Parní a teplovodní kotelny Tepelná čerpadla Kogenerační jednotky Zdroje a rozvody vytápění Zdroje a rozvody chlazení TZB-voda,plyn,kanalizace
Projektová dokumentace Optimalizace provozu Úspory energií Průkazy energetické náročnosti Odborné posudky Energetické audity
ČKJ Projekt, spol. s r.o Kolbenova 159/7 190 00 Praha 9 tel. 272 088 180 E-mail:
[email protected] www.ckj.cz
Zpráva odborného posouzení a návrh koncepce rekonstrukce kotelny Bytový dům Renoirova 1051/2a Praha 5 - Hlubočepy
Objekt :
Bytový dům Renoirova 1051/2a
Vlastník / provozovatel :
RENOIR - společenství vlastníků domu Renoirova 1051 IČ. :2644 1527
Místo :
Renoirova 1051/2a, Praha 5 - Hlubočepy
Druh dokumentace :
Odborný posudek / Koncepční zpráva
Vypracovali :
Ing. Michal Čermák
Odpovědný zpracovatel: Ing. Michal Čermák Datum zpracování :
leden 2014
ČKJ Projekt, spol. s r.o. tel. 272 088 180
Zak./Arch.číslo
Návrh koncepce rekonstrukce plynové kotelny Renoirova č.p. 1051/2a Objednatel: RENOIR - společenství vlastníků domu Renoirova 1051 se sídlem: Praha 5, Hlubočepy, Renoirova 1051/2a IČ: 26441527 Zpracovatel: ČKJ Projekt, s.r.o. Kolbenova 159/7, 190 00, Praha 9 – Vysočany IČ. 4528 0495 Provozovna : Dolnoměcholupská 522/12a, 102 00 Praha 10 tel 272 088 180, fax 272 088 188,
[email protected] Odpovědný zástupce : Ing. Michal Čermák, jednatel Tel 272 088 180, mob. 603 801 400,
[email protected] Autorizovaný inženýr v oboru pozemní stavby a technologická zařízení staveb – ČKAIT 0004079 Specialista pro zpracování průkazů energetické náročnosti budov PENB – MPO 0636 1. Úvod Účelem této zprávy je shrnout dosavadní poznatky a informace, ověřit vstupní podklady a následně navrhnout a posoudit možné varianty řešení v souvislosti s efektivitou navržených opatření a také v souvislosti s potřebou modernizace a rekonstrukce původní kotelny z důvodů technického a morálního stavu zařízení kotelny. 2. Podklady - osobní prohlídka kotelny - přehled spotřeb zemního plynu a vody v objektu (fakturace, resp. předchozí zpracované dokumenty) - informace od zástupců SVJ a provozovatele kotelny 3. Stávající stav technologie kotelny Projekt stávající kotelny byl zpracován v roce 1993 v tehdy dostupných možnostech komponentů a technologií. Následovala výstavba a uvedení do provozu. Stávající kotelna je tedy technicky na úrovni doby před 20 lety a v provedení o málo mladším. Dá se tedy konstatovat, že z hlediska morálního i technologického jsou kotelna a její zařízení zastaralé. V kotelně jsou instalovány celkem tři atmosférické teplovodní nízkoteplotní litinové kotle typu DeDietrich DTG 250 / 4bar přetl. s výkonem každého à 161 kW, tedy 483 kW celkem. SVD Renoirova 1051
-2-
01/2014
ČKJ Projekt, spol. s r.o. tel. 272 088 180
Zak./Arch.číslo
Obr.1 Kotel DeDietrich
Přes výše uvedené ohledně stáří zařízení lze na základě dostupných zdrojů a předchozích posouzení konstatovat, že samotná tělesa litinových kotlů jsou dosud v dobrém technickém stavu s tím, že však u jednoho z provozovaných kotlů dochází k častému přehřívání. Skutečná příčina nebyla pro účely této zprávy ověřována, bylo pouze zjišťováno, v jakém režimu, resp. s jakým počtem provozních hodin kotlů a hořáků byla dosud kotelna od instalace provozována – viz tabulka hodnot odečtených provozovatelem přímo z počítadel kotlů. Kotel
