Technologická řešení přechodu na ekologická vytápění Miroslav Šafařík PORSENNA o.p.s. Konference “Znečištění ovzduší a možnosti řešení v malých obcích”, Ostrava 16.2. 2011
Několik údajů na zahřátí □
Zadluženost českých domácností
> 1 000 mld.Kč
□
Podíl výdajů za energii na výdajích průměrné domácnosti (dle ČSÚ)
9,5 %
□
Hranice výdajů za energii pro přiznání “palivové chudoby” ve Velké Británii 10 %
□
Absorbční kapacita zateplení bytových a rodinných domů vč.výměny zdrojů vytápění > 800 mld.Kč
□
Alokace v programu Zelená úsporám
□
Podíl novostaveb (bytů) na celkovém počtu
< 25 mld.Kč 1 % p.a.
2
Rozdělení spotřeby v průměrné domácnosti spotřeba energie vytápěníbytě celkem Spotřeba energie na v průměrném činí zhruba GJ/rok spotřeba energie na80vytápění na b.j.
ohřev vody 26%
vytápění 61%
170 PJ/rok 42,5 GJ/rok
okna 15-40% stěny 8-25% střecha 5-15%
elektrické spotřebiče 6% vaření 7%
podlaha 5-15% větrání 15-45%
3
Kvíz: Proč vytápět?
4
A: Aby nám bylo teplo B: Pro větší zisk energetických firem C: Abychom mohli pracovat i v Zimě D: Abychom se nemuseli vrátit do Afriky
5
Budeme na to mít ?
6
Model průměrné české domácnosti (zdroj: ČSÚ) 800 000 Kč 700 000 Kč 600 000 Kč 500 000 Kč 400 000 Kč 300 000 Kč 200 000 Kč 100 000 Kč 0 Kč 2007
2008
2009
2010
Čisté výd a je ce lke m
2011
2012
2013
V ýd a je za e n e rg ii
2014
2015
2016
Hyp o té čn í ú vě ry
2017
2018
2019
2020 7
Čisté p říjm y ce lke m
Vývoj dotací v sektoru bydlení
8
Příklad: investice do zateplení jako příspěvek na penzi □
měsíční úspora (= renta)
450 Kč, resp. 2 500 Kč
□
vyplácena počátkem měsíce po dobu 25 let
□
úrok na alternativním účtu
□
odpovídající počáteční vklad
3 % p.a. 95 000 Kč, resp. 530 000 Kč
9
Jak vytápět ?
10
Okrajové podmínky Období výstavby domu (podíl novostaveb pouze 1 %ročně) □ Charakteristiky budovy □
□
konstrukce, lokalita, orientace, A/V, podíl jednotlivých konstrukcí, zastínění
Způsob provedení – výstavby, rekonstrukcí □ Druh otopné soustavy a její účinnost □ Způsob užívání budovy □
11
Provedení stavby – klíč k nákladům
12 12
Okrajové podmínky □
Reálné provozní náklady □
□
□ □
povinné revize, vlastní spotřeba, nárůst v čase
Hodnota užitku □ kvalita bydlení, vlastní práce, doba užívání domu Doba (ekonomické) životnosti domu a zařízení Jak se to ovládá? 13
Vliv chování uživatele
14 14
Vliv chování uživatele
relativní spotřeba energie %
Závislost spotřeby energie na vnitřní teplotě 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
teplota °C 15
Technická zařízení budov – různé přístupy
16
ŘÍZENÉ VĚTRÁNÍ DOMŮ
17
Stěnové vytápění
Zdroj: www.adtop.cz 18
Čím vytápět?
19
Zdroj č.1 = úspory energie
20
Praxe u nás
21
… a v Rakousku
22
u nás
… a v Německu
23
Druhy paliva □ □ □ □ □ □ □
sluneční záření (aktivní, pasivní) biomasa zemní plyn LPG (propan) LTO uhlí jaderná energie □ elektřina 24
Cena paliva rozhoduje ?
25 25
Náklady na vytápění - v palivu
Zdroj: TZB-INFO.cz
Uhlí je uhlí...
27
A jak to vypadá u Vás?
28
Biomasa – pro všechny?
