Obliczenie efektu ekologicznego zadania Remont dachu z ociepleniem budynku szkoły Zespół Szkół nr 1 w Kędzierzynie - Koźlu

Transkrypt

1 ul. Partyzantów 26c/12, Kędzierzyn - Koźle pracownia : Al. Jana Pawła II 4 p.210, Kędzierzyn - Koźle tel. / fax (077) NIP Temat: Obliczenie efektu ekologicznego zadania Remont dachu z ociepleniem budynku szkoły Zespołu Szkół nr 1 w Kędzierzynie - Koźlu Inwestor: Zespół Szkół nr 1 w Kędzierzynie - Koźlu Kędzierzyn Koźle ul. Skarbowa 2 Opracował : mgr inŝ. Jerzy Pięta upr. bud. 279/89/Op... Kędzierzyn Koźle, grudzień 2011 r

2 Spis treści. 1. Wielkość zapotrzebowania ciepła. 2. Wielkość zmniejszenia emisji.. Efekt ekologiczny. 4. Koszt uzyskania efektu ekologicznego. 5. Literatura. 1. Wielkość zapotrzebowania ciepła. 1.1 Stan istniejący. Budynki Zespołu Szkól nr 1 ogrzewane są instalacją centralnego ogrzewania zasilaną poprzez węzeł cieplny z miejskiej sieci ciepłowniczej. Obliczeniowe zapotrzebowanie ciepła budynku szkolnego, określone w oparciu o dokumentację archiwalną węzła cieplnego z lipca 1997 r, wynosi: Q o1 = 450,0 kw 1.2 Stan projektowany. W ramach zadania planowany jest remont dachu budynku Szkoły wraz z ociepleniem wełna mineralną. Po zrealizowaniu zadania nastąpi zmniejszenie zapotrzebowania ciepła na ogrzanie budynku i w konsekwencji zmniejszenie emisji do powietrza zanieczyszczeń emitowanych w procesie spalania paliw w źródle ciepła zaopatrującego w energię cieplną budynki Zespołu Szkół nr 1. Zakres rzeczowy zadania obejmuje remont pokrycia dachowego budynku Szkoły wraz z ociepleniem dachu warstwą wełny mineralnej o łącznej grubości s = 20 cm. Ogólna powierzchnia ocieplanego dachu wynosi F = 1474,0 m 2 Całkowity koszt realizacji zadania (brutto): C = ,0 zł W wyniku realizacji zadania nastąpi zmniejszenie zapotrzebowania ciepła na ogrzanie budynku i w konsekwencji zmniejszenie emisji do powietrza zanieczyszczeń emitowanych w procesie spalania paliw w źródle ciepła zaopatrującego w energię cieplną budynki Zespołu Szkół nr 1. Zmniejszenie obliczeniowego zapotrzebowania ciepła w wyniku docieplenia stropodachu. Wielkość zmniejszenia obliczeniowego zapotrzebowania ciepła wyniesie: Q o = F D ( U 1D U 2D ) ( t w t z ) F D powierzchnia ocieplanego pokrycia dachowego, m 2 F D = 1474,0 m 2 U 1D współczynnik przenikania ciepła dachu przed ociepleniem, W/m 2 K U 2D współczynnik przenikania ciepła dachu po dociepleniu, W/m 2 K U 1D = 2,5 W/m 2 K U 2D = 0,20 W/m 2 K t w - wewnętrzna temperatura obliczeniowa, t w = 20 o C t z - zewnętrzna temperatura obliczeniowa, t z = - 20 o C Q o = 1474,0 ( 2,5 0,20) ( ) = W Przyjęto: Q o = 126,0 kw Obliczeniowe zapotrzebowanie ciepła po ociepleniu dachu Obliczeniowe zapotrzebowanie ciepła po ociepleniu dachu wyniesie: Q o2 = 450,0 126,0 = 24,0 kw Q o2 = 24,0 kw niosek. Ocieplenie dachu znacznie obniŝy obliczeniowe zapotrzebowanie ciepła, o Q o = 126,0 kw, tj. o 28,0%. 2

