Auditing i certyfikacja energetyczna – ćwiczenia dla IIst. studiów

Auditing i certyfikacja energetyczna – ćwiczenia dla IIst. studiów stacjonarnych Wydziału IS PWr
Audyt energetyczny budynku mieszkalnego
Opracowanie: M.Szulgowska-Zgrzwa, P.Kowalski
1
Dane wejściowe
 Kubatura części ogrzewanej / brutto:
V= 1 827m3 / 2160m3
 Powierzchnia ogrzewana:
A= 630 m2
 Ilość osób korzystających z cwu :
n = 48
 Obliczeniowa temperatura zewnętrzna:
tzew.=-18oC
 Obliczeniowa temperatura pomieszczeń:
tpom=20oC
UPROSZCZENIE !
 Współczynniki przenikania ciepła dla przegród zewnętrznych:
 Ściany zewnętrzne:
Usz=1,025W/m2K,
Fsz=476m2
2
 Dach (płaski, bez pustki)
UD=0,97W/m K,
FD=225m2
2
 Podłoga na gruncie:
UPG=0,325W/m K,
FPG=225m2
2
 Okna (drewniane, podwójne):
UOK=3,0W/m K,
FOK=100m2
 Drzwi zewnętrzne (drewniane, oszklone): UD=3,0W/m2K,
FD=2,0m2
 Taryfa (ciepło sieciowe):
Wyszczególnienie
Jednostka
netto
brutto
Opłata stała za moc zamówioną
zł/MW×m-c
Opłata zmienna za zużycie
zł/GJ
Opłata stała za usługi przesyłowe
zł/MW×m-c
Opłata zmienna za usługi przesyłowe
zł/GJ
UWAGA: Taryfa dla źródła ciepła po modernizacji w przypadku, gdy nie zmieniamy dostawcy pozostaje taka sama.
„Opłata za moc”: O0m=O1m= ……………………………………………. zł/MW×m-c
„Opłata za zużycie”: O0u=O1u= ……………………………………… zł/GJ
Abonament: Ab0=Ab1= 0 zł/m-c
Wyznaczenia sprawności systemu grzewczego w stanie aktualnym
Założenie - w budynku wykonano już modernizację systemu grzewczego.
Źródło ciepła: Węzeł ciepłowniczy o mocy do 100 kW, zmodernizowany, w obudowie
Instalacja c.o.: zmodernizowana, przewody stalowe, zaizolowane, prowadzone w bruzdach ściennych.
Regulacja: Automatyka pogodowa, przy grzejnikach zamontowano nowe zawory termostatyczne.
Sprawność
aktualnie
wytwarzania
Wyznaczenie liczby stopniodni dla Wrocławia
Liczba Sd dla Wrocławia , two=20oC
m-c
te(m)
Ld(m)
oC
dni
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
Sd
przesyłu
akumulacji
regulacji
całkowita
Lg
Sd
-
Sd  [t wo  te (m)]Ld (m), [dzień * K / rok ]
m 1
533
381
73
33
344
486
654
Bilans cieplny w „stanie istniejącym”
Obliczeniowe zapotrzebowania na ciepło dla celów grzewczych: qC.O. = ………..… kW ( obliczone wg 12831 w OZC-4)
Sezonowe zapotrzebowania na ciepło w stanie aktualnym:
QSEZ. = …………. GJ/a (obliczone wg Rozp. w sp. Certyfikacji)
Propozycje usprawnień termomodernizacyjnych:
- ocieplenie ścian zewnętrznych
- ocieplenie dachu
- wymiana okien i drzwi
Str. 1
Auditing i certyfikacja energetyczna – ćwiczenia dla IIst. studiów stacjonarnych Wydziału IS PWr
Audyt energetyczny budynku mieszkalnego
Opracowanie: M.Szulgowska-Zgrzwa, P.Kowalski
2
OKREŚLENIE OPTYMALNEGO USPRAWNIENIA DOTYCZĄCEGO OCIEPLENIA ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH:
DANE:
Fsz = …………………… m2
Fsz,do kosztów = ………………. m2
Usz = …………………….. W/m2K
OCIEPLENIE:
Styropian o λ=………………….. W/mK
Koszt izolacji: ………………………………………………………………………
WZORY:
Minimalna grubość izolacji:


1
   IZOL .  100  ........................................................................cm
d min   R min 
U PRZED .MOD. 

