , ,11 18,176 0,08 2,000 3,962 0,252 29,36 0, , ,25 17,328 0,09 2,250 4,212 0,237 27,62 0, , ,52 16,707 0,10 2,500 4,462 0,224 26,07 0, , ,57 16,247 0,11 2,750 4,712 0,212 24,69 0, , ,73 15,902 0,12 3,000 4,962 0,202 23,44 0, , ,02 15,645 0,13 3,250 5,212 0,192 22,32 0, , ,30 15,454 0,14 3,500 5,462 0,183 21,30 0, , ,25 15,316 0,15 3,750 5,712 0,175 20,37 0, , ,44 15,221 0,16 4,000 5,962 0,168 19,51 0, , ,35 15,159 0,17 4,250 6,212 0,161 18,73 0, , ,36 15,126 0,18 4,500 6,462 0,155 18,00 0, , ,82 15,116 0,19 4,750 6,712 0,149 17,33 0, , ,01 15,126 0,20 5,000 6,962 0,144 16,71 0, , ,18 15,152 0,21 5,250 7,212 0,139 16,13 0, , ,53 15,193 0,22 5,500 7,462 0,134 15,59 0, , ,25 15,247 0,23 5,750 7,712 0,130 15,08 0, , ,50 15,311 0,24 6,000 7,962 0,126 14,61 0, , ,41 15,385 0,25 6,250 8,212 0,122 14,17 0, , ,11 15,467 Optymalna grubość warstwy ocieplenia dla rozpatrywanej przegrody, dla której prosty okres zwrotu poniesionych nakładów kapitałowych SPBT przyjmuje wartość najmniejszą, wynosi 18 cm. Zgodnie z Rozporządzeniem Wartość optymalnego oporu cieplnego przegrody zewnętrznej po termorenowacji nie może być mniejsza - dla stropów nad najwyższą kondygnacją niż 4,50 m2k/w". Wartość ta jest spełniona dla ocieplenia o grubości 18 cm i tą wartość przyjmuje się do dalszej analizy. 16

17 Usprawnienia dotyczące ścian zewnętrznych budynku Rozpatruje się ocieplenie ścian zewnętrznych [SZ-1] budynku wełną mineralną lub styropianem metodą bezspoinową. Pow. obliczeniowa = 537,00 [m 2 ] R 0 = 0,909 [(m 2 *K)/W] Pow. ocieplenia = 601,00 [m 2 ] Materiał: styropian EPS 70 U 0 = 1,101 [W/(m 2 *K)] 0,040 [W/(m*K)] Cena Nu zawiera całkowity koszt wszystkich prac remontowych z podatkiem VAT, ceny rynkowe sierpień 2012 r. Izolacja R R 1 U Q 1 q 1 Nu Kogrz SPBT [m] [(m 2 *K)/W] [(m 2 *K)/W] [W/(m 2 *K)] [GJ/a] MW [zł] [zł] [lata] 0,05 1,250 2,159 0,463 80,57 0, , ,98 22,457 0,06 1,500 2,409 0,415 72,20 0, , ,01 18,780 0,07 1,750 2,659 0,376 65,41 0, , ,29 17,907 0,08 2,000 2,909 0,344 59,79 0, , ,39 17,297 0,09 2,250 3,159 0,317 55,06 0, , ,37 16,867 0,10 2,500 3,409 0,293 51,02 0, , ,14 16,569 0,11 2,750 3,659 0,273 47,53 0, , ,93 16,370 0,12 3,000 3,909 0,256 44,49 0, , ,10 16,249 0,13 3,250 4,159 0,240 41,82 0, , ,73 16,192 0,14 3,500 4,409 0,227 39,45 0, , ,99 16,188 0,15 3,750 4,659 0,215 37,33 0, , ,34 16,231 0,16 4,000 4,909 0,204 35,43 0, , ,75 16,313 0,17 4,250 5,159 0,194 33,71 0, , ,82 16,431 0,18 4,500 5,409 0,185 32,15 0, , ,84 16,581 0,19 4,750 5,659 0,177 30,73 0, , ,87 16,761 0,20 5,000 5,909 0,169 29,43 0, , ,81 16,968 0,21 5,250 6,159 0,162 28,24 0, , ,40 17,200 0,22 5,500 6,409 0,156 27,14 0, , ,26 17,457 0,23 5,750 6,659 0,150 26,12 0, , ,93 17,737 0,24 6,000 6,909 0,145 25,17 0, , ,85 18,039 0,25 6,250 7,159 0,140 24,29 0, , ,43 18,363 Optymalna grubość warstwy ocieplenia dla rozpatrywanej przegrody, dla której prosty okres zwrotu poniesionych nakładów kapitałowych SPBT przyjmuje wartość najmniejszą, wynosi 14 cm. Zgodnie z Rozporządzeniem Wartość optymalnego oporu cieplnego przegrody zewnętrznej po termorenowacji nie może być mniejsza - dla ścian zewnętrznych niż 4,00 m 2 K/W". Wartość ta jest spełniona dla ocieplenia o grubości 14 cm i tą wartość przyjmuje się do dalszej analizy. 17

