FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST

FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST

ENERGIJA U POLJOPRIVREDI I ŠUMARSTVU

ENERGIJA U INDUSTRIJI

Dobivanje podrške uprave

Energetska baza podataka

Indetifikacija,evaluacija i imlementacija projekata racionalizacije korištenja energije

Monitoring,evaluacija i follw-up rezultata za štednju energije

ZGRADARSTVO-GRIJANJE I HLAĐENJE

ZGRADARSTVO ENERGIJA ZA GRIJANJE U ZGRADAMA

Sadržaj:

Predavanje: Zgradarstvo - Energija za grijanje u zgradama

case study: Evaluacija troškova grijanja za stambenu zgradu bez i s toplinskom zaštitom

Sektor zgradarstva je najveći pojedinačni potrošač energije i odgovoran je za preko 40% ukupne potrošnje energije.

U sektoru zgradarstva leži i najveći potencijal energetskih ušteda (min. 22% sadašnje energetske potrošnje do 2010. godine)

Potrošnja energije za grijanje prostora i grijani prostor u Danskoj.

Gubici energije kroz zidove u EU 2001. MJ/ m2 (1kWh=3,6MJ)

Europsko udruženje proizvođača toplinske izolacije EURIMA u suradnji s internacionalnom tvrtkom ECOFYS napravili su analizu gubitaka toplinske energije kroz pojedine konstrukcije u zgradama EU, te analizu primjenjenih debljina toplinske izolacije na istim konstrukcijama.

Tablica 1. KOEFICIJENTI PROLAZA TOPLINE, k (W/m2 oK)

	VANJSKI ZID	POD	STROP
SVICARSKA	0.4	0.4	0.4
SVEDSKA	0.3	0.3	0.3
NJEMACKA	0.38	0.3	0.38
DANSKA	0.27	0.3	0.2-0.3
ENGLESKA	0.45	0.45	0.25-0.45
USA	0.47	0.58	0.22
HRVATSKA	0.9	0.75	0.8

Građevinske klimatske zone u RH.

Vrijednosti dozvoljenog koef. prolaza topline k (W/m2 oK) prema propisima o toplinskoj zaštiti u RH od 1970. do danas.

• 1970. Pravilnik o tehničkim mjerama i uvjetima za toplinsku zaštitu zgrada - prvi propis o toplinskoj zaštiti zgrada, određene su najveće dozvoljene vrijednosti koeficijenta prolaza topline k za pojedine građevne elemente za određenu klimatsku zonu

• 1980. Norma JUS U.J5.600 toplinska tehnika u građevinarstvu, tehnički uvjeti za projektiranje i građenje zgrada

• 1987. Inovirano izdanje norme JUS.U.J5.600 toplinska tehnika u građevinarstvu, tehnički uvjeti za projektiranje i građenje zgrada – propisivanjem najvećih specifičnih transmisijskih toplinskih gubitaka zgrade i dopuštenih toplinskih gubitaka provjetravanjem osigurava se racionalna uporaba toplinske energije

Trenutno važeći propisi o uštedi energije i toplinskoj zaštiti kod zgrada u Hrvatskoj–iz 1987.g. (danas HRN U.J5.600)

Zakon o gradnji (N.N. 175/03 i 100/04) Članak 12. Ušteda energije i toplinska zaštita “Građevina i njezini uređaji za grijanje, hlađenje i provjetravanje moraju biti projektirani i izgrađeni na način da, u odnosu na mjesne klimatske prilike, potrošnja energije prilikom njihovog korištenja bude jednaka propisanoj razini ili niža od nje, a da za osobe koje borave u građevini budu osigurani zadovoljavajući toplinski uvjeti

Novi Tehnički propis o uštedi energije i toplinskoj zaštiti kod zgrada - u izradi

- dio koji se odnosi na uštedu toplinske energije propisivanjem dopuštene godišnje potrošnje toplinske energije za grijanje po m2 grijane površine (omogućena je fleksibilnost kod projektiranja) - dio koji se odnosi na toplinsku zaštitu propisivanjem najvećih dopuštenih vrijednosti koeficijenata prolaza topline za pojedine građevne elemente zgrade propisivanjem dinamičkih toplinskih značajki pojedinih građ. elemenata Pravilnik o olakšicama za održivu gradnju – u izradi

Usklađivanje s europskim zakonodavstvom.

