ENERGETSKA CERTIFIKACIJA ZGRADA I PLANIRANJE SUVREMENOG ENERGETSKOG KONCEPTA PRI GRADNJI NOVIH ZGRADA TE PRI ENERGETSKIM OBNOVAMA POSTOJEĆIH ZGRADA

Transcript

1 ENERGETSKA CERTIFIKACIJA ZGRADA I PLANIRANJE SUVREMENOG ENERGETSKOG KONCEPTA PRI GRADNJI NOVIH ZGRADA TE PRI ENERGETSKIM OBNOVAMA POSTOJEĆIH ZGRADA Suvremeni energetski koncepti novih zgrada, integracija obnovljivih izvora i alternativnih energetskih sustava u zgrade SUVREMENI KONCEPTI MJERA ENERGETSKE UČINKOVITOSTI U POTROŠNJI ELEKTRIČNE ENERGIJE Predavač: FILIP PREBEG, MARKO BIŠĆAN dipl.ing.el. Energetski institut Hrvoje Požar 1

2 UVOD Električna energija : Nazivni oblik svih oblika energije Najrašireniji i najdostupniji oblik energije Tehnički najpogodniji i najčišći oblik energije Najpogodniji oblik energije za transformaciju i transport Istovremenost proizvodnje i potrošnje te nemogućnost skladištenja NEDOSTATAK!!! Proizvodnja Prijenos Distribucija Potrošnja (η=0,35-0,4 η=0,95-0,98 η=0,90-0,95 η=0,05-0,95) E prim = E el f p 1 kwh (el) = 3 kwh (prim) 2

3 TEHNOLOGIJA UNATRAG 20 GODINA

4 Potrošnja i troškovi električne energije ANALIZA RAČUNA ZA ELEKTRIČNU ENERGIJU energetski i financijski parametri Prema kategoriji kupca (Tarifni -Opskrba ili Povlašteni -ODS+Opskrba) Poduzetništvo (VN, SN, NN) ili Kućanstvo (NN) Prema tarifnom modelu VN-Bijeli, SN-Bijeli, NN-Plavi, Bijeli, Crveni, Narančasti, Žuti Poduzetništvo NN-Plavi, Bijeli, Narančasti, Crni -Kućanstva Tarifni elementi Radna energija (JT ili VT i NT) (kwh) - obračunski parametri s namjerom usmjerenja potrošnje Vršna (angažirana) radna snaga P (kw) - najveće prosječno opterećenje tijekom 15 minuta unutar obračunskog razdoblja i više dnevne tarife Prekomjerno preuzeta jalova energija Q (kvarh) (cos φ < 0,95) Naknada za mjernu uslugu i opskrbu Naknada za OIE Naknada za potporu građanima i kućanstvima radi ublažavanja porasta cijena el.en. PDV 4

5 Potrošnja i troškovi električne energije kw 3.000,000 DNEVNI DIJAGRAM OPTEREĆENJA RH :00 00:00 12: , , , , ,000 0,000 0:00:00 3:00:00 6:00:00 9:00:00 12:00:00 15:00:00 18:00:00 21:00:00 0:00:00 3:00:00 6:00:00 9:00:00 12:00:00 15:00:00 18:00:00 21:00:00 0: Izvor: HEP ODS 5

6 Potrošnja i troškovi električne energije ANALIZA RAČUNA ZA ELEKTRIČNU ENERGIJU energetski parametri kwh Pregled mjesečne potrošnje el.en. za 3 godine NT VT P kw kwh Pregled potrošnje el.en. u 3 godine TOTAL (VT+NT) Q kvarh mjeseci Pregled prekomjerno preuzete jalove energije kroz 3 godine mjeseci 6

7 Potrošnja i troškovi električne energije ,00 kn Pregled mjesečnih troškova el.en. za 3 godine ANALIZA RAČUNA ZA ELEKTRIČNU ENERGIJU financijski parametri ,00 kn ,00 kn ,00 kn ,00 kn ,00 kn 8.000,00 kn 6.000,00 kn 4.000,00 kn 2.000,00 kn 0,00 kn mjeseci ,00 kn Pregled potrošnje el.en. u 3 godine Distribucija troškova za el.en. NT VT SNAGA JALOVA ENERGIJA PRETPLATA OIE NAKNADA PDV SNAGA 33,1% VT 42,1% ,00 kn ,00 kn PRETPLATA 0,5% KAMATA 0,6% PDV 18,0% NT 5,1% OIE NAKNADA 0,9% ,00 kn 0,00 kn