18 Usprawnienia dotyczące ścian zewnętrznych budynku Rozpatruje się ocieplenie ścian zewnętrznych [SZ-2] budynku styroporem metodą bezspoinową. Pow. obliczeniowa = 459,00 [m 2 ] R 0 = 0,779 [(m 2 *K)/W] Pow. ocieplenia = 514,00 [m 2 ] Materiał: styropian EPS 70 U 0 = 1,284 [W/(m 2 *K)] 0,040 [W/(m*K)] Cena Nu zawiera całkowity koszt wszystkich prac remontowych z podatkiem VAT, ceny rynkowe sierpień 2012 r. Izolacja R R 1 U Q 1 q 1 Nu Kogrz SPBT [m] [(m 2 *K)/W] [(m 2 *K)/W] [W/(m 2 *K)] [GJ/a] MW [zł] [zł] [lata] 0,05 1,250 2,029 0,493 73,27 0, , ,48 19,652 0,06 1,500 2,279 0,439 65,23 0, , ,10 18,495 0,07 1,750 2,529 0,395 58,78 0, , ,12 17,707 0,08 2,000 2,779 0,360 53,50 0, , ,30 17,155 0,09 2,250 3,029 0,330 49,08 0, , ,21 16,763 0,10 2,500 3,279 0,305 45,34 0, , ,97 16,489 0,11 2,750 3,529 0,283 42,13 0, , ,85 16,303 0,12 3,000 3,779 0,265 39,34 0, , ,17 16,188 0,13 3,250 4,029 0,248 36,90 0, , ,96 16,128 0,14 3,500 4,279 0,234 34,74 0, , ,28 16,117 0,15 3,750 4,529 0,221 32,82 0, , ,53 16,178 0,16 4,000 4,779 0,209 31,11 0, , ,60 16,242 0,17 4,250 5,029 0,199 29,56 0, , ,02 16,337 0,18 4,500 5,279 0,189 28,16 0, , ,01 16,462 0,19 4,750 5,529 0,181 26,89 0, , ,58 16,612 0,20 5,000 5,779 0,173 25,72 0, , ,57 16,786 0,21 5,250 6,029 0,166 24,66 0, , ,66 16,984 0,22 5,500 6,279 0,159 23,68 0, , ,44 17,202 0,23 5,750 6,529 0,153 22,77 0, , ,41 17,441 0,24 6,000 6,779 0,148 21,93 0, , ,99 17,699 0,25 6,250 7,029 0,142 21,15 0, , ,55 17,976 Optymalna grubość warstwy ocieplenia dla rozpatrywanej przegrody, dla której prosty okres zwrotu poniesionych nakładów kapitałowych SPBT przyjmuje wartość najmniejszą, wynosi 14 cm. Zgodnie z Rozporządzeniem Wartość optymalnego oporu cieplnego przegrody zewnętrznej po termorenowacji nie może być mniejsza - dla ścian zewnętrznych niż 4,00 m 2 K/W". Wartość ta jest spełniona dla ocieplenia o grubości 14 cm i tą wartość przyjmuje się do dalszej analizy. 18