Direktive na ovom području:

• 89/106/EEC od 21. 12. 1988. O usklađivanju zakonskih i upravnih propisa država članica o građevnim proizvodima.

• 93/76/EEC od 13. 09. 1993. O ograničavanju emisija ugljikovog dioksida kroz učinkovito korištenje energije.

• 2002/91/EC od 16. 12. 2002. O energetskoj učinkovitosti zgrada.

PET BITNIH ZAHTJEVA DIREKTIVE 2002/91/EC

-Uspostava općeg okvira za metodologiju proračuna energergetskih karakteristika zgrada

-Primjena minimalnih zahtjeva energetske efikasnosti za nove zgrade

-Primjena minimalnih zahtjeva energetske efikasnosti za postojeće zgrade prilikom većih rekonstrukcija (korisne površine iznad 1000 m2)

-Energetska certifikacija zgrada

-Redovite inspekcija kotlova i sustava za kondicioniranje zraka u zgradama

ENERGETSKI CERTIFIKAT Energetski certifikati za zgrade na tržištu s podacima o godišnjoj potrošnji energije, koji će biti dostupni svim zainteresiranim strankama, trebali bi postati suvremeno sredstvo marketinga koje će pokrenuti tržište i građevinsku industriju prema značajnom povećanju energetske efikasnosti.

Energetske potrebe kuća u kWh/m2.

OPIS SUSTAVA:

1. UNUTARNJA ŽBUKA (VC 40, GV 10)

2. ZID

3. SOKL PROFIL

4. POLISTIREN PLOČA

5. PRIČVRSNICA

6. KUTNI PROFIL S MREŽICOM

7. SAMOTERM® / SAMOTERM® GLET

8. ARMIRAJUCA STAKLENA MREŽICA SM-28F

9. IMPREGNACIJA I ZAVRŠNO DEKORATIVNE ŽBUKE

Vrijednosti koeficijenta prolaza topline k (U) W/(m2K)

Zid	Gustoca	Koef.Topl.Provod.	Debljina zida	Fasadni zid sa TERMOZOL sustavom različitih debljina ploča
				Bez izolacije	5cm	6cm	8cm	10cm
	kg/m3	W/(mK)	cm	W/(m2K)
Beton	2400	2.04	15	4.11	0.68	0.59	0.46	0.37
			20	3.73	0.67	0.58	0.45	0.37
Blok opeka	1400	0.61	19	2.08	0.59	0.51	0.41	0.34
			29	1.55	0.54	0.47	0.39	0.32
Puna opeka	1600	0.64	25	1.78	0.56	0.49	0.40	0.33
			38	1.31	0.50	0.45	0.37	0.31
Porobeton	800	0.35	20	1.35	0.51	0.45	0.37	0.31
			25	1.13	0.48	0.43	0.35	0.30
			30	0.97	0.45	0.40	0.34	0.29
Betonski blok	1600	0.74	19	2.34	0.61	0.53	0.42	0.35
			25	1.97	0.58	0.51	0.41	0.34
			29	1.78	0.56	0.49	0.40	0.33

OPIS SUSTAVA:

1 UNUTARNJA ŽBUKA (VC 40, GV 10)

2 ZID

3 SOKL PROFIL

4 LAMELE KAMENE VUNE

5 KUTNI PROFIL S MREŽICOM

6 SAMOTERM®

7 ARMIRAJUCA STAKLENA MREŽICA SM-28F

8 IMPREGNACIJA I ZAVRŠNO DEKORATIVNE ŽBUKE

Vrijednosti koeficijenta prolaza topline k (U) W/(m2K)

