AUDYT ENERGETYCZNY Celem ćwiczeń jest wykonanie audytu energetycznego dla budynku mieszkalnego wielorodzinnego zlokalizowanego we Wrocławiu. Budynek jest w całości podpiwniczony i ma cztery powtarzalne kondygnacje mieszkalne. Budynek podzielony został dla potrzeb obliczeń na dwie strefy: mieszkania (strefa I) oraz klatka schodowa (strefa II). 1
1. Dane ogólne o budynku Kubatura wentylowana części mieszkalnej 1919 m 3 Kubatura wentylowana klatki schodowej 392 m 3 Powierzchnia ogrzewana mieszkań 1053 m 2 Powierzchnia klatki schodowej 157 m 2 Ilość osób korzystających z c.w.u. 64 osoby Zużycie c.w.u. za ostatni rok 1192 m 3 Obliczeniowa temperatura zewnętrzna -18 C Obliczeniowa temperatura strefy I 20,4 C Obliczeniowa temperatura strefy II 8 C Wysokość kondygnacji w świetle 2,5 m Wysokość kondygnacji w osiach 2,7 m Ściany zewnętrzne strefa I Ściany zewnętrzne strefa II Dach (stropodach wentylowany) Strop nad piwnicą Okna w mieszkaniach Okna na klatce schodowej Drzwi zewnętrzne (drewniane, oszklone) 2. Instalacje wewnętrzne U 0,98 W/m 2 K F 684 m 2 U 0,98 W/m 2 K F 64 m 2 U 0,17 W/m 2 K F 329 m 2 U 0,25 W/m 2 K F 329 m 2 U 1,6 W/m 2 K F 87 m 2 U 2,6 W/m 2 K F 6,8 m 2 U 1,3 W/m 2 K F 5,0 m 2 Ogrzewanie Ciepła woda użytkowa Źródło ciepła dla c.o. i c.w.u. Regulacja przewody stalowe, w piwnicy słabo zaizolowane, piony prowadzone przez mieszkania, nieizolowane, szczegółowe dane zestawiono w tabeli i na rysunku przewody stalowe, w piwnicy słabo zaizolowane, piony prowadzone przez mieszkania, nieizolowane, szczegółowe dane zestawiono w poniższej tabeli i na rysunku węzeł ciepłowniczy, zmodernizowany automatyka pogodowa, przy grzejnikach zamontowane zawory termostatyczne 2
Lp. Rodzaj przewodu Średnica przewodu Lokalizacja Długość 1 Instalacja c.o. / poziomy DN 40 piwnica 34 mb 2 Instalacja c.o. / poziomy DN 32 piwnica 20 mb 3 Instalacja c.o. / poziomy DN 25 piwnica 112 mb 4 Instalacja c.o. / piony DN 25 mieszkania 220 mb 5 Instalacja c.w.u. / poziomy DN 50 piwnica 17 mb 6 Instalacja c.w.u. / poziomy DN 40 piwnica 10 mb 7 Instalacja c.w.u. / piony DN 40 mieszkania 44 mb 8 Instalacja cyrkulacji/poziomy DN 25 piwnica 27 mb 9 Instalacja cyrkulacji/piony DN 20 mieszkania 44 mb 3
3. Taryfa za energię Wyszczególnienie Jednostka Netto Brutto Opłata stała za moc zamówioną zł/mw m-c 4 508,18 5 548,06 Opłata zmienna za zużycie zł/gj 33,53 41,25 Opłata stała za usługi przesyłowe zł/mw m-c 650,28 799,84 Opłata zmienna za usługi przesyłowe zł/gj 6,95 8,55 Opłata abonamentowa zł/m-c - - Opłata za moc, O 0m = O 1m = Opłata za zużycie, O 0u = O 1u = Abonament, Ab 0 = Ab 1 = 4. Wyznaczenie liczby stopniodni dla Wrocławia m-c t e(m) Ld(m) Std Std - o C dni dla t wo=20,4 o C dla t wo=8 o C I -0,4 31 II -0,7 28 III 2,8 31 IV 7,3 30 V 12,7 10 IX 13,4 5 X 8,9 31 XI 3,8 30 XII -1,1 31 Σ Std 5. Bilans cieplny w stanie istniejącym Zapotrzebowanie budynku ma moc cieplną dla celów grzewczych w stanie istniejącym, obliczone według PN-EN 12831: q C.O. = 71,2 kw Zapotrzebowania na energię użytkową do ogrzewania w stanie istniejącym, obliczone według PN-EN 13790: Q h,nd = 134 038 kwh/rok 4
