Dolnośląska Agencja Energii i Środowiska s.c. Agnieszka Cena-Soroko, Jerzy Żurawski Biuro: 51-180 Wrocław, ul. Pełczyńska 11, tel./fax.:71 326 13 43, e-mail:cieplej@cieplej.pl, www.cieplej.pl EFEKT EKOLOGICZNY Obiekt: Zespół Szkół Ekonomicznych Inwestor: Miasto Opole 45-015 Opole, Rynek- Ratusz Wykonawca: Dolnośląska Agencja Energii i Środowiska s.c. Agnieszka Cena-Soroko, Jerzy Żurawski 51-180 Wrocław, ul. Pełczyńska 11 Wykonał: Wrocław, maj 2015
Zawartość 1. Wstęp 3 1.1. Cel opracowania 3 1.2. Charakterystyka stanu istniejącego 4 1.3. Charakterystyka stanu projektowanego 5 2. Obliczenie emisji zanieczyszczeń 6 2.1. Emisja zanieczyszczeń - stan istniejący 6 2.2. Emisja zanieczyszczeń - stan projektowany 7 3. Porównanie wielkości emisji zanieczyszczeń dla stanu istniejącego i projektowanego 8 3.1. Bezpośredni efekt ekologiczny 8 3.2. Emisja równoważna 9 4. Pochodzenie energii 11 5. Podsumowanie 12 2/12
1. Wstęp 1.1. Cel opracowania Celem opracowania jest wskazanie efektu ekologicznego dla inwestycji obejmującej termomodernizację. Dane budynku: Zespół Szkół Ekonomicznych 45-063 Opole ul. Kościuszki 43 Zakres prac: docieplenie ścian zewnętrznych, docieplenie ściany w gruncie, docieplenie ściany wewnętrznej, docieplenie stropu strychu, docieplenie stropodachu płaskiego, wymiana stolarki okiennej wraz z montażem nawiewników okiennych, wymiana stolarki drzwiowej, zastosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła w auli, modernizacja systemu grzewczego 3/12
1.2. Charakterystyka stanu istniejącego 1.2.1. Źródło ciepła nr 1 - ciepłownia Przeznaczenie źródła: centralne ogrzewanie Opis źródła: Obiekt zasilany z węzła cieplnego jednofunkcyjnego z automatyka pogodową. Ocena stanu technicznego źródła i instalacji: Źródłem ciepła jest węzeł cieplny zasilany w ciepło z ECO Opole. Ogrzewanie wodne, pompowe z rozdziałem dolnym o parametrach 90/70 C. Przewody stalowe, częściowo izolowane termicznie otuliną ciepłochronną. Instalacja charakteryzuje się dużymi średnicami przewodów oraz dużym zładem. Elementami grzejnymi są stare grzejniki żeliwne, nie wyposażone w zawory i głowice termostatyczne. Instalacja c.o. w złym stanie technicznym charakteryzuje się: - brakiem izolacji termicznej powodującej zwiększone straty ciepła, - przewodami o dużej średnicy, - dużym zładzie instalacji c.o. - brakiem zaworów termostatycznych, - brakiem zaworów podpionowych, - grzejnikami starymi żeliwnymi i stalowymi w złym stanie technicznym. Tabela 1.2.1. Charakterystyka źródła ciepła nr 1 - stan istniejący Sprawność wytwarzania źródła 95,00% Sprawność systemu grzewczego 68,80% 1969,87 GJ/rok Moc cieplna 451,72 kw/rok 1.2.2. Źródło ciepła nr 2 - lokalna kotłownia Przeznaczenie źródła: ciepła woda użytkowa Opis źródła: Ciepła woda użytkowa przygotowywana w elektrczynych pojemnościowych zasobnikach wody. Przewody stalowe, izolowane termicznie otuliną ciepłochronną. Ocena stanu technicznego źródła i instalacji: Ciepła woda użytkowa przygotowywana w elektrczynych pojemnościowych zasobnikach wody. Przewody stalowe, izolowane termicznie otuliną ciepłochronną. Instalacja c.w.u. w dobrym stanie technicznym, nie przewiduje się modernizacji instalacji c.w.u. Tabela 1.2.2. Charakterystyka źródła ciepła nr 2 - stan istniejący Sprawność wytwarzania źródła 96,00% Sprawność systemu grzewczego 65,30% 229,10 GJ/rok Moc cieplna 34,48 kw/rok Paliwo energia elektryczna Wartość opałowa paliwa 0,0036 GJ/kWh Zawartość siarki 0,00% Zawartość popiołu 0,00% 4/12