Zid	Gustoca	Koef.Topl.Provod.	Debljina zida	Fasadni zid sa TERMOZOL sustavom različitih debljina ploča
				Bez izolacije	5cm	6cm	8cm	10cm
	kg/m3	W/(mK)	cm	W/(m2K)
Beton	2400	2.04	15	4.11	0.68	0.59	0.46	0.37
			20	3.73	0.67	0.58	0.45	0.37
Blok opeka	1400	0.61	19	2.08	0.59	0.51	0.41	0.34
			29	1.55	0.54	0.47	0.39	0.32
Puna opeka	1600	0.64	25	1.78	0.56	0.49	0.40	0.33
			38	1.31	0.50	0.45	0.37	0.31
Porobeton	800	0.35	20	1.35	0.51	0.45	0.37	0.31
			25	1.13	0.48	0.43	0.35	0.30
			30	0.97	0.45	0.40	0.34	0.29
Betonski blok	1600	0.74	19	2.34	0.61	0.53	0.42	0.35
			25	1.97	0.58	0.51	0.41	0.34
			29	1.78	0.56	0.49	0.40	0.33

Izolacija potkrovlja

POSLOVNA ZGRADA HEP ELEKTRA KOPRIVNICA (Sanacija vanjske ovojnice zgrade) prije 240 kWh/m2......sada 70 kWh/m2 (Energetski institut Hrvoje Požar, Odjel za obnovljive izvore energije i energetsku efikasnost, Željka Hrs Borković, dipl.ing.arh.)

Tablica 2. Cijena energenata za grijanje kućanstava, prema gradskoj plinari, 1998.

Energent	Jedinica mjere	Energetska vrijednost	Stupanj iskorištenja h	Prodajna cijena	Cijena bez h	Cijena bez h	Indeks sa h
Prirodni plin	m3	33.338	0.8	1.56	0.047	0.058	100
Drvo za loženje	kg	14.83	0.5	0.48	0.032	0.065	112
Ugljen mrki	kg	20.1	0.5	0.82	0.041	0.082	142
Propan-butan u kontejnerima	kg	48.443	0.8	3.26	0.067	0.084	145
Ekstralako (fco rafinerija)	kg	41.2	0.6	2.69	0.065	0.109	188
Ekstralako (Sisak-Zagreb)	kg	41.2	0.6	2.76	0.067	0.112	193
Ekstra-lako (Rijeka-Zagreb)	kg	41.2	0.6	2.8	0.068	0.113	195
Ugljen lignit	kg	12	0.5	0.69	0.058	0.115	199
Propan-butan (bez dostave)	kg	48.443	0.8	4.63	0.096	0.12	207
Propan-butan (s dostavom)	kg	48.443	0.8	4.7	0.097	0.121	209
Propan-butan (ambulatna prodaja)	kg	48.443	0.8	4.81	0.099	0.124	214
Električna energija (2-tarifna)	kWh	3.601	0.9	4.25	0.118	0.131	226
Električna energija (prosjek)	kWh	3.601	0.9	4.72	0.131	0.146	252
Električna energija (1-tarifna)	kWh	3.601	0.9	5.75	0.16	0.178	307
Izvor: Gradska plinara Zagreb

Toplinska izolacija je važan faktor za postizanju energetske efikasnosti u zgradarstvu. Osim ušteda zbog manje potrošnje goriva te vezano s tim i manje emisije plinova u okoliš, toplinskom izolacijom se još postiže ugodna i ujednačena klima stanovanja (bolja kvaliteta života), rješava se plijesni, povećava se trajnost konstrukcija, sprečava se kondenzacija u unutrašnjosti i međupodručjima, smanjuju se dilatacije građevinskih elemenata i pukotina.

KUĆANSKI APARATI

ENERGIJA U USLUGAMA

TRANSPORT

Trendovi u transportu

Porast cestovnog transporta - osobna potrošnja i privreda

• porast životnog standarda - stalna težnja za porastom kvalitete života
• pad cijene osobnih vozila (40% manji udio u potrošnji kucanstva u Britaniji) - jedan covjek jedno vozilo
• demasifikacija proizvodnje - decentralizacija transporta
• lean manufacturing - just in time - proizvodnja bez zaliha - daljnja decentralizacija transporta
• - cca. 28% emisije CO₂ - ocekuje se daljnji rast porastom kupovne moci u zemljama u razvoju

 

Slika 1. Broj osobnih vozila

The energy consumption of transport represented in 1998 28% of the CO2 emissions, the principal greenhouse gas. According to the last estimates, if nothing is undertaken to reverse the growth trend, CO2 emissions due to transport would increase by approximately 50% between 1990 and 2010 reaching 1113 million tonnes of emissions, compared with 739 million in 1990. Once again, road transport is the principal cause as it alone accounts for 84% of CO2 emissions ascribable to transport. Air transport represents 13%. It is well known that the combustion engine is lagging behind in terms of energy efficiency, in particular because only a part of the fuel used serves to drive the vehicle.