OZNACZENIA: 0 – przed termomodernizacją 1 – po termomodernizacji
5
Zużycie energii: Q0u , Q1u  8,64 10  Sd  A R , GJ rok
Moc grzewcza:
q0u , q1u  106  A  t wo  t zo  R , MW
Roczna oszczędność kosztów energii:
OrU  ( x0 * Q0u * O0u  x1 * Q1u * O1u )  12 * ( y0 * q0u * O0m  y1 * q1u * O1m )  12 * ( Ab0  Ab1 ), zł / rok
Prosty czas zwrotu inwestycji: SPBT 
stan
istniejący
Lp.
Opis
Jednostka
1
2
3
1
Diz
cm
4
-
∆R
m2K/W
-
R
m2K/W
Q0u, Q1u
GJ/a
q0u, q1u
MW
6
∆QrU
zł/a
-
7
Nj
zł/m2
-
8
Nu
zł
-
9
SPBT
lata
-
10
U0, U1
W/(m2*K)
2
3
4
NU
OrU
warianty
1
2
3
4
5
6
7
8
5
OPTYMALNE USPRAWNIENIE DLA ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH TO: ……………………………………………….…………….
Str. 2
Auditing i certyfikacja energetyczna – ćwiczenia dla IIst. studiów stacjonarnych Wydziału IS PWr
Audyt energetyczny budynku mieszkalnego
Opracowanie: M.Szulgowska-Zgrzwa, P.Kowalski
3
OKREŚLENIE OPTYMALNEGO UPRAWNIENIA DOTYCZĄCEGO OCIEPLENIA DACHU:
DANE:
OCIEPLENIE:
WZORY:
FD = ……………. m2
FD, do kosztów = ………………..m2
UD = …………………W/m2K
Styropian o λ=…………………………. W/mK
Koszt izolacji: ………………………………………………
Minimalna grubość izolacji:


1
   IZOL .  100  ..................................................................
d min   R min 
U PRZED .MOD. 

OZNACZENIA: 0 – przed termomodernizacją 1 – po termomodernizacji
Zużycie energii: Q0u , Q1u  8,64 10 5  Sd  A R , GJ / rok
Moc grzewcza:
q0u , q1u  10 6  A  t wo  t zo  R , MW
Roczna oszczędność kosztów energii:
OrU  ( x0 * Q0u * O0u  x1 * Q1u * O1u )  12 * ( y0 * q0u * O0m  y1 * q1u * O1m )  12 * ( Ab0  Ab1 ), zł / rok
Prosty czas zwrotu inwestycji: SPBT 
Lp.
NU
OrU
stan
istniejący
Opis
Jednostka
1
2
3
1
Diz
cm
4
-
2
∆R
m2K/W
-
3
R
m2K/W
Q0u, Q1u
GJ/a
q0u, q1u
MW
6
∆QrU
zł/a
-
7
Nj
zł/m2
-
8
Nu
zł
-
9
SPBT
lata
-
U0, U1
W/(m2*K)
warianty
1
2
3
4
5
6
7
8
4
5
10
OPTYMALNE USPRAWNIENIE DLA DACHU TO: ………………………………………………………………………………..
Str. 3
Auditing i certyfikacja energetyczna – ćwiczenia dla IIst. studiów stacjonarnych Wydziału IS PWr
Audyt energetyczny budynku mieszkalnego
Opracowanie: M.Szulgowska-Zgrzwa, P.Kowalski
4
OKREŚLENIE OPTYMALNEGO UPRAWNIENIA DOTYCZĄCEGO WYMIANY OKIEN:
DANE:
wentylacja naturalna, grawitacyjna
brak nawiewników podokiennych
Uok=………………………………… W/m2K
A=……………………………….m2 , powierzchnia okien i drzwi, uproszczenie!
Vobl=………………………………………………………………………………
WZORY:
Całkowite sezonowe zapotrzebowanie na ciepło:
Q0 , Q1  8,64  Sd  AOk  U  2,94  cr  cw  Vnom  Sd   10 5 , GJ rok 
Zapotrzebowanie na moc:
q0 , q1  10 6  AOk  t zo  t wo   U  3,4  10 7  Vobl  t zo  t wo , MW 
Roczna oszczędność kosztów energii:
OrOk  OrW  x0  Q0  O0 z  x1  Q1  O1z   12   y0  q0  O0m  y1  q1  O1m   12   Ab0  Ab1 , zł rok
Prosty czas zwrotu inwestycji:
SPBT 
N OK  N W 
 O
rOk
 OrW 
n
Lp.
Opis / wyszczególnienie
1
1
2
2
Powierzchnia okien/drzwi
Współczynnik przenikania
3
Współczynniki
korekcyjne
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Cr
Cm
Cw
jednostki
3
m2
W/(m2*K)
-
8,64*10-5*Sd*Aok*U
GJ/a
2.94*10-5*cr*cw*Vnom*Sd
GJ/a
Q0u,Q1u = poz.4 + poz.5
GJ/a
10-6*Aok*(two-tzo)*U
MW
3,4*10-7*cm*Vnom*(two-tzo)
q0,q1 = poz.7 + poz.8
MW
MW
∆Qrok+ ∆Qrw
zł/rok
Cena jednostkowa wym. okien
Koszt wymiany okien Nok
SPBT=(Nok+Nw)/Σ(∆Qrok+ ∆Qrw)
zł/m2
OPTYMALNE USPRAWNIENIE DLA OKIEN TO:
zł
-
stan
istniejący
4
1
5
Warianty
2
6
3
7
-
………………………………………………………………………………….
Str. 4
Auditing i certyfikacja energetyczna – ćwiczenia dla IIst. studiów stacjonarnych Wydziału IS PWr
Audyt energetyczny budynku mieszkalnego
Opracowanie: M.Szulgowska-Zgrzwa, P.Kowalski
5
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
PROCEDURA WYBORU OPTYMALNEGO WARIANTU PRZEDSIĘWZIĘCIA TERMOMODERNIZACYJNEGO:
qco – zapotrzebowanie na ciepło do celów grzewczych [kW]
qcwu – zapotrzebowanie na ciepło do przygotowania cwu [kW]
qcwu = ……………………………. kW
Qco – sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do celów grzewczych [GJ/a]
Qco* – sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do celów grzewczych z uwzględnieniem sprawności i przerw w pracy systemu
grzewczego [GJ/a]
Qcwu – sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do przygotowania cwu [GJ/a]
Qcwu= …………………………….GJ/a
Wariant
qco
qcwu
Qco
Qcwu
qco+qcwu
Qco+Qcwu*
Qco*+Qcwu
kW
kW
GJ
GJ
kW
GJ
GJ
Roczna oszczędność kosztów energii:
w  w Q
w  w Q
Or   t 0 d 0 0co  Q0cw   O0 z   t1 d 1 1co  Q1cw   O1z 