6. Propozycje usprawnień termomodernizacyjnych 7. Określenie optymalnego ulepszenia dotyczącego modernizacji ścian zewnętrznych części mieszkalnej Powierzchnia ściany zewnętrznej m 2 Powierzchnia ściany do obliczania kosztów (ze względu na wyceny rynkowe, dolicza się powierzchnię okien) Współczynnik U ściany zewnętrznej W/(m 2 K) Materiał izolacyjny: styropian, współczynnik przewodzenia ciepła Koszt izolacji w zależności od jej grubości Minimalna grubość izolacji: m 2 0,032 W/(mK) 130 zł/m 2 dla d = 12 cm + dodatkowo 2 zł/cm 5
Lp. Opis Jednostka Stan istniejący Warianty termomodernizacji I II III IV 1 2 3 4 5 6 7 8 1 d iz cm - 2 R m 2 K/W - 3 R m 2 K/W 4 Q 0u, Q 1u GJ/a 5 q 0u, q 1u MW 6 O ru zł/a - 7 N j zł/m 2-8 N U zł - 9 SPBT lata - 10 U 0, U 1 W/(m 2 K) Optymalne usprawnienie dla ścian zewnętrznych części mieszkalnej: 6
8. Określenie optymalnego ulepszenia dotyczącego modernizacji ścian zewnętrznych klatki schodowej Powierzchnia ściany zewnętrznej m 2 Powierzchnia ściany do obliczania kosztów m 2 Współczynnik U ściany zewnętrznej W/(m 2 K) Materiał izolacyjny: styropian, współczynnik przewodzenia ciepła 0,032 W/(mK) Koszt izolacji 130 zł/m 2 dla d = 12cm + dodatkowo 2 zł/cm Minimalna grubość izolacji: Lp. Opis Jednostka Stan Warianty termomodernizacji istniejący I II III IV 1 2 3 4 5 6 7 8 1 d iz cm - 2 R m 2 K/W - 3 R m 2 K/W 4 Q 0u, Q 1u GJ/a 5 q 0u, q 1u MW 6 O ru zł/a - 7 N j zł/m 2-8 N U zł - 9 SPBT lata - 10 U 0, U 1 W/(m 2 K) Optymalne usprawnienie dla ścian zewnętrznych klatki schodowej: 7
9. Określenie optymalnego usprawnienia dotyczącego wymiany okien na klatce schodowej Powierzchnia okien m 2 System wentylacji Naturalna, doprowadzenie powietrza wentylacyjnego odbywa się przez nawiewniki Współczynnik U okien w stanie istniejącym W/(m 2 K) Strumień powietrza wentylującego V nom Cena jednostkowa okien uzależniona od współczynnika przenikania ciepłą 650 zł/m 2 dla U=1,3 W/(m 2 K) + 50 zł/m 2 za obniżenie o 0,1 W/(m 2 K) Lp Opis / wyszczególnienie Jedn. Stan istniejący Warianty I II III 1 2 3 4 5 6 7 2 Współczynnik przenikania W/(m 2 K) 3 Współczynniki korekcyjne C r - C m - C w - 4 8,64 10-5 Sd A ok U GJ/a 5 2,94 10-5 c r c w V nom Sd GJ/a 6 Q 0u,Q 1u = poz.4 + poz.5 GJ/a 7 10-6 A ok (t wo-t zo) U MW 8 3,4 10-7 c m V nom (two-tzo) MW 9 q 0,q 1 = poz.7 + poz.8 MW 10 O rok+ O rw zł/rok - 11 Cena jednostkowa wym. okien zł/m 2-12 Koszt wymiany okien N ok zł - 13 SPBT - - Optymalne usprawnienie dla wymiany okien na klatce schodowej: 8
10. Określenie optymalnego usprawnienia w zakresie modernizacji systemu c.w.u. Roczne zużycie c.w.u. (wg danych dostarczonych np. przez zarządcę budynku) Koszt wymiany izolacji termicznej przewodów m 3 zł/m Zapotrzebowanie na energię użytkową dla c.w.u.: Zapotrzebowanie na moc dla c.w.u.: Lokalizacja DN Rodzaj przewodu L, m qj, W/m Czas, h QSTRAT, kwh Całkowite straty ciepła przed modernizacją Lokalizacja DN Rodzaj przewodu L, m qj, W/m Czas, h QSTRAT, kwh Całkowite straty ciepła po modernizacji Sprawność przesyłu: 9
Sprawności składowe systemu Lp. Rodzaje usprawnień termomodernizacyjnych przed modernizacją po modernizacji 1 2 3 4 1 Sprawność wytwarzania, η W,g 2 Sprawność akumulacji, η W,s 3 Sprawność przesyłu, η W,d 4 Sprawność całkowita systemu, η=η g η s η d Lp. Opis Przed modernizacją Po modernizacji 1 2 3 4 1 Zapotrzebowanie na energię użytkową, GJ/rok 2 Zapotrzebowanie na moc cieplną q, MW 3 Opłata zmienna O z, zł/gj 4 5 6 Opłata za zamówiona moc cieplną O m, zł/mwm-c miesięczna opłata abonamentowa Ab 0, Ab 1 zł/m-c Roczne oszczędności kosztów energii ΔO rcwu, zł 7 Koszty przedsięwzięcia N cwu, zł 8 SPBT = N cwu/ ΔQr cwu, lat 10