Hořák
Starty počet/hořák
Starty celkem
Kotel č.1 č.1
59 496
Provozní hodiny [hod/hořák] 27 168
č.2
24 541
4 618
Kotel č.2 č.1
12 337
38 754
č.2
64 933
8 029
Kotel č.3 č.1
69 930
69 328
č.2
76 262
32 327
Provozní hodiny [hod/kotel] 31 786 46 783 101 655
Z uvedené tabulky je patrné, že zejména kotel s označením K3, je pravděpodobně provozován jako č.1 v kaskádě a pravidelné střídání kotlů za účelem jejich rovnoměrného opotřebení nebylo důsledné, resp. je možné, že nebylo SVD Renoirova 1051
-3-
01/2014
ČKJ Projekt, spol. s r.o. tel. 272 088 180
Zak./Arch.číslo
v regulaci nastaveno. Především kotel K3 tak může být ve značně horším stavu, než zbývající dva a může se též jednat o důvod zvýšeného přehřívání i jeho četnosti přehřívání. Z počtu provozních hodin lze dovodit, že byl v od instalace v provozu např. průměrně každý den 14-16hod a potvrdil tak svou původní kvalitu a životnost. Nicméně značné opotřebení nelze po téměř 19 letech provozu zpochybnit. Dalším zařízením kotelny je koncepčně již velmi zastaralý expanzní systém sestávající z nádrže a vzduchových kompresorů (ty jsou již po výměně původních), dále původní úpravna vody (změkčení), ohřev TUV a rozdělovač se sběračem topných okruhů.
Obr.2 Expanzní systém
Obr.3 Úpravna vody - změkčení
SVD Renoirova 1051
-4-
01/2014
ČKJ Projekt, spol. s r.o. tel. 272 088 180
Zak./Arch.číslo
Obr.4 Rozdělovač a sběrač
Zásobníkové nepřímotopené ohřívače jsou také již po výměně původních (rok 2012). Nyní jsou instalovány dva ohřívače typu DeDietrich B1000 o výkonu ohřevu à 135 kW při spádu TV 80°/45°C a objemu à 1000 l. Celkem je te dy kapacita TUV s výkonem 270 kW a 2000 l. Na rozdělovači v kotelně jsou dosud osazena původní tříotáčková čerpadla Sigma NTV, která prošla mnoha repasemi a opravami, směšovací uzly jsou pak osazeny klapkami Staefa. Jmenovitá účinnost instalovaných kotlů byla dle podkladů výrobce na úrovni 92%, roční stupeň využití lze pak u těchto kotlů předpokládat na úrovni maximálně 85-87%. Na dobu instalace se jednalo o kotle výborné kvality a účinnosti, s velkou odolností a životností.
4. Návrh řešení rekonstrukce kotelny - koncepce Z hlediska morálního a technického, resp. s ohledem na již omezeně funkční stav se zvýšenými nároky na údržbu a provoz, by měla být věnována zvýšená pozornost nutnosti výměny celé technologie sekundárních rozvodů v kotelně, tedy rozdělovače a sběrače s čerpadly a směšovacími uzly, která nemívá a neměla životnost odpovídající životnosti kotlů a je na tom tedy po všech stránkách hůře. Zde se jedná v podstatě o vynucenou investici. Pouhá výměna této části technologie zdroje však obnoví pouze funkčnost a spolehlivost provozu s minimálním dopadem do efektivity provozu (úspornější čerpadla, možná lepší funkce regulace…). Z hlediska potřeb a funkčnosti je žádoucí náhrada současného expanzního a doplňovacího systému, a to za systém bez vzduchových kompresorů a v případě kotelny této velikosti a způsobu provozování není nutná instalace nové úpravy vody. Ohřev TUV je nový, rekonstrukce zde proběhla již v roce 2012, nebude tedy předmětem dalších zásahů.