19 Optymalny wariant przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, polegający na wymianie okien lub drzwi oraz na poprawie systemu wentylacji jest to taki wariant, dla którego prosty czas zwrotu nakładów SPBT przyjmuje wartość minimalną, przy czym porównuje się warianty o tym samym zakresie usprawnień technicznych. Do wyznaczenia optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego korzysta się z zależności określonej wzorem: SPBT N N ) / ( O O ), [lata] (6) ( Ok W rok rw gdzie: N Ok N W O rok O rw planowane koszty robót związane z wymianą okien lub drzwi, zł, planowane koszty robót związane z modernizacją wentylacji, zł, roczna oszczędność kosztów energii wynikająca z wymiany okien lub drzwi, przypadająca na poszczególne z n wykorzystywanych źródeł energii, zł, roczna oszczędność kosztów energii wynikająca z modernizacji wentylacji, przypadająca na poszczególne z n wykorzystywanych źródeł energii, zł, Wartość łącznej rocznej oszczędności kosztów energii O rok + O rw dla n-tego źródła oblicza się z wzoru: O rok + O rw =(x 0 *Q O *O 0z -x 1 *Q 1 *O 1z )+12*(y 0 *q 0 *O 0m -y 1 *q 1 *O 1m )+12*(Ab 0 -Ab 1 ), [zł/rok] (7) gdzie: x 0, x 1 - udział n-tego źródła w zapotrzebowaniu ciepła przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego, Q 0, Q 1 - roczne zapotrzebowanie ciepła na pokrycie strat przez przenikanie oraz infiltrację przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego, wówczas gdy okna i drzwi nie pełnią funkcji doprowadzenia powietrza, w przypadku gdy pełnią taką rolę (powietrze dostaje się do pomieszczeń przez nieszczelności okien, drzwi, nawiewniki okienne lub ścienne) jest to zapotrzebowanie na pokrycie strat przez przenikanie i ogrzanie powietrza wentylacyjnego, GJ/rok, O 0z, O 1z - suma opłat jak we wzorze (2), y 0, y 1 - udział n-tego źródła w zapotrzebowaniu na moc cieplną przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego, q 0, q 1 - zapotrzebowanie na moc cieplną odpowiednio na pokrycie strat przez przenikanie 19

20 oraz infiltrację lub na pokrycie strat przez przenikanie i ogrzanie powietrza wentylacyjnego, przed i po wykonaniu usprawnienia termomodernizacyjnego, MW, O 0m, O 1m - jak we wzorze (2), Ab 0, Ab 1 - miesięczna opłata abonamentowa jak we wzorze (2). Wartości rocznego zapotrzebowania ciepła w przypadku gdy doprowadzanie powietrza wentylacyjnego nie odbywa się przez nawiewniki ścienne, okna lub drzwi, oblicza się ze wzoru: Q 0, Q 1 = 8,64 * 10-5 * Sd * A Ok * U + Q inf, [GJ/rok] (8) gdzie: Sd - jak we wzorze (4), U - współczynnik przenikania ciepła okna lub drzwi przewidzianych do wymiany, przyjęty z dokumentacji technicznej lub Polskiej Normy i powiększony nie więcej niż 20% w zależności od oceny stanu technicznego okna lub drzwi, oraz po wymianie przyjęty na podstawie aprobaty technicznej, W/m 2 *K); przy czym, dla pomieszczeń ogrzewanych w których temperatura obliczeniowa jest większa niż 16 C, maksymalna wartość współczynnika przenikania ciepła po wymianie dla okien nie może być większa niż: - dla I, II, III strefy klimatycznej a) 1,9 W/(m 2 *K) - dla okien w ścianach, b) 1,8 W/(m 2 *K) - dla okien w dachu, - dla IV, V, strefy klimatycznej 1,7 W/(m 2 *K) dla wszystkich typów okien, A Ok - powierzchnia całkowita okien lub drzwi przed i po termomodernizacji, m 2, Q inf - roczne zapotrzebowanie ciepła na ogrzanie niepożądanego strumienia powietrza napływającego przez nieszczelności okien i drzwi, obliczane według wzoru (12), GJ/rok. Wartości rocznego zapotrzebowania ciepła w przypadku gdy doprowadzanie powietrza wentylacyjnego odbywa się przez nawiewniki ścienne, okna lub drzwi, oblicza się ze wzoru: Q 0, Q 1 = (8,64 * Sd * A Ok * U + 2,94 * c r * c w *V nom * Sd) * 10-5, [GJ/rok] (9) gdzie: Sd - jak we wzorze (4), 20