1.3. Charakterystyka stanu projektowanego 1.3.1. Źródło ciepła nr 1 - ciepłownia Przeznaczenie źródła: centralne ogrzewanie Opis źródła: Obiekt zasilany z węzła cieplnego dwufunkcyjnego z automatyka pogodową należącego do ECO S.A. Ocena stanu technicznego źródła i instalacji: Przewiduje się wymianę instalacji c.o., wykonanie izolacji termicznej przewodów, wymianę grzejników, montaż zaworów podpionowych oraz montaż termostatycznych z głowicami termostatycznymi. Tabela 1.3.1. Charakterystyka źródła ciepła nr 1 - stan projektowany Sprawność wytwarzania źródła 95,00% Sprawność systemu grzewczego 80,30% 546,09 GJ/rok Moc cieplna 324,18 kw/rok 1.3.2. Źródło ciepła nr 2 - lokalna kotłownia Przeznaczenie źródła: ciepła woda użytkowa Opis źródła: Ciepła woda użytkowa przygotowywana w elektrczynych pojemnościowych zasobnikach wody. Przewody stalowe, izolowane termicznie otuliną ciepłochronną. Ocena stanu technicznego źródła i instalacji: Ciepła woda użytkowa przygotowywana w elektrczynych pojemnościowych zasobnikach wody. Przewody stalowe, izolowane termicznie otuliną ciepłochronną. Instalacja c.w.u. w dobrym stanie technicznym, nie przewiduje się modernizacji instalacji c.w.u. Tabela 1.3.2. Charakterystyka źródła ciepła nr 2 - stan projektowany Sprawność wytwarzania źródła 96,00% Sprawność systemu grzewczego 65,30% 229,10 GJ/rok Moc cieplna 34,48 kw/rok Paliwo energia elektryczna Wartość opałowa paliwa 0,0036 GJ/kWh Zawartość siarki 0,00% Zawartość popiołu 0,00% 5/12
2. Obliczenie emisji zanieczyszczeń 2.1. Emisja zanieczyszczeń - stan istniejący 2.1.1. Źródło ciepła nr 1 - ciepłownia ECO OPOLE Źródło informacji o danych emisyjnych: Wskaźniki emisji otrzymano od ECO S.A. Opole. Tabela 2.1.1. Emisja zanieczyszczeń dla źródła ciepła nr 1 - stan istniejący Wskaźnik emisji [kg/gj] [GJ/rok] Emisja 0,260800 0,513742 0,067800 0,133557 CO 0,013900 0,027381 99,300000 1969,87 195,608091 Pył 0,185800 0,366002 Sadza 0,000000 0,000000 Benzo(a)piren 0,000000 0,000000 2.1.2. Źródło ciepła nr 2 - lokalna kotłownia Energia elektryczna Źródło informacji o danych emisyjnych: dane własne Tabela 2.1.2. Emisja zanieczyszczeń dla źródła ciepła nr 2 - stan istniejący Wskaźnik emisji [kg/gj] [GJ/rok] Emisja 0,234000 0,053609 0,136500 0,031272 CO 0,006500 0,001489 225,560000 229,10 51,675796 Pył 0,007800 0,001787 Sadza 0,000195 0,000045 Benzo(a)piren 0,000000 0,000000 2.1.3. Łączna emisja zanieczyszczeń ze wszystkich źródeł ciepła - stan istniejący Tabela 2.1.3. Łączna emisja zanieczyszczeń ze wszystkich źródeł ciepła - stan istniejący Łączne zużycie ciepła [GJ/rok] Łączna emisja 0,567351 0,164829 CO 0,028870 2198,97 247,283887 Pył 0,367789 Sadza 0,000045 Benzo(a)piren 0,000000 6/12