1
0




\ 12  q  q   O  q  q   O   12   Ab  Ab , zł / rok 
0m
0 cw
0m
1m
1cw
1m
0
1
Dla wariantu U1+U2+U3:
Koszty całkowite: ………………………………………………………………………………………………………………………
Roczna oszczędność kosztów energii: ………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
Procentowa oszczędność zapotrzebowania na energię: ………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
Str. 5
Auditing i certyfikacja energetyczna – ćwiczenia dla IIst. studiów stacjonarnych Wydziału IS PWr
Audyt energetyczny budynku mieszkalnego
Opracowanie: M.Szulgowska-Zgrzwa, P.Kowalski
6
6
2 x oszczędność
kosztów energii
Premia termomodernizacyjna
16% inwestycji
5
20% kredytu
Procentowa oszczędność
zapotrzebowania na energię
%
4
zł
Roczna oszczędność kosztów
energii
zł/rok
3
Optymalna kwota kredytu
Planowane koszty
całkowite
zł
2
%
Wariant przedsięwzięcia termomodernizacyjnego
1
-
LP
TABELA OBLIGATORYJNA
Wybór optymalnego wariantu termomodernizacji według załącznika do Rozporządzenia
7
2
3
4
Dla wariantu U1+U2:
Koszty całkowite: ………………………………………………………………………………………………………………………
Roczna oszczędność kosztów energii: ………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
Procentowa oszczędność zapotrzebowania na energię: ………………………………………………………………………….
Dla wariantu U1:
Koszty całkowite: ………………………………………………………………………………………………………………………
Roczna oszczędność kosztów energii: ………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
Procentowa oszczędność zapotrzebowania na energię: ………………………………………………………………………….
Optymalny wariant termomodernizacji:
Roczna oszczędność kosztów energii:
Kwota kredytu:
Prowizja Banku kredytującego:
Prowizja BGK:
Kwota premii termomodernizacyjnej może wynieść:
Str. 6