8 Potrošnja i troškovi električne energije - mjerenja ENERGETSKA MJERENJA Cilj mjerenja Snimanje dnevnog dijagrama opterećenja (dnevne dinamike potrošnje energije) Mjeri se ukupna (prividna) i radna snaga po fazama i ukupno Mjerenja se upotpunjuju podacima o mjerenom naponu, struji te faktoru snage i energiji Mjerenje svjetlotehničkih parametara Prikupljanje(mjerenje) svih potrebitih svjetlotehničkih parametara rasvijetljenost horizontalne plohe > Luksmetar, luksomjer Zadovoljavanje norme - Rasvjeta radnih mjesta : Unutrašnji radni prostori (HRN IEN :2008) Mjerenje tlaka i protoka vode Ultrazvučno ili direktno mjerenje Analiza neplanskih istjecanja i kvarova redukcija tlakova Termografsko snimanje vodiča, namota, elemenata strujnog kruga Simetrija opterećenja Nadopterećenje, nadtemperature Lociranje vodova i kvarova itd. 8

9 Potrošnja i troškovi električne energije - mjerenja ENERGETSKA MJERENJA Električna energija No.s cos φ 80,00 1,20 No.s 70, ,00 1,00 0, ,00 40,00 30,00 0,60 0,40 20, , ,00 0,00 13:45:13 23:45:13 09:45:13 19:45:13 05:45:13 15:45:13 01:45:13 11:45:13 21:45:13 07:45:13 17:45:13 03:45:13 13:45:13 23:45:13 09:45: :45:13 23:45:13 09:45:13 19:45:13 05:45:13 15:45:13 01:45:13 11:45:13 21:45:13 07:45:13 17:45:13 03:45:13 13:45:13 23:45:13 09:45:13 9 angažirana snaga [kw] angažirana snaga [kw] 0,20 Cos fi kw1 kw2 kw angažirana snaga [kw] Dnevni dijagram opterećenja 1 3 : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : : 4 5 : 1 3 Istofaznost opterećenja

10 Potrošnja i troškovi električne energije - modeliranje MODELIRANJE POTROŠNJE Cilj modeliranja potrošnje pojedinih grupa trošila Analiza utjecaja rada pojedine grupe trošila na ukupnu potrošnju i vršnu snagu te lociranje u dnevnom dijagramu potrošnje Povećavanje load-faktora Analiziranje pojedinih udjela potrošnje i troškova Određivanje potencijala upravljanja potrošnjom Smanjenje vršne snage/priključne snage Definiranje povoljnijih uvjeta na tržištu energije Planiranje troškova i potrošnje Određivanje udjela u snazi i potrošnji energije pojedine grupe trošila Određivanje faktora istodobnosti Određivanje uvjeta na vremenskoj bazi (dan-noć, radni-neradni dan, ljeto zima, ) 10

11 Potrošnja i troškovi električne energije - modeliranje MODELIRANJE POTROŠNJE kw Dnevni dijagram potrošnje zima električno dizalo ostalo dizalica topline električna rasvjeta kuhinja elektronički i PC uređaji električni bojler el. grijalice u sobama Raspodjela instalirane el. snage u sustavu 80 električna rasvjeta 19% split sustavi 1% ostalo 9% kuhinja 12% električno dizalo 2% električni bojler 4% el. grijalice u sobama 1% dizalica topline 20% Raspodjela potrošnje el.en. po grupama trošila električna rasvjeta 19% ostalo 15% 20 elektronički i PC uređaji 10 32% kw ostalo električna rasvjeta dizalica topline i split sustavi električno dizalo elektronički i PC uređaji kuhinja električni bojler h Dnevni dijagram potrošnje ljeto split sustavi 4% el. grijalice u sobama 3% kuhinja 15% dizalica topline 20% elektronički i PC uređaji 17% 20 električno dizalo 3% električni bojler 10 4% h 11

12 Potrošnja električne energije - mjere EE MJERE Smanjenje potrošnje korištenjem učinkovitijih trošila ( 20-70%) Učinkovita rasvjeta, A i A+ energetski razred trošila, SGE, Smanjenje potrošnje učinkovitijom kontrolom i upravljanjem ( 20-60%) KNX, regulacija, VSD, Daylight, luxomat,. Smanjenje troškova smanjenjem vršne angažirane snage (ukoliko se naplaćuje) ( 20-40%) DSM, CNUS, odgodiva potrošnja, banke leda, eliminacija el. grijača Smanjenje troškova eliminiranjem prekomjerno preuzete jalove energije Kompenzacija jalove snage, ugradnja elektronskih predspojnih naprava Smanjenje troškova većim korištenjem uređaja u razdoblju NT ( 10-20%) Odgodiva potrošnja, obrazovanje korisnika, SGE Smanjenje troškova primjerenim odabirom tarifnog modela ( 5-10%) Upoznavanje s tarifnim modelom, dnevni dijagrami potrošnje, Smanjenje troškova kroz održavanje uslijed implementacije novih tehnologija ( 10-20%).. 12