2.2. Emisja zanieczyszczeń - stan projektowany 2.2.1. Źródło ciepła nr 1 - ciepłownia ECO OPOLE Źródło informacji o danych emisyjnych: Wskaźniki emisji otrzymano od ECO S.A. Opole. Tabela 2.2.1. Emisja zanieczyszczeń dla źródła ciepła nr 1 - stan projektowany Wskaźnik emisji [kg/gj] [GJ/rok] Emisja 0,260800 0,142420 0,067800 0,037025 CO 0,013900 0,007591 99,300000 546,09 54,226737 Pył 0,185800 0,101464 Sadza 0,000000 0,000000 Benzo(a)piren 0,000000 0,000000 2.2.2. Źródło ciepła nr 2 - lokalna kotłownia Energia elektryczna Źródło informacji o danych emisyjnych: dane własne Tabela 2.2.2. Emisja zanieczyszczeń dla źródła ciepła nr 2 - stan projektowany Wskaźnik emisji [kg/gj] [GJ/rok] Emisja 0,234000 0,053609 0,136500 0,031272 CO 0,006500 0,001489 225,560000 229,10 51,675796 Pył 0,007800 0,001787 Sadza 0,000195 0,000045 Benzo(a)piren 0,000000 0,000000 2.2.3. Łączna emisja zanieczyszczeń ze wszystkich źródeł ciepła - stan projektowany Tabela 2.2.3. Łączna emisja zanieczyszczeń ze wszystkich źródeł ciepła - stan projektowany Łączne zużycie ciepła [GJ/rok] Łączna emisja 0,196030 0,068297 CO 0,009080 775,19 105,902533 Pył 0,103251 Sadza 0,000045 Benzo(a)piren 0,000000 7/12
3. Porównanie wielkości emisji zanieczyszczeń dla stanu istniejącego i projektowanego 3.1. Bezpośredni efekt ekologiczny W tabeli 3.1.1. przedstawiono obliczeniową (obliczoną w bilansie energetycznym wg aktualnie obowiązujących norm w oparciu o średniomiesięczne temperatury obliczeniowe) emisję roczną dla stanu istniejącego i projektowanego. Stopień redukcji zanieczyszczeń obliczono w oparciu o wielkości emisji rocznej. Podano również redukcję ilości emitowanych zanieczyszczeń w jednostkach wagowych po zrealizowaniu inwestycji. Tabela 3.1.1. Bezpośredni efekt ekologiczny Stan istniejący Stan projektowany Efekt ekologiczny Redukcja emisji 0,567351 0,196030 0,371322 65,45 0,164829 0,068297 0,096532 58,56 CO 0,028870 0,009080 0,019791 68,55 247,283887 105,902533 141,381354 57,17 Pył 0,367789 0,103251 0,264538 71,93 Sadza 0,000045 0,000045 0,000000 0,00 Benzo(a)piren 0,000000 0,000000 0,000000 0,00 [%] Wykres 3.1.1. Bezpośredni efekt ekologiczny dla stanu istniejącego i projektowanego - poszczególne 0,6 0,18 0,032 280 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,567351 0,196030 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,164829 0,068297 0,028 0,024 0,020 0,016 0,012 0,008 0,004 0,028870 0,009080 240 200 160 120 80 40 247,283887 105,902533 0 0,00 0,000 0 SO 2 NO x CO CO 2 0,40,000045 0000008 0,35,000040 0000007 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,367789,000035,000030,000025,000020,000015,000010 0,000045 0,000045 0000006 0000005 0000004 0000003 0000002 0,000000 0,000000 0,05 0,103251,000005 0000001 0,00,000000 0000000 Pył Sadza Benzo(a)piren 8/12
3.2. Emisja równoważna Emisja równoważna, czyli zastępcza, jest to wielkość ogólna emisji zanieczyszczeń pochodzących z określonego (ocenianego) źródła zanieczyszczeń, która to wielkość ogólna wynika z zsumowania wielkości rzeczywistych emisji poszczególnych rodzajów zanieczyszczeń pochodzących z tego źródła pomnożonych przez ich współczynniki toksyczności, zgodnie ze wzorem: E = E * K r t t gdzie: E r - emisja równoważna źródeł emisji E t - emisja rzeczywista o indeksie t K - współczynnik toksyczności o indeksie t, który to