21 U - jak we wzorze (8), A Ok - jak we wzorze (8), V nom c r c w - strumień powietrza wentylacyjnego odniesiony do warunków projektowych dla wentylacji naturalnej, w przypadku braku danych przyjmuje się minimalny strumień powietrza wentylacyjnego obliczony wg zasad podanych w Polskiej Normie dotyczącej wentylacji w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej, m 3 /h, - współczynnik korekcyjny wg tabeli nr 2 Rozporządzenia, - współczynnik korekcyjny wg tabeli nr 2 Rozporządzenia. Wartości zapotrzebowania na moc cieplną q 0, q 1 w przypadku gdy doprowadzanie powietrza wentylacyjnego nie odbywa się przez nawiewniki ścienne, okna lub drzwi, oblicza się ze wzoru: q 0, q 1 = 10-6 * A Ok * (t w0 - t z0 ) * U + 1,65 * 10-8 * a * l * (t w0 - t z0 ) 5/3, [MW] (10) gdzie: t w0 - jak we wzorze (4), t z0 - jak we wzorze (5), A Ok - jak we wzorze (8), U - jak we wzorze (8), a - współczynnik przepływu powietrza przez szczeliny okien lub drzwi przed i po termomodernizacji, określany w oparciu o tabelę 1 część 3 załącznika do Rozporządzenia, m 3 /(m*h*dapa 2/3 ), l - długość zewnętrznych szczelin przylgowych okien lub drzwi, przed i po termomodernizacji, m. Wartości zapotrzebowania na moc cieplną q 0, q 1 w przypadku gdy doprowadzanie powietrza wentylacyjnego odbywa się przez nawiewniki ścienne, okna lub drzwi, oblicza się ze wzoru: q 0, q 1 = 10-6 * A Ok * (t w0 - t z0 ) * U + 3,4 * 10-7 * V obl * (t w0 - t z0 ), [MW] (11) gdzie: t w0 - jak we wzorze (4), t z0 - jak we wzorze (5), A Ok - jak we wzorze (8), U - jak we wzorze (8), 21

22 V obl - strumień powietrza wentylacyjnego odniesiony do warunków obliczeniowych dla instalacji ogrzewczych, w przypadku braku danych przyjmuje się minimalny strumień powietrza wentylacyjnego obliczony wg zasad podanych w Polskiej Normie dotyczącej wentylacji w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej pomnożony przez współczynnik c m z tabeli 2 Rozporządzenia, m 3 /h. Wartości rocznego zapotrzebowania na ciepło na ogrzanie niepożądanego strumienia powietrza napływającego przez nieszczelności okien i drzwi Q 0inf, Q 1inf, oblicza się ze wzoru: L g 3 t ( ) 5 / wo te m Ld( ), 6 Q0 inf, Q1inf 1,43 10 a l m [GJ/rok] (12) gdzie: m 1 a - jak we wzorze (10), l - jak we wzorze (10), t w0, t e (m)- jak we wzorze (4), Ld(m) - jak we wzorze (4). Wyniki obliczeń dotyczących wyboru optymalnego typu okien (o powierzchni 67,5 m 2 ) zestawiono w tabeli poniżej: WARIANT U c r c w Q q N SPBT W/m 2 *K - - GJ MW zł/rok zł lata 0 3,5 1,1 1,0 453,03 0, ,8 1,0 1,0 381,24 0, , ,00 10,64 2 1,7 1,0 1,0 379,06 0, , ,00 10,54 3 1,6 1,0 1,0 376,87 0, , ,00 10,44 Na podstawie wyników obliczeń przedstawionych w powyższej tabeli, można stwierdzić, że najbardziej opłacalnym przedsięwzięciem termomodernizacyjnym polegającym na wymianie części okien jest rozwiązanie trzecie. Polega ono na zastosowaniu okien o współczynniku U 1,6 W/m 2 K wyposażonych w nawiewniki. Dlatego to rozwiązanie zostanie uwzględnione w dalszej analizie. 22