13 Rasvjeta Rasvjeta Svjetlosni tok - predstavlja snagu zračenja u svim smjerovima (žarulja sa žarnom niti 100W ima tok 1380 lm - fluorescentna cijev 18W ima tok 1350lm) Jakost svjetlosti - predstavlja snagu zračenja koju emitira izvor svjetlosti u određenom smjeru Rasvijetljenost - je mjerilo za količinu svjetlosnog toka koja pada na određenu površinu Sjajnost (luminacija) - opisuje fiziološki učinak svjetlosti na oko Svjetlosna iskoristivost izvora svjetlosti - omjer dobivenog toka izvora svjetla i uložene snage, odnosno prikazuje iskoristivost kojom se uložena el.en. pretvara u svjetlost Veličina Oznaka Formula Mjerna jedinica Svjetlosni tok Φ Φ = I Ω Lumen (lm) Jakost svjetlosti I I = Φ / Ω Candela (cd) Rasvijetljenost E E = Φ / A Lux (lx) Sjajnost (luminacija) L L = I / A Candela po m 2 (cd/m 2 ) Svjetlosna iskoristivost η η = Φ / P Lumena po vatu (lm/w)

14 Rasvjeta godišnja potrebna energija za rasvjetu El (kwh/god) godišnja potrebna energija za rasvjetu - računski određena količina energije koju treba dovesti zgradi tijekom jedne godine za rasvjetu Energijska svojstva zgrade Energijski zahtjevi za rasvjetu (EN 15193:2007) >> (HRN EN 15193:2008) t D t N t O PN Auto Manual h h h W/m 2 kwh/m 2 god 15 32,2 42,1 Uredi ,4 54, ,6 67, ,7 70,6 Bolnice ,3 115, , ,6 78,1 Prodajni centri ,6 128, ,6 178,1 Niz korekcijskih faktora : Upravljanje (daylight), udio potrošnje predspojnih naprava i kontrolne opreme, faktor okupiranosti prostora, faktor konstantnosti iluminacije i sl.

15 Rasvjeta pregled ŽARULJA SA ŽARNOM NITI Svjetlosna iskoristivost 9-17 lm/w Vijek trajanja : 1000 h Temperatura boje : K Svjetlosni tok se s vremenom smanjuje na 85% nazivnog HALOGENA RASVJETA Svjetlosna iskoristivost do 25 lm/w Vijek trajanja : 4000 h Temperatura boje : viša VT ŽARULJE NA IZBOJ Svjetlosna iskoristivost do 180 lm/w Vijek trajanja : h FLUORESCENTNA RASVJETA Fluorescentne cijevi ili fluo-kompakt (CFL) Svjetlosna iskoristivost : * lm/w Vijek trajanja : h LED RASVJETA Svjetlosna iskoristivost : 60-90* lm/w Vijek trajanja : h

16 Rasvjeta pregled Izvor: OSRAM 16

17 Rasvjeta pregled P (W) Φ (lm) η (lm/w) Vijek (h) RAZRED Klasična žarulja (E 27) E Fluokompaktna žarulja (E27) A A (Stick) A A Fluorescentna cijev (T12) B B Fluorescentna cijev (T8) A B B Fluorescentna cijev (T5) A HE A A HE A Halogena rasvjeta C C Metal Halid A A Živina rasvjeta (HQL) B Natrijeva rasvjeta (NTNa) A (VTNa) A LED (E27) A (T8 HE) > A Potrošnja elektronike i predspojnih naprava/upravljanja često nije prikazana u bilanci potrošnje rasvjete/izvora svjetlosti

18 Rasvjeta Budućnost Visokoučinkovita halogena rasvjeta >> 50lm/W, >5.000 h FC T5/CFL >>100 lm/w; > h; Ra=80+ LED>>100 lm/wm > h+( ); Ra=80 OLED (organski LED) >100 lm/w > h; Ra>80 NAJVEĆE UŠTEDE KVALITETNO PROJEKTIRANJE!!!

19 EMP - Regulacija Regulacija EMP-a - ČIMBENICI KOJI UTJEČU NA UČINKOVITOST MOTORA Efikasnost samog motora Gubici - električni, mehanički i rasipanja mogu se smanjiti boljom konstrukcijom Pojava energetski efikasnih motora s 30-50% manjim gubicima Kvaliteta opskrbe električnom energijom Nesimetrije i nestabilnosti u naponu, Harmonici napona i struje, Prekid opskrbe,.. Dimenzioniranje pogona - Opterećenje što bliže nazivnoj snazi (P n =50% treba mijenjati EMP) Mehanički prijenos - Odabir efikasnijeg prijenosa (klinasto- najjeftinije; zupčastonajučinkovitije) Održavanje - Redoviti pregledi, čišćenje, podmazivanje Izbjegavanje rada u praznom hodu Regulacija brzine vrtnje -Kod rotacijskih pogona (pumpa, ventilator..) uvesti regulaciju protoka fluida regulacijom brzine vrtnje, a ne prigušenjem (VSD, frekvencijska regulacija ) ŽIVOTNI VIJEK (100%) = El.en. (90-95%) + Cijena (5-7%) + Održavanje (3-5%) 19