SVD Renoirova 1051
-5-
01/2014
ČKJ Projekt, spol. s r.o. tel. 272 088 180
Zak./Arch.číslo
Samostatnou otázkou je nutnost či potřeba instalace nových kotlů. Jak bylo výše uvedeno, jedná se zde o původně velmi kvalitní kotle, které jsou dle některých již zpracovaných dokumentů a provedených prohlídek v dosud dobrém stavu a z tohoto pohledu není považována jako nezbytná jejich výměna. Jak bylo však také zde již uvedeno, nemusí tomu tak být u všech kotlů stejně, resp. přinejmenším K3 vykazuje výrazně vyšší počet provozních hodin a tedy předpokládané opotřebení oproti zbývajícím dvěma. Lze tedy předpokládat, že tento kotel může brzy vykazovat horší stav, účinnost a funkčnost s následnou nutností vynucené výměny. Ve srovnání s dnešní dostupnou technologií v teplovodních kotlích se také již jedná o výrazně méně efektivní zařízení, pokud budou srovnávány opět s dnešní nejlepší dostupnou technologií kondenzačních kotlů. Jak bylo v základním popisu uvedeno, jmenovitá provozní účinnost původních kotlů je cca 92%, roční stupeň využití je pak na úrovni max cca 85% v závislosti na způsobu provozování, reálně pak spíše méně. To je dáno technickým provedením kotlů, kdy se jedná o kotle s atmosférickým spalováním a velkým akumulačním objemem, což zvyšuje ztráty za reálného provozu. Zejména z vysokého počtu startů kotlů zaznamenaných v tabulce s následující relativně krátkou dobou provozu můžeme usuzovat, že ztráty opakovaným ochlazováním a ohříváním těles kotlů spolu s vyšším objemem vody v nich budou poměrně značné. Naproti tomu moderní kondenzační kotle se jmenovitou účinností 106-108% (vztaženo k výhřevnosti) při provozování plně v kondenzačním režimu mají reálný stupeň využití i při provozu částečně ve vysokoteplotním režimu min 95%, při správném způsobu provozování jsou dosažitelné (a pokud je to vzhledem k navazujícímu systému možné) i vyšší hodnoty na úrovni cca 98%. Z tohoto pohledu se pak jedná o nezanedbatelný nárůst účinnosti, resp. stupně využití paliva (ZP), kterého lze spolu s další novou technologií (regulace, nová elektronická oběhová čerpadla) dosáhnout. V případě rekonstrukce kotelny zahrnující jak nové kotle o celkovém výkonu do 400 kW (v současné době je kotelna provozována na výkon max. dvou kotlů, což je cca 320 kW), tak veškerou další nutnou technologii, lze zároveň redukovat velikost samotné místnosti kotelny – dle místní prohlídky by pro novou kotelnu vyhověl i prostor velikosti cca 50% současného a méně, což umožní, pokud to bude z pohledu vlastníků domu vhodné, využít ušetřený prostor k jinému účelu. Základní zařízení kotelny tedy dle nového návrhu představuje: - kondenzační teplovodní kotle cca 2x 200 kW - expanzní a doplňovací zařízení, resp. pouze expanzní tlakové nádoby s membránou - nový rozdělovač a sběrač se 4 ks směšovacích okruhů a 2 ks nesměšovaných okruhů, které budou vesměs osazeny elektronickými čerpadly s nízkou spotřebou energie - stávající ohřev TUV ve dvou zásobnících DeDietrich o celkovém objemu 2000 l. V souvislosti s tím bude nutná, kromě jiných dílčích úprav potrubních rozvodů a uspořádání, revize a úprava spalinových cest a přívodu vzduchu do kotelny a rekonstrukce přívodu vody s demontáží změkčovací úpravny.