23 7.3 Wybrane i zoptymalizowane usprawnienia teromomodernizacyjne. Lp. Rodzaj i zakres przedsięwzięcia termomodernizacyjnego lub wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego Planowane koszty robót Koszt Audytu 1 845,00 [zł] SPBT [lata] 2 Wymiana okien ,00 10,44 3 Ocieplenie stropu nad najwyższą kondygnacją ,28 15,12 4 Ocieplenie ścian [SZ-2] ,50 16,12 5 Ocieplenie ścian [SZ-1] ,68 16, Zestawienie wariantów termomodernizacji budynku. Poniżej w tabelach zestawiono przewidywane koszty modernizacji budynku dla poszczególnych wariantów. W kosztach uwzględniono wszystkie czynniki (robociznę, materiały, sprzęt itd.). Grubości warstw dociepleń przyjęto na podstawie powyższej analizy. Powierzchnie wymiany ciepła obliczono na podstawie projektu technicznego budynku. Tabela 7a. Koszty modernizacji budynku wg wariantu I Lp. Opis wprowadzonej modernizacji Koszt [zł] SPBT Koszt Audytu 1 845,00 2 Wymiana okien ,00 10,44 3 Ocieplenie stropu nad najwyższą kondygnacją ,28 15,12 4 Ocieplenie ścian [SZ-2] ,50 16,12 5 Ocieplenie ścian [SZ-1] ,68 16,19 Ogółem ,46 Tabela 7b. Koszty modernizacji budynku wg wariantu II Lp. Opis wprowadzonej modernizacji Koszt [zł] SPBT Koszt Audytu 1 845,00 2 Wymiana okien ,00 10,44 3 Ocieplenie stropu nad najwyższą kondygnacją ,28 15,12 4 Ocieplenie ścian [SZ-2] ,50 16,12 Ogółem ,78 23

24 Tabela 7c. Koszty modernizacji budynku wg wariantu III Lp. Opis wprowadzonej modernizacji Koszt [zł] SPBT Koszt Audytu 1 845,00 2 Wymiana okien ,00 10,44 3 Ocieplenie stropu nad najwyższą kondygnacją ,28 15,12 Ogółem ,28 Tabela 7d. Koszty modernizacji budynku wg wariantu IV Lp. Opis wprowadzonej modernizacji Koszt [zł] SPBT Koszt Audytu 1 845,00 2 Wymiana okien ,00 10,44 Ogółem , Metoda wyznaczania optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego poprawiającego sprawność systemu grzewczego. Optymalny wariant przedsięwzięcia termomodernizacyjnego dotyczącego poprawy sprawności cieplnej systemu grzewczego jest to wariant, dla którego prosty czas zwrotu SPBT przyjmuje wartość minimalną, przy czym porównuje się warianty o tym samym zakresie usprawnień. Do wyznaczenia optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego korzysta się z zależności określonej wzorem: N CO SPBT, [lata] (17) OrCO n gdzie: N CO O rco planowane koszty robót wynikające z zastosowania wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego dotyczącego poprawy sprawności systemu grzewczego, zł, roczna oszczędność kosztów energii wynikająca z zastosowania wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, przypadająca na poszczególne z n wykorzystanych źródeł energii, zł/rok. Wartość rocznej oszczędności kosztów energii O rco dla n-tego źródła obliczono wg. wzoru: 24

25 O rco = (x 0 * w t0 * w d0 * Q OCO * O 0z / 0 - x 1 * w t1 * w d1 * Q 0CO * O 1z / 1 ) * (y 0 * q 0m * O 0m - y 1 * q 1m * O 1m ) + 12 * (Ab 0 - Ab 1 ), [zł/rok] (18) gdzie: x 0, x 1 - udział n-tego źródła w zapotrzebowaniu ciepła przed i po wykonaniu wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, Q 0CO 0, 1 w t0, w t1 - sezonowe zapotrzebowanie budynku na ciepło przed termomodernizacją, określone zgodnie z Polską Normą dotyczącą obliczania sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynków mieszkalnych z uwzględnieniem współczynników korekcyjnych wg tabeli 2 Rozporządzenia, GJ/rok, - całkowita sprawność systemu grzewczego przed i po modernizacji obliczona wg wzoru (19), - współczynniki uwzględniające przerwy w ogrzewaniu w okresie tygodnia przyjęte na podstawie tabeli (4) Rozporządzenia, w d0, w d1 - współczynniki uwzględniające przerwy w ogrzewaniu w okresie doby przyjęte na podstawie tabeli (5) Rozporządzenia, O 0z, O 1z - jak we wzorze (2), y 0, y 1 - udział n-tego źródła w zapotrzebowaniu na moc cieplną przed i po wykonaniu modernizacji, q 0m, q 1m - zapotrzebowanie budynku na moc cieplną przed i po zastosowaniu wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego poprawiającego sprawność systemu grzewczego budynku, określone zgodnie z Polską Normą lub projektu technicznego instalacji ogrzewania, MW, Ab 0, Ab 1 - jak we wzorze (2). Całkowitą sprawność systemu grzewczego 0, 1, oblicza się z zależności: o, 1 = w p r e, (19) gdzie: w sprawność wytwarzania ciepła określona zgodnie z Polskimi Normami dotyczącymi kotłów grzewczych, wodnych, niskotemperaturowych, gazowych oraz kotłów 25