29
Mapa výrobců pelet a briket: www.biom.cz
30 30
Pelety z dřevní biomasy
31
Pelety z rostlinné biomasy
32
Dřevěné pelety - distribuce
33
Brikety ze dřeva a rostlinné biomasy
34
Dřevní štěpka
35
Ukázky kotlů na biomasu
Zdroj: Benekov, Rojek 36
Ukázky kotlů na biomasu
37 37
Kotel na pelety s podavačem
Zdroj: Benekov 38
Kotel na pelety – větší výkony
Zdroj: Benekov, Guntamatic 39
Zemní plyn ?
40
Výstavba a rekonstrukce zdrojů byla často upřednostněna před úsporami energie
41
Cena zemního plynu v Evropě (ENA, 2008)
Domovní bloková jednotka na zemní plyn – plynový motor
el. výkon 5,5 kWe tep.výkon 12,5 kW zdroj: www.senertec.de
43
Domovní bloková jednotka na zemní plyn – palivový článek el. výkon 1,3 – 3 kWe tep.výkon 4 – 8 kW zdroj: projekt CALLUS
44
Sluneční energie □ □ □ □ □ □
pasivní využití příprava vody přitápění sezónní akumulace vždy v kombinaci s jiným zdrojem možnost solárního chlazení
45
Aktivní termosolární systém • ZISKY PANELU • ÚČINNOST SYSTÉMU: • SOLÁRNÍ POKRYTÍ – TEPLÁ VODA: – VYTÁPĚNÍ:
400 – 750 kWh/m2.rok 40 – 80 % (Ø 60 %) 30 – 60 % 5 – 20 % (PD 40 %)
• PROVOZ JEN ZA SLUNEČNÉHO POČASÍ • OPTIMÁLNÍ SKLON: 45° – 60° (90°) (V ČR 60 % OBLAČNOST) • NÁVRH NA LETNÍ SLUNEČNÍ ZISKY (ABY NEVZNIKALY PŘEBYTKY ENERGIE) • SNAHA MAXIMALIZOVAT ZISK V PŘECHODNÉM OBDOBÍ ROKU • NÁKLADY 15 - 20 tis.Kč/m2 2,5 Kč/kWh
46
Energie prostředí
47
Tepelné čerpadlo
48
Tepelné čerpadlo □ □ □ □ □
Země – voda – hloubkový vrt Země voda – zemní kolektor Vzduch - voda Voda - voda – povrchová voda Voda - voda – podzemní voda
49
Tepelné čerpadlo v novostavbě – provedení se solárním kolektorem
50
Ekonomika vytápění
Vývoj cen energie (teplo)
Vývoj cen energie (zemní plyn)
Vliv dodržování optimální teploty 2 500 Kč
2 000 Kč
Cena tepla - 500 Kč/GJ
1 500 Kč
1 000 Kč
500 Kč
0 Kč 10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
plocha místnosti (m2) Ušetřené prostředky při snížení teploty v místnosti o 1ºC (Kč/rok)
54 54
Závislost optimální tloušťky izolace na ceně tepla
Roční náklady na vytápění dle velikosti bytu a standardu provedení
Roční náklady na vytápění dle ceny tepla a standardu provedení
Orientační výpočet nákladů □
www.tzb-info.cz □ http://www.tzb-info.cz/tabulky-a-vypocty/269-por
□
http://www.zelenausporam.cz/sekce/578/kalkulack
□
http://www.cenyenergie.cz/
□
http://www.cez.cz/teplarenska/cs/pro-zakazniky/ka
□
http://kalkulator.eru.cz/
58
Případová studie: návratnost termosolárního systému
Úspora nákladů vs.solární pokrytí Kč/rok 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0
0%
10%
20%
30%
sol + dřevo
sol + pelet
sol+ZP
sol + TČ1
sol + přímot
sol + propan
40%
sol + TČ2 60 60
Návratnost termosolárního systému – diskont 0%, růst cen 0% 10 5 0 -5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
mil.Kč -10 -15 -20 -25 -30 roky akumulované CF
akumulované diskontované CF
Návratnost termosolárního systému – diskont 5%, růst cen 0% 10 5 0 -5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
mil.Kč -10 -15 -20 -25 -30 roky akumulované CF
akumulované diskontované CF
Návratnost termosolárního systému – diskont 5%, růst cen 5% 40 30 20 10 mil.Kč 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
-10 -20 -30 roky akumulované CF
akumulované diskontované CF
Příklady
64
„Energeticky soběstačná obec“ – základní princip
65