SVD Renoirova 1051
-6-
01/2014
ČKJ Projekt, spol. s r.o. tel. 272 088 180
Zak./Arch.číslo
Alternativní zdroje tepla V souladu s výsledky hodnocení a doporučeními dalších dokumentací, které problematiku již dříve posoudily podrobněji a v souladu s hodnocením prováděným zpracovatelem tohoto dokumentu s konkrétním technickým a ekonomickým řešením pro srovnatelné objekty lze na tomto místě konstatovat, že instalace dalších, resp. alternativních zdrojů v této kotelně dané velikosti a výkonů pro ÚT a TUV při srovnání efektivity s novou technologií (při současných cenách energií a při současných pořizovacích cenách těchto alternativních zdrojů) nebude výhodná. Další návrhy tedy v současné době nepůjdou tímto směrem (např. návrh termických slunečních kolektorů, tepelných čerpadel apod.). Termické kolektory, které by např. sloužily ohřevu nebo spíše pouze příhřevu TUV by nemohly pokrývat svým instalovaným výkonem potřeby domu této velikosti bez značné akumulace, pokud by vůbec potřebnou plochu bylo kam osadit. Jedná se o ekonomicky náročné řešení, investičně jistě přesahující 1,5mil. korun s dosažitelnými úsporami oproti ohřevu pouze zemním plynem s návratností na samé hranici životnosti, a to bez současného zohlednění poměrně náročného provozování a údržby. Technicky i výkonově jednodušší řešení s tepelnými čerpadly vzduch/voda, které i ekonomicky dává celkově většinou lepší výsledky, také ve srovnání s kondenzačními plynovými kotli nedosahuje výhodné doby návratnosti. Při daném obsahu a rozsahu této zprávy nelze poskytnout přesné technické a ekonomické hodnotící údaje pro tento konkrétní objekt a pokud by i přes již dříve zpracované posudky a jejich výsledky zadavatel trval na dalším nezávislém podrobném rozboru problematiky alternativních zdrojů, musí se uvažovat se zadáním samostatné technicko ekonomické studie. Nicméně, s ohledem na možné nepředpokládané relace ve vývoji ceny plynu absolutně i ve vztahu k dalším energiím za dobu životnosti nové kotelny a reálný předpoklad výrazného zlevnění technologií alternativních zdrojů za stejné období lze považovat za rozumné, aby nová kotelna byla navržena tak, aby doplnění takového alternativního zdroje v budoucnu bylo bez větších zásahů jednoduše možné (zejména např. rezervní vývody na rozdělovači a sběrači, rezerva el. příkonu v hlavním rozvaděči, rezerva kapacity řídicího systému atp.). 5. Základní ekonomické údaje Jako referenční hodnoty budou pro možnost snadného porovnání s původními úvahami použity spotřeby energie, resp. ZP specifikované v některých předchozích dokumentech, tedy: Spotřeba tepla na vstupu = referenční rok 2012) v GJ/rok: Q = 931 912 kWh, tj. 3 355 GJ (tj. cca 98 380 Nm3 ZP při výhřevnosti 34 MJ/Nm3 ) Náklad na palivo = referenční v Kč/m3 ZP: Pro předběžný propočet bez ohledu na vybraného dodavatele a možnost poskytnutí slev bude uvažována celková hodnota N = 14,50 Kč/m3 ZP včetně DPH. Hodnotit zde budeme „zatím“ pouze úspory paliva související s výměnou kotlů a optimální regulovatelností, nebudou hodnoceny úspory elektrické energie.