współczynnik wyraża t stosunek dopuszczalnej średniorocznej wartości stężenia dwutlenku siarki e do dopuszczalnej średniorocznej wartości danego e, co t można określić wzorem: K = e / e t SO t 2 Wytyczne dotyczące przygotowania studiów wykonalności w zakresie systemów ochrony powietrza (26.04.2004) definiują pojęcie współczynnika toksyczności w oparciu o nieaktualne rozporządzenie: Współczynnik toksyczności zanieczyszczeń traktowane są jako stałe, gdyż są ilorazami wielkości określonych w Rozporządzeniu MOŚZNiL z dnia 28 kwietnia 1998r. w sprawie dopuszczalnych wartości stężeń substancji zanieczyszczających powietrze. W związku z powyższym współczynniki toksyczności zanieczyszczeń określono w oparciu o obowiązujące Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 5.12.2002r. w sprawie wartości odniesienia dla niektórych substancji w powietrzu (Dz. U. nr 1/2003 poz. 12). K = 30 mg/m³ : 30 mg/m³ = 1,0 K = 30 mg/m³ : 40 mg/m³ = 0,75 K CO = 30 mg/m³ : nie określone = nie określone K = 30 mg/m³ : nie określone = nie określone K = 30 mg/m³ : 40 mg/m³ = 0,75 Pył K = 30 mg/m³ : 8 mg/m³ = 3,75 Sadza K = 30 mg/m³ : 0,001 mg/m³ = 30000 Benzo(a)piren Tabela 3.2.1. Emisja równoważna dla stanu istniejącego i projektowanego Współczynnik toksyczności Emisja stan istniejący Emisja równoważna stan istniejący Emisja stan projektowany Emisja równoważna stan projektowany 1,0 0,567351 0,567351 0,196030 0,196030 0,75 0,164829 0,123622 0,068297 0,051223 Pył 0,75 0,367789 0,275842 0,103251 0,077438 Sadza 3,75 0,000045 0,000168 0,000045 0,000168 Benzo(a)piren 30000 0,000000 0,000213 0,000000 0,000213 ŁĄCZNA EMISJA RÓWNOWAŻNA - - 0,967195-0,325071 Efekt ekologiczny wyrażony emisją równoważną wynosi 0,642125 Mg/rok, tj. 66,39 %. 9/12
Wykres 3.2.1. Emisja równoważna dla stanu istniejącego i projektowanego 0,6 Poszczególne 1 Łącznie 0,5 0,8 0,4 0,6 0,3 0,567351 0,967195 0,2 0,4 0,1 0 0,275842 0,196030 0,123622 0,077438 0,051223 0,000168 0,000213 0,000168 0,000213 Pył Sadza Benzo(a)piren 0,2 0 0,325071 10/12
4. Pochodzenie energii W tabeli 4.1. przedstawiono pochodzenie energii dla stanu istniejącego i projektowanego. Tabela 4.1. Pochodzenie energii Rodzaj energii Stan istniejący Stan projektowany [kwh/rok] [%] [kwh/rok] [%] Energia nieodnawialna 610825,00 100,00 215330,56 100,00 Energia odnawialna z biopaliw Energia odnawialna ze słońca Energia odnawialna z wiatru Energia odnawialna geotermalna Energia odnawialna wodna 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 RAZEM 610825,00 100,00 215330,56 100,00 11/12
5. Podsumowanie Inwestycja obejmująca termomodernizację budynku: Zespół Szkół Ekonomicznych 45-063 Opole, ul. Kościuszki 43 w zakresie: docieplenie ścian zewnętrznych, docieplenie ściany w gruncie, docieplenie ściany wewnętrznej, docieplenie stropu strychu, docieplenie stropodachu płaskiego, wymiana stolarki okiennej wraz z montażem nawiewników okiennych, wymiana stolarki drzwiowej, zastosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła w auli, modernizacja systemu grzewczego jest ekologicznie uzasadniona, ponieważ daje pozytywne efekty w postaci redukcji emisji równoważnej zanieczyszczeń do atmosfery o 66,39 %. 12/12