3 Zmniejszenie rocznego zuŝycia energii cieplnej. Roczne zuŝycie energii cieplnej przed termomodernizacją. Q a1 = 0,44 Q o1 T h Roczne zuŝycie energii cieplnej po termomodernizacji. Q a2 = 0,44 Q o2 T h 0,44 współczynnik korygujący moc znamionową do mocy odpowiadającej średniej temperaturze sezonu grzewczego Q o1 obecne obliczeniowe zapotrzebowanie ciepła Q o2 - obliczeniowe zapotrzebowanie ciepła po ociepleniu dachu T h czas trwania sezonu grzewczego T h = 4800 godz. Q a1 = 0,44 450, = kwh Q a2 = 0,44 24, = kwh Roczne zmniejszenie zuŝycia energii cieplnej w wyniku termomodernizacji. Q a = Q a1 - Q a2 = = kwh Przyjęto: Q a = kwh Wniosek. Ocieplenie dachu obniŝy roczne zuŝycie energii cieplnej o Q a = kwh, tj. o 28,0%. 2 Wielkość zmniejszenia emisji. Źródłem ciepła dla miejskiej sieci ciepłowniczej w Koźlu jest kotłownia gazowa przy ul. Piastowskiej. Zmniejszenie przez budynek Szkoły wielkości poboru ciepła z sieci ciepłowniczej przełoŝy się na zmniejszenie emisji substancji szkodliwych z w/w kotłowni. Wielkość emisji przed i po ociepleniu dachu naleŝy więc odnieść do wartości uzyskiwanych przy spalaniu gazu w kotłach wodnych wysokotemperaturowych, takich jak zainstalowane w kotłowni przy ul. Piastowskiej. Przyjęto typowe wartości, zarówno w odniesieniu do charakterystyki paliwa jak i jednostkowych wskaźników emisji. Charakterystyka paliwa: gaz ziemny GZ 50 o charakterystyce wg PN 87/C wartość opałowa Q r = 1000 kj/m - zawartość siarki całkowitej S s < 40mg/m Czas pracy instalacji w roku t a = 4800 h/rok Emisja dla stanu przed termomodernizacją. Roczne zapotrzebowanie paliwa. 600 Qa B = = 2 η Q 0, a = k r ,0m / rok η k = 89% - łączna sprawność kotłowni i przesyłu siecią cieplną Q r = 1000 kj/m wartość opałowa paliwa Jednostkowe współczynniki emisji. - dwutlenek siarki e s = 0, kg/m paliwa - dwutlenek azotu e n = 0,0007 kg/ m paliwa - pył - nie występuje - tlenek węgla - e co 0,0001 kg/ m paliwa - dwutlenek węgla e co2 1,76 kg/ m paliwa Emisja roczna: - dwutlenek siarki E s = e s B a2 = 0, = 8,80 kg/a - dwutlenek azotu E n = e n B a2 = 0, = 45,88 kg/a

4 - pył - Ep = 0 kg/a - tlenek węgla E co = e co B a2 = 0, = 16,12 kg/a - dwutlenek węgla E co2 = e co2 B a2 = 1, = ,0 kg/a Emisja dla stanu po termomodernizacji. Roczne zapotrzebowanie paliwa. 600 Qa B = = 1 η Q 0, a = k r 89287,0m η k = 89% - sprawność kotłowni Q r = 1000 kj/m wartość opałowa paliwa / rok Jednostkowe współczynniki emisji. - dwutlenek siarki e s = 0, kg/m paliwa - dwutlenek azotu e n = 0,0007 kg/ m paliwa - pył - nie występuje - tlenek węgla - e co 0,0001 kg/ m paliwa - dwutlenek węgla e co2 1,76 kg/ m paliwa Emisja roczna: - dwutlenek siarki E s = e s B a1 = 0, = 6,4 kg/a - dwutlenek azotu E n = e n B a1 = 0, =,04 kg/a - pył - Ep = 0 kg/a - tlenek węgla E co = e co B a1 = 0, = 11,60 kg/a - dwutlenek węgla E co2 = e co2 B a1 = 1, = ,0 kg/a. Efekt ekologiczny PoniŜej tabelarycznie przedstawiono wielkość zmniejszenia emisji w wyniku termomodernizacji budynku. Substancja Emisja przed Emisja po Wielkość termomodernizacją termomodernizacji zmniejszenia emisji Dwutlenek siarki 0, ,0064 0,00246 Dwutlenek azotu 0, ,004 0,01284 Pył 0,0 0,0 0,0 Tlenek węgla 0, , ,00452 Dwutlenek węgla 218, 157,1 61,2 4. Koszt uzyskania efektu ekologicznego. Redukcja emisji równowaŝnej - w przeliczeniu na dwutlenek siarki. E r = Σ E i k ai E i emisja i-tego zanieczyszczenia w Mg k ai współczynnik przeliczeniowy toksyczności danego zanieczyszczenia na dwutlenek siarki k ai wynosi: - dwutlenek siarki dwutlenek azotu 2,9 - tlenek węgla 0,5 4

5 - pył 2,9 E r = 0, , ,9 + 0, ,5 + 0,0 2,9 = 0,04196 Koszt ocieplenia dachu wyniesie: C = ,0 zł Wskaźniki jednostkowe efektu ekologicznego wyniosą: Wskaźnik jednostkowych kosztów inwestycyjnych redukcji zanieczyszczeń. W 1 = C : E r = ,0 : 0,04196 = ,00 zł/mg Wskaźnik jednostkowych kosztów inwestycyjnych zainstalowania 1 kw mocy odniesiono do wielkości zmniejszenia obliczeniowego zapotrzebowania ciepła, tj., Q o = 19,0 kw W 2 = C : Q o = ,0 : 126,0 = 7 70,00 zł/kw 5. Literatura. 1. Aktualne normy i wytyczne obliczania emisji. 2. Wskaźniki emisji tlenków azotu i tlenków węgla z procesów spalania paliw, IKŚ, Warszawa 1981 r.. R. Turschmid Odprowadzanie spalin, Gospodarka paliwami i energią, nr 1 4/82 4. J. Juda, St. Chróściel Ochrona powietrza atmosferycznego WNT, W wa 1974 r. 5. J. Kwiatkowski, L. Cholewa Centralne ogrzewanie. Pomoce projektanta Arkady. Warszawa 1980 r. 6. Materiały szkoleniowe firmy Viessmann. 7. Zeszyt nr Przyjazne dla środowiska naturalnego ogrzewanie czyste spalanie 8. Wskaźniki emisji zanieczyszczeń ze spalania paliw. KOBiZE, 2011 rok 5