Granice porasta cestovnog prometa

• jedan čovjek jedno vozilo, više sati dnevno - krajnja granica
• congestion - granica realnog sistema

Štete od posljedica takvog rasta cestovnog prometa

• problem zagađenja i efekta staklenika - smanjenje kvalitete života
• smanjenje kvalitete života za one koji provode 4 sata dnevno commuting
• štete za privredu zbog nepravovremene dostave - just in time

Prednosti cestovnog prometa

• fleksibilnost - porast kvalitete života
• individualna pokretljivost - porast kvalitete života

Prednosti i nedostaci željezničkog prometa

• željeznica se danas više javlja kao konkurencija zračnom prijevozu nego cestovnom - TGV, Shinkansen
• optimum 150-600 km - za vlakove velikih brzina
• pogodna za veće tereta - nedovoljno fleksibilna za just in time
• skupa infrastruktura nepodobna za vrlo brze promjene u proizvodnji

Prednosti i nedostaci javnog prijevoza

• cestovni javni prijevoz pati od congestion - autobus, tramway
• problem centraliziranih sustava u zadovoljavanju decentraliziranih potreba - potreba je prijevoz kuća/posao u svim mogućim *kombinacijama - nudi se prijevoz na konačnom broju linija - presjedanje i čekanje kao smanjenje kvalitete života
• per capita manje zagađivanje i potrošnja energije
• smanjenje prometnih zastoja ako se dovoljan broj ljudi prebaci na javni prijevoz

Smanjenje potrošnje goriva povećanjem efikasnosti

• zahvaljujući naftnom šoku i kasnije poreznoj politici konstantno smanjenje potrošnje goriva na 100km
• utjecaj politike na povećanje energetske efikasnosti - zamjena motora s unutrašnjim izgaranjem, hibridnim rješenjima ili postepenim poboljšanjem motora s unutrašnjim izgaranjem
• fuel cell (članak o tome kako funkcioniraju) je možda najbolji kompromis između sve veće potražnje za osobnim vozilima i sve manje tolerancije prema zagađenju - DaimlerChrysler najavljuje prvo vozilo na tržištu 2004 (The Economist) - problemi: visoka cijena (5000 USD/kW), kako uskladištiti vodik, te pitanje koliko su gorive ćelije u stvari uopće ekološko rješenje
• sve o gorivim ćelijama - Boris Adum

Slika 2. Kako radi fuel cell

Slika 3. Emisije stakleničkih plinova iz gorivih ćelija ovisno o načinu dobivanja hidrogena

Congestion dilemma

• congestion = energetski gubitak (+ekonomski gubitak + smanjenje kvalitete života)
• svi žele u istom trenutku doći od kuće do posla i natrag - neefikasnost prometnica

Mogući načini smanjenja

• poboljšanje javnog prijevoza
• poskupljenje vozila - cijena vozila + cijena registracije
• gradnja cesta - problem neefikasnosti
• poskupljenje goriva
• naplaćivanje korištenja cesta - road pricing

Poboljšanje javnog prijevoza

• zbog kolizije javnog prijevoza i stalne potrebe za povećanjem kvalitete života ne daje željene efekte

Poskupljenje vozila

• povećanjem cijene ulaska u krug posjednika vozila smanjuje se broj vozila, ali posjedniku je u interesu maksimalizirati broj kilometara da bi mu se vozilo isplatilo
• primjer Singapura - vozila i do 5 puta skuplja - prosječno 20000km/vozilu, kao u SAD (The Economist)
• čim kad osoba skupi dovoljno novaca za auto kupuje ga