20 Potrošnja električne energije ostalih potrošača OSTALI UREĐAJI Direktiva 2010/30 EU od 19. svibnja 2010 propisuje se nova europska energetska naljepnica za: - perilice posuđa, - perilice rublja, - televizore, - rashladne uređaje. Više informacija: abelling/energy_labelling_en.htm kw 2,5 Dijagram rada perilice rublja normal 40 normal ,5 1 0, kw minute Dijagram rada perilice posuđa 2,5 Hygienic 70 Normal ,5 Usklađivanje hrvatskih propisa s navedenom direktivom. 7. rujna donošenje temeljnog i 4 prateća 1 0,5 pravilnika. (NN 101/2011) minute 20

21 KUĆANSKI APARATI IT oprema Uređaj Neučinkoviti uređaji, W Učinkoviti uređaji, W on stand-by sleep / low power off on stand-by sleep / low power off Stolno uredsko računalo ,6 1 Prijenosno računalo 25 0,7 0,7 CRT monitor 17" ,6 TFT monitor 17" 18,3 0,77 0,78 Laserski printer Skener 22,5 13, ,5 13,5 3,8 1 Fax uređaj (termo) ,5 0, Snaga televizora 32" Snaga [W] Hz 100 Hz Plazma 42" LCD LED Potrošnja starih modela: 3 W stand-by, 5 W u radu ( 30 kwh/god.) Potrošnja novih modela: 2 W stand-by, 3 W punjenje ( 20 kwh/god.) Potrošnja ECODECT uređaja 0,8 1,2 W ovisno o načinu rada, ( 10 kwh/god.) Godina proizvodnje 21

22 Potrošnja električne energije - Primjer ANALIZIRANJE POTROŠNJE PITKE VODE Cilj analiziranja potrošnje pitke vode Određivanje godišnje potrošnje i troškova za pitku vodu Određivanje stanja izljevnih mjesta i analiziranje tehničkih veličina (tlak, protok, kvaliteta, ) Modeliranje potrošnje po grupama izljevnih mjesta modalitetu potrošnje Određivanje udjela tople vode u ukupno potrošenoj pitkoj vodi Analiziranje mogućih ušteda u industrijskim/tehnološkim procesima Analiziranje korištenja alternativnih rješenja za pripremu PTV-a OIE Sunčani kolektori Izmjenjivači topline Rekuperacija toplinske energije Rekuperacija otpadne vode VODA = ENERGIJA en. za crpljenje + en. za pumpanje (dobavu) + en. za grijanje + en. za otpremu + en. pročišćavanje 22

23 KUĆANSKI APARATI ELEKTRIČNI BOJLER - konstrukcija: - visokotlačni radi na tlaku vodovodne mreže - niskotlačni priključuje se na mješalicu - načinu rada: - protočni: snaga 3,5 25 kw (do 7 kw jednofazno) - akumulacijski: l, snaga 1,2 3 kw - prema namjeni: - sudoper, umivaonik, tuš (- jedno ili više izljevnih mjesta) Akumulacijski: - veće dimenzije, manja priključna snaga, mogućnost korištenja jeftinije tarife - dugo vrijeme postizanja radne temperature (1 4 h), - gubici topline ( 0,5 4 kwh / dan) 23

24 Potencijali korištenja Sunčeve energije Toplinska energija Individualni sustavi za pripremu tople vode Najvažniji dijelovi: Sunčani kolektor Spremnik tople vode Električna energija Izravna proizvodnja električne energije Ćelija modul - sustav 24

25 Potencijali korištenja Sunčeve energije Shema fotonaponskog sustava Fotonaponske elektrane Sunčane ćelije FN Modul Sunčani izmjenjivač.. Autonomni mali sustavi Vikend sustavi Sustavi s konstantnom potrošnjom On grid - sustavi sustavi Montaža do 10 kw, kw i više od 30 kw Krovni (integrirani ili neintegrirani), fasadni, brisoleje, PV polja 25

26 Potencijali korištenja Sunčeve energije Proizvodnja el.en. po 1 kw instalirane snage FN elektrane kwh/kw Fix 2-x A/B = optimalni fiksni nagib/dvoosno praćenje Zagreb Dubrovnik Zadar Osijek Split Rijeka 26

27 HVALA NA PAŽNJI