11. Określenie optymalnego usprawnienia w zakresie modernizacji systemu c.o. Zapotrzebowanie na energię użytkową na cele centralnego ogrzewania Zapotrzebowanie na moc na cele c.o. Parametry instalacji c.o. 90/70, regulowane C kwh/rok GJ/rok kw Lokalizacja DN Rodzaj przewodu L, m qj, W/mb Czas, h QSTRAT, kwh Całkowite straty ciepła przed modernizacją Lokalizacja DN Rodzaj przewodu L, m qj, W/mb Czas, h QSTRAT, kwh Całkowite straty ciepła po modernizacji Sprawność przesyłu: 11
Sprawności składowe systemu Lp. Rodzaje usprawnień termomodernizacyjnych przed termomodernizacją po termomodernizacji 1 2 3 4 1 Sprawność wytwarzania η H,g 2 Sprawność akumulacji η H,s 3 Sprawność przesyłu η H,d 4 Sprawność regulacji i wykorzystania η H,e 5 Uwzględnienie przerw w ciągu tygodnia w t, 6 Uwzględnienie przerw w ciągu doby w d 7 Sprawność całkowita systemu η=η g η d η e η s Lp. Opis Jedn. Przed termomodernizacją Po termomodernizacji 1 2 3 4 5 1 Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło GJ/rok 2 Zapotrzebowanie na moc cieplną q MW 3 Opłata zmienna O z zł/gj 4 Opłata za zamówiona moc cieplną O m zł/mwm-c 5 Miesięczna opłata abonamentowa Ab 0, Ab 1 zł/m-c 6 Roczne oszczędności kosztów energii ΔO rc.o zł 7 Koszty przedsięwzięcia N c.o. zł 8 SPBT = N c.o/ ΔOr c.o lat 12
12. Analiza wariantów termomodernizacji Wybrane i zoptymalizowane usprawnienie termomodernizacyjne zmierzające do zmniejszenia zapotrzebowania na ciepło w wyniku zmniejszenia strat ciepła przez przenikanie przez przegrody budowlane oraz warianty przedsięwzięć termomodernizacyjnych dotyczących modernizacji systemu wentylacji i systemu przygotowania ciepłej wody użytkowej, uszeregowane według rosnącej wartości SPBT: Opis Oznaczenie Nakłady łączne SPBT - - zł lat 13
Zestawienie mocy i zużycia energii Wariant q co q cwu Q H,nd Q W,nd q co + q cwu Q K,H Q K,W Q K kw kw GJ GJ kw GJ GJ GJ stan aktualny 14
Podsumowanie obliczenia do wypełnienia tabeli obligatoryjnej Dla wariantu: Koszty całkowite: Roczna oszczędność kosztów energii: Procentowa oszczędność zapotrzebowania na energię: Dla wariantu: Koszty całkowite: Roczna oszczędność kosztów energii: Procentowa oszczędność zapotrzebowania na energię: Dla wariantu: Koszty całkowite: Roczna oszczędność kosztów energii: Procentowa oszczędność zapotrzebowania na energię: Dla wariantu: Koszty całkowite: Roczna oszczędność kosztów energii: Procentowa oszczędność zapotrzebowania na energię: 15
Wariant przedsięwzięcia termo-modernizacyjnego Planowane koszty całkowite Roczna oszczędność kosztów energii Procentowa oszczędność zapotrzebowania na energię 13. Tabela obligatoryjna Lp. Optymalna kwota kredytu Premia termomodernizacyjna 1 2 3 4 - zł zł/rok % % zł 20% kredytu 16% inwestycji 2x oszczędność kosztów energii PODSUMOWANIE: Udział środków własnych Optymalny wariant termomodernizacji Roczna oszczędność kosztów energii Kwota kredytu Prowizja Banku kredytującego: przyjęto 5% (wg danych branego kredytu) Prowizja BGK: 0,6 % (stała wartość pobierana przez BGK) premia Kwota premii termomodernizacyjnej może wynieść: 16