Energeticky soběstačná obec potenciál úspor a náklady na vytápění
Energeticky soběstačná obec porovnání ceny a úspor energie 500 Kč 450 Kč 400 Kč
cena tepla (Kč/GJ)
350 Kč 300 Kč 250 Kč 200 Kč 150 Kč 100 Kč 50 Kč 0 Kč Rok 2005 cena tepla (Kč/GJ)
CZT
CZT s dotací
energetické úspory
energetické úspory s dotací
způsob zásobování energií
CZT +solární systém
CZT+solární systém s dotací
Geoelektrárna Unterhaching
68
Teplárna v Třebíči – ORC technologie ♦ vícepalivový zdroj: ZP a biomasa ♦ tepelný výkon kotle na biomasu 6,5 MW ♦ elektrický výkon 1,1 MWe ♦ zdroj biomasy:
lesní štěpka
„Sluneční“ výtopna na biomasu, Eibiswald, Rakousko Plocha s
lunečn
í ch ko lektorů
cel kem
1500 m
2
Mnichov -
sídliště vytápěné sluneční energií
71 Využití sluneční energie v budovách
Hlinsko 2009
Použití tepelného čerpadla pro školu □
□ □ □
Pokrytí zvýšené úptřeby tepla – rozšíření užitné plochy TČ o výkonu 50kW (celková tepelná ztráta 96kW Využití tepla kanalizační stoky Náklady na TČ 1,75 mil.Kč
Zdroj: Alternativní energie 5/2008
MATEŘSKÁ ŠKOLA V OSTRAVĚPROSKOVICÍCH jaro 2001
73 73
MATEŘSKÁ ŠKOLA V OSTRAVĚPROSKOVICÍCH podzim 2002 30% sluneční energie, 70% biomasa
74 74
MATEŘSKÁ ŠKOLA V OSTRAVĚPROSKOVICÍCH 250
kWh / m 2 . a
200
Spotřeba původní: 141 MWh / 150 tis.Kč / rok Spotřeba nová: 60 MWh / 50 tis.Kč / rok
150 100 50 0
original (640 m2)
new (1266 m2) 75 75
Velkoplošné solární systémy
Velkoplošné solární systémy
Velkoplošné solární systémy
Velkoplošné solární systémy
Domov pro seniory - 310 m2 slunečních kolektorů, celoroční provoz, výroba cca 400 kWh/m2/rok 79
Nejčastější nedostatky □ □ □ □ □ □
Přetápění místností nebo budov Nepřizpůsobení vytápění provoznímu režimu budov Nevyužívání možností regulace otopné soustavy Nevhodné větrání Podcenění kvality vnitřního prostředí Nedocenění významu energetického managementu
80
Obecná doporučení □ □ □
□ □ □
Porovnávat alternativy, které má smysl porovnávat Realizovat projekty, o jejichž správnosti jsme přesvědčeni Rozhodovat podle kritéria minimalizace budoucích nákladů □ s uvážením vlivu nevyčíslitelných přínosů Upřednostnit environmentálně šetrné alternativy Změnit vzorce chování V případě nedostatku investičních prostředků aplikovat energetický management 81
Doporučení pro provoz budov □ □ □ □ □
Měření spotřeby všech forem energií, měření spotřeby teplé vody Regulace podle venkovní i vnitřní teploty a nastavené topné křivky Regulace jednotlivých topných okruhů i jednotlivých bytů / místností Útlumy vytápění v nevyužívanech prostorech Termoregulační ventily
82
Doporučení pro provoz budov □ □ □
□ □
Oběhová čerpadla vícestupňová či s plynulou regulací otáček Regulace cirkulace TV Regulace provozu osvětlení (čidla) Opatření na zdrojích tepla - optimalizovaný provoz s max. účinností Opatření na rozvodech tepla - tepelná izolace potrubí a armatur Využití obnovitelné energie a odpadního tepla
83
Závěry □ □ □
□ □ □
Porovnávat porovnatelné – tj.alternativy, které má smysl porovnávat Realizovat projekty, o jejichž správnosti jsme přesvědčeni Rozhodovat podle kritéria minimalizace budoucích nákladů □ s uvážením vlivu nevyčíslitelných přínosů Upřednostnit environmentálně šetrné alternativy Změnit vzorce chování Vždy aplikovat energetický management 84
Mnoho slunných dnů a přiměřené náklady na vytápění
[email protected] 85