26 p r e grzewczych stalowych o mocy grzewczej do 50 kw lub przyjmowana zgodnie z przepisami rozporządzenia dotyczącego sporządzania świadectw lub z dokumentacji technicznej, sprawność przesyłania ciepła określana zgodnie z Polską Normą dotyczącą izolacji cieplnej rurociągów, armatury i urządzeń lub przyjmowana zgodnie z przepisami rozporządzenia dotyczącego sporządzania świadectw lub z dokumentacji technicznej, sprawność regulacji i wykorzystania systemu grzewczego przyjmowana zgodnie z przepisami rozporządzenia dotyczącego sporządzania świadectw lub z dokumentacji technicznej, sprawność akumulacji ciepła przyjmowana zgodnie z przepisami rozporządzenia dotyczącego sporządzania świadectw lub z dokumentacji technicznej, Jak wspomniano w części opisowej Audytu źródłem ciepła dla analizowanego budynku jest lokalna kotłownia gazowa zlokalizowana w budynku. Stan techniczny tej kotłowni jest zły dlatego proponuje się jej modernizację, polegającą na montażu dwóch wysokosprawnych kotłów gazowych, o mocy 100 kw każdy, pracujących w układzie kaskady, wyposażonych w automatyczną regulację pogodową. Przewidziano również wymianę całej instalacji w segmencie A wraz z grzejnikami. Przy grzejnikach przewidziano zawory regulacyjne z głowicami termostatycznymi oraz automatyczne zawory podpionowe. Koszty przedsięwzięcia zestawiono w tabeli poniżej: Lp. Wyszczególnienie Jednostka Obmiar Cena Koszt 1 Modernizacja kotłowni Wymiana przewodów instalacji grzewczej Wymiana grzejników [szt.] , Prace demontażowe i montażowe Montaż zaworów termostatycznych [szt.] , Ogółem

27 Ocena proponowanego przedsięwzięcia: Stan po modern. 1 Obliczeniowa moc cieplna CO zał. 7 MW 0,1251 0,1251 Lp. Omówienie Jednostka Stan istn. 2 Roczne zapotrzebowanie na ciepło CO bez uwzględniania sprawności zał. 11 GJ/rok Ogólna sprawność CO wg. Zał. 12-0,576 0,839 4 Obniżenie nocne Obniżenie tygodniowe Roczne zapotrzebowanie na ciepło CO z uwzględnieniem sprawności i przerw w ogrzewaniu GJ/rok Roczna opłata zmienna zł/rok , ,24 8 Roczna opłata stała zł/rok 7 324, ,71 9 Roczny abonament zł/rok 1 452, ,00 10 Roczny koszt ogrzewania w sezonie standardowym zł/rok Oszczędność kosztów zł/rok ,77 12 Koszt modernizacji zł SPBT lat 7,51 8. Metoda wyboru optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego W celu wyznaczenia optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, o którym mowa w 6 pkt 4 rozporządzenia, dla poszczególnych wariantów przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, składających się z zestawu usprawnień termomodernizacyjnych dotyczących zmniejszenia strat ciepła przez przegrody budowlane, modernizacji systemu wentylacji i instalacji ciepłej wody użytkowej i uzupełnionych o optymalny wariant przedsięwzięcia poprawiającego sprawność całkowitą systemu grzewczego, oblicza się kolejno: a) planowane koszty całkowite N, w tym koszty opracowania audytu energetycznego i dokumentacji technicznej oraz koszty związane ze spełnieniem obowiązujących przepisów technicznobudowlanych, również w przypadku gdy działanie to nie przynosi oszczędności energii, b) kwotę rocznych oszczędności O r przewidzianą do uzyskania w wyniku realizacji przedsięwzięcia, c) zmniejszenie (w %) zapotrzebowania na ciepło w stosunku do stanu wyjściowego przed termomodernizacją, z uwzględnieniem sprawności całkowitej, d) kwotę środków własnych i kwotę kredytu, 27

28 e) obliczenie wysokości premii termomodernizacyjnej wg art. 5 ust. 1 i 2 ustawy Wyniki obliczeń zestawiono w tabeli poniżej: 28