Gradnja cesta

• problem neefikasnosti cesta - svi na istom mjestu u istom trenutku, a ostalo vrijeme ceste prazne
• gradnja novih cesta samo povećava dalje broj vozila koje ulaze u igru - ograničenje porastu prometa je smatra se dvosatni put do posla ili natrag

There is no space, no money and no appetite for endless road-building. That is why road pricing is coming. ( The Economist)

Naplaćivanje kroz gorivo

• smatra se da bi cijena goriva od 5 DEM po litri tek uspjela održati promet na sadašnjoj razini u Britaniji
• neefikasan način jer kažnjava jednako onoga tko vozi nezagušenom cestom, i dakle obavlja svoju djelatnost efikasno, kao i onoga koji provodi sate u gužvama
• povećava trošak vozilu u zastoju, ali s obzirom da je potreba za određenom cestom u određeno vrijeme eksponencijalna, a porez na gorivo linearan, takav je trošak za vozača zanemariv
• unatoč peterostrukoj cijeni benzina u Evropi (14000 km/vozilu godišnje) problemi s prometom nisu značajno manji nego u SAD (20000 km/vozilu godišnje) - sl. 4

Slika 4. Udio poreza u cijeni benzina

Road pricing

• iluzija javnih cesta - značajna za ekonomsko čudo 20. stoljeća
• ceste se grade iz budžeta - plaćaju i oni koji ih ne koriste
• polako se ipak stvara koncenzus da ceste trebaju plaćati oni koji ih koriste
• fiksno naplaćivanje - registracija vozila
• naplaćivanje srazmjerno pređenim kilometrima - gorivo
• naplaćivanje ulaska u centar grada - primjeri Singapura, Osla i Rige, te Londona
• dinamičko naplaćivanje - naplaćivanje prema social marginal cost

Studies by the World Resources Institute (WRI), an environmental research group, put the social costs of driving in the United States - that is, those not paid directly by motorists - at $ 300 billion a year, or 5.3% of GDP. That works out at about $ 2,000 a year for each car and covers items such as building and repairing roads, loss of economic activity from congestion, the cost of illnesses caused by air pollution and medical care for the victims of 2m accidents a year. Other estimates range up to 12% of GDP for America and 4.6% for Europe. A limited OECD analysis concluded that typical social costs of land transport in most developed countries were at least 2.5% of GDP, with accidents responsible for four-fifths of the costs and air pollution for the remainder. Road vehicles account for nine-tenths of the total. The study excluded congestion and wider aspects of pollution such as acid rain. (The Economist)

RATIONING by queue, rather than by price, is an economic absurdity that should have been buried with the Soviet Union ( The Economist)

Dinamičko naplaćivanje

• naplaćivanje prema konkretnom kilometru konkretne ceste u konkretno vrijeme za konkretno vozilo
• seoske ceste jeftinije od zagušenih gradskih ulica
• cijena koja eksponencijalno ovisi o zagušenju
• cijena koja ovisi o šteti koju konkretno vozilo čini cesti i okolini, prema energetskoj efikasnosti, buci, poluciji, itd.
• elektronički označene ceste i elektronički označena vozila
• centralni sistem
• sistem pretplaćenih kartica

The object of their attentions is Interstate Highway 15, a heavily used north-south motorway. For four hours in the morning and five in the afternoon, on a 13km stretch of I -15 in San Diego, the world’s first, and so far only, experiment in dynamic road pricing can be seen in action. Most of the lanes are free, and move very slowly. Drivers who want a quicker trip can use special toll lanes. But before they do, they had better check the price. The toll on a normal day may be anywhere between 50 cents and $4. It can be adjusted every six minutes by 50 cents, up or down, to ensure a smooth flow of traffic; a car already in the lane when the toll is changed pays the lower rate for its entire passage. If the traffic gets unusually heavy, the charge may go up to as much as $8 for a single trip. (The Economist)

Zaključak

• očekuje se daljnji porast potrošnje energije u prometu
• daljnje povećanje efikasnosti vozila
• povećanje efikasnosti transportnog sustava road pricing politikom