SVD Renoirova 1051
-7-
01/2014
ČKJ Projekt, spol. s r.o. tel. 272 088 180
Zak./Arch.číslo
Podle výše uvedených údajů lze uvažovat s novou technologií a při správném způsobu provozování dosažitelnou hodnotu úspory energií (ZP) na vstupu na reálné úrovni alespoň cca 10%. To vychází již z provozovaných obdobných instalací. V některých dokumentech společenství vlastníků je uvažováno s garantovanou úsporou na úrovni pouze 5%, což je, podle našeho názoru, spíše podhodnocená hodnota, resp. minimální, aby byla „garantovatelná“. Při hrubém porovnání bude úspora 10% paliva na vstupu představovat 336 GJ/rok (9840 Nm3 ZP), což při ceně 14,50 za Nm3 představuje cca 142 700 Kč včetně DPH. Cena nových kotlů (protože výměnu ostatního zařízení kotelny lze při rekonstrukci pokládat za vynucenou investici) bude při daném výkonu na úrovni do 550.000,- až 600.000,- Kč s DPH. Včetně souvisejících úprav (komíny, elektroinstalace, potrubní rozvody) tedy náklad na výměnu kotlů pravděpodobně nepřekročí částku 850.000,- Kč s DPH. Z toho pak lze předpokládat prostou návratnost cca 6 let, a to při minimální životnosti kotelny cca 15 let, reálně opět cca až 20 let s tím, že může po této době při správném provozování a údržbě zastarat opět více morálně technicky ve vztahu k jiným zdrojům, než fyzicky. 6. Závěrečné shrnutí V rámci a rozsahu této zprávy nebylo mezi objednatelem a zpracovatelem dohodnuto provedení podrobnějšího technického řešení výměny technologie kotelny a dalšího rozsahu úprav, volba konkrétních technologií a s tím související možnosti přesnějšího rozboru a ocenění investičních nákladů. Uvedené posouzení však poskytuje dostatečnou orientaci v možných relacích a dopadech rekonstrukce. Není také hodnocen dopad možnosti instalace nové kotelny do menšího prostoru a získání ušetřeného prostoru pro jiné využití, i když to na druhé straně určitým způsobem může zvýšit pořizovací náklady o položky, které by se při prosté výměně do stávajících prostor nemusely vynaložit (stavební úpravy, přeložky potrubí, úpravy větrání apod.). Cílem bylo poskytnout především základní informace a údaje o stávající kotelně a možnostech řešení stávajícího neuspokojivého stavu s tím, že také uvedené parametry ekonomického posouzení jsou pouze základní a do určité míry informativní. Mají posloužit orientaci objednatele a případnému srovnání s výstupy jiných dokumentů v problematice a jeho následné volbě a rozhodnutí o dalším postupu v dané věci. Tento další postup má směřovat jednak k obnovení plné funkčnosti a spolehlivosti provozu téměř 20 let staré kotelny a současně zajistit při možnostech dnešních technologií zdrojů co nejvýraznější zvýšení efektivity jejího provozu snížením spotřeb paliv, energií a nákladů na provoz a údržbu zařízení. Z této zprávy plyne, že se nabízí možnost dosažení všech výše uvedených cílů, a to s dobrou reálnou návratností i s dosažením dalších a ne pouze ekonomických efektů. Pokud bude rozhodnuto o pokračování v této věci vypracováním podrobnějšího návrhu technického řešení s konkretizací úprav a uvažovaných technologií, bude možné objednateli poskytnout také přesnější ekonomický rozbor investice. Jako další stupeň může následovat např. technicko ekonomická studie na danou problematiku, doporučili bychom však vzhledem k výsledkům předběžného SVD Renoirova 1051
-8-
01/2014
ČKJ Projekt, spol. s r.o. tel. 272 088 180
Zak./Arch.číslo
posouzení zadání a vypracování rovnou projektové dokumentace ve stupni pro stavební řízení (DSP), resp. ohlášení stavby, případně rozšířenou na úroveň, která umožní stanovení přesnějších investičních nákladů zadáním předběžných poptávek vybraným potenciálním dodavatelům. Možností je také zpracování jednostupňovou formou (stupeň pro realizaci stavby = DPS) současně s částí pro veřejnoprávní projednání a řízení, pokud bude nutná, která umožní použít dokumentaci už jako zadávací pro závazné nabídky vybraných dodavatelů.
SVD Renoirova 1051
-9-
01/2014