29 Obliczenie oszczędności kosztów dla wariantów przedsięwzięć termomodernizacyjnych CO CWU CO+CWU wariant q CO Q CO η w Q CO* w/η Opłata CO q CWU Q CWU Opłata CWU Q CO+CWU KOSZT Oszczędności MW GJ/rok - - GJ/rok zł/rok MW GJ/rok zł/rok GJ/rok zł/rok GJ/rok % zł/rok 0 0, , ,17 0, , , ,12 I+A 0, , ,22 0, , , , , ,95 II+A 0, , ,47 0, , , , , ,70 III+A 0, , ,01 0, , , , , ,16 IV+A 0, , ,67 0, , , , , ,50 A 0, , ,40 0, , , , , ,77 Lp. Wariant przedsięwzięcia termomodernizacyjnego Dokumentacja wyboru optymalnego przedsięwzięcia termomodernizacyjnego budynku Planowane koszty całkowite Roczna oszczędność kosztów energii Procentowa oszczędność zapotrzebowania na energię [zł] [zł/rok] [%] Planowana kwota środków własnych i kwota kredytu [zł] [%] [zł] [%] 20% kredytu Premia termomodernizacyjna 16% kosztów całkowitych 2 lata oszczędności [zł] [zł] [zł] I+A , ,95 48,36 2 II+A , ,70 41,69 3 III+A , ,16 34,82 4 IV+A , ,50 33,00 5 A + koszt Audytu , ,77 28,40 0,00 0, ,46 100,00 0,00 0, ,78 100,00 0,00 0, ,28 100,00 0,00 0, ,00 100,00 0,00 0, ,00 100, , , , , , , , , , , , , , , ,55 29

30 9. Opis techniczny optymalnego przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, przewidzianego do realizacji. Optymalnym wariantem jest wariant Nr 1 (I+A) i spełnia on wszystkie wymogi Ustawy. Pozostałe warianty mogą również być realizowane. Biorąc pod uwagę kompleksowość termomodernizacji oraz największą oszczędność energii proponuje się modernizację budynku według wariantu pierwszego. Według tego wariantu należy wykonać: 1. Ocieplenie stropu pod nieogrzewanym poddaszem W budynku nad najwyższą ogrzewaną kondygnacją znajduje się nieogrzewane poddasze, dlatego ocieplenie stropu o powierzchni 341,2 m 2 proponuje się wykonać poprzez ułożenie na stropie płyt ze styropianu, o współczynniku przewodzenia ciepła λ=0,04 W/mK. Grubość warstwy styropianu powinna wynosić 0,18 m. Na tak wykonanym ociepleniu należy wykonać izolację z folii przeciwwilgociowej. Ponieważ jest to strych użytkowy na ociepleniu należy wykonać zbrojoną szlichtę cementową. Opór cieplny szlichty jest taki sam dla wszystkich analizowanych grubości ocieplenia i praktycznie pomijalny w stosunku do oporu cieplnego styropianu. Dlatego jego wartość została pominięta w obliczeniu oporu cieplnego stropu po ociepleniu. 2. Wymianę okien drewnianych o powierzchni 67,5 m 2 na stolarkę jednoramową, z szybą zespoloną nisko-emisyjną wypełnioną argonem o współczynniku U 0 =1,6 W/m 2 K. Okna powinny być wyposażone w nawiewniki. Okna z tworzyw nie powinny mieć zbyt dużych wymiarów i powinny być tak przymocowane do konstrukcji nośnej, aby profile mogły się swobodnie wydłużać i kurczyć. W związku z tym, zależnie od koloru i wymiarów okien z PCW, powinny być pozostawione odstępy między ościeżnicą, a przyległymi ścianami podane w poniższej tabeli. Wymiary okien 1 m 1 2 m 2 3 m Kolor ram i ościeżnic biały 10 mm 10 mm 10 mm ciemny 10 mm 15 mm 20 mm Takie same odstępy trzeba wykonać pomiędzy kilku oknami zestawionymi w jednym ciągu. Montując ościeżnice z tworzyw sztucznych do ścian należy zwrócić szczególną uwagę na ich zamocowanie i uszczelnienie styków. Do zamocowania powinny być stosowane kotwy lub dyble, osadzone w odstępach około 60 cm, a więc gęściej niż w wypadku ościeżnic 30