четвртак, 23. мај 2013.

ZAŠTO NEŠTO - NE !!!

Malo čudan naslov, zar ne, ali tokom ove priče sve će biti mnogo jasnije. Ovo je Blog o Obnovljivim izvorima energije, gde JA zagovaram veće korišćenje ove vrste energije, ali i povećanju energetske efikasnosti.
OIE da, ali ne po svaku cenu, već samo onda kada je to ekonomski opravdano i kada to donosi korist državi Srbiji. Znači, NE po svaku cenu, NE na štetu Srbije - samo zato što to rade svi u svetu. HE ako to nije dobro i šteti državi i građanima.
Veliki sam pristalica i zagovornik upotrebe energije vetra, odnosno  - vetroenergetike. Ali ipak kažem - NE, Ne sad i u ovakvim uslovima i stanju elektoenergetskog sistema prenosa. Ne ovim vetroparkovima koji su do sad dobili dozvole za izgradnju i rad.

Da objasnim zašto - NE....

1. Distributivni sistem prenosa nije u potpunosti kompjuterizovan i ne može brzo da reaguje isključenjem ili uključenjem vetroparkova.
2. Svi vetroparkovi su na "istom" vetru i kada vetra nema prestaju da rade, a ukupna instalisana snaga im je preko 400 MW. To je snažan udar na elektroenergetski sistem i može doći do njegovog "raspada".
3. Nemamo opremu za hidrometereološku službu kako bi mogla da precizno odredi snagu i brzinu vetra, kao i njegovo trajanje u sutrašnjem danu. Zato Dispečer ne može da planira svoj rad, tj. da "pokriva" uključenja i isključenja vetroparkova.

Kažem NE i za elektrane od sunčeve energije. Za nas su one jako neisplative jer nemamo dovoljno sunčanih dana sa punim  intenzitetom sunca u toku godine, a zauzimaju velike površine zemljišta, bilo obradivog, bilo pašnjaka, a to je velika šteta po Državu.
Pride je Ministarka Energetike napravila, najblaže rečeno, nerazuman potez: povećala je cenu "FID-tarife" i povećala vreme trajanja Ugovora sa FID-tarifom, a u svetu se radi baš suprotno. Smanjuje se i vreme trajanja Ugovora i cena FID-tarife.
Da se osvrnemo malo na ovu elektranu kod Merdara koju napraviše Italijani, šta je država Srbija dobila i da li je uopšte nešto dobila.

1. Opšti podaci:
* Instalisana snaga - 2 MW
* 800 kom. panela (jedinica)
* Prostire se na 4 Ha površine zemljišta koje je bilo obradivo (njive) i livade...
* Zimi "navodno" može da proizvede (dostigne) 1,4-1,5 MW, u šta JA lično sumnjam, a i to može da bude samo 2-3 sata dnevno
* Koštala je 4.000.000  što je jako skupo, sva druga postrojenja za proizvodnju električne energije imaju cenu izgradnje od oko 1.000.000€/MW. A to znači da bi za ove pare dobili oko 4 MW instalisane snage za bilo koju drugu vrstu energije. 
Pa zašto su Italijani onda napravili ovo postrojenje, gde im je računica. To ćemo sad, vrlo brzo objasniti.

2. Šta je Srbija dobila - pa skoro ništa....
* Navodno, 20 ljudi će biti zaposleno, a JA pitam - GDE?! i KAKO?! Gde će oni da rade i šta? Tu nema održavanja, za čuvanje objekta ne treba više od 6 ljudi, nadzor se obavlja kompjuterski preko Interneta, a to znači još maksimalno 4 čoveka. Gde je posao za još 10 ljudi?!?!
* Srbija će naplatiti samo porez i procenat od prenosa električne energije kroz mrežu, kao i zakup zemljišta, ako nije kupljeno. I ništa više, nema nikakve zarade....

3. Koju korist imaju Italijani...
* Cena zakupa zemljišta ili kupoprodajna cena je nekoliko puta manja nego u Italiji
* Porez i naplata prenosa kroz mrežu su skoro duplo manji nego u Italiji
* Radna snaga tri puta jeftinija nego u Italiji
* Ne plaćaju ekološku taksu za zauzimanje zemljišta
* Cena izgradnje za 50% jeftinija nego u Italiji
* Nisu zauzeli italijansko zemljište

Na kraju se ispostavi da im se Investicija isplati za 2-3 godine umesto za 7-10 godina, koliko je uobičajeno. Znači ostvaruju enormnu zaradu, mnogo veću nego što bi u Italiji. 
Još ako su sklopili Ugovor sa nama, pod novim uslovima koje je donelo Ministarstvo energetike, e tu tek zarađuju, jer prodaju nama struju po skoro duplo većim cenama, većoj FID-tarifi nego što bi dobili u Italiji.

I zato - još uvek NE, vetroparkovima i elektranama na sunčevu energiju. Bar još uvek NE, dok se nestvore uslovi za to.

Srbija treba da se okrene proizvodnji biogasa i hidroenergetici. Malim, mini, mikro i piko HE - protočnog tipa, da svaku planinsku reku i potok iskoristimo

O tome sam već pisao....

среда, 22. мај 2013.

ELEMENTI ENERGETSKI EFIKASNOG GREJANJA U ZGRADARSTVU


1. UVOD

U toku dugog perioda obilja jeftinog goriva građeni su objekti koji nisu imali mnogo veze sa podnebljem u kome su nastali, što je kao rezultat dovelo do energetski neefikasnih objekata i do rasipanja energije. Bioklimatski koncept podrazumeva sveobuhvatnu filozofiju projektovanja. Dve važne oblasti zelenog pokreta koje građevinarstvo posebno zanimaju jesu energetika (obnovljivi izvori energije, održivi razvoj, energetska efikasnost) i građenjevinska fizika (materijali, sistemi, tehnologije, itd.). Različite analize pokazuju da građevinski objekti, kako stambeni tako i poslovni, u procesu KGH potroše skoro polovinu proizvedene energije. Stupanjem na snagu novog zakona o energetskoj efikasnosti, kao obaveza biće uvedena sertifikacija građevinskih objekata, koja će svakom objektu dodeliti energetski pasoš i utvrditi energetsku efikasnost objekta.
U tom smislu relevantna problematika vezana je za utvrđivanje uzročnoposledičnih dejstava mnogobrojnih faktora koji utiču na energetski bilans građevinskih objekata.
Kada se govori o energetski efikasnom grejanju prostora, uvek se misli na niskotemperaturne grejne sisteme. To su sistemi čiji grejni medij nema temperaturu veću od 40oC, a najčešće se temperatura grejnog medija kreće od 28 – 38oC.
Da bi ovi niskotemperaturni grejni sistemi mogli da se koriste, odnosno da bi mogli biti energetski efikasni, prvi i glavni uslov je dobra termička izolovanost prostora, koja omogućava njihovo korišćenje. To znači da svaki prostor, kuća, zgrada, stan (spoljni zidovi), moraju biti dobro termički izolovani sa Koeficijentom prolaza toplote od minimum U=0,3 W/m2K, a treba težiti da bude U=0,15 W/m2K.
U ove niskotemperaturne grejne sisteme spadaju: podno grejanje, zidno grejanje, grejne lajsne, a nekada se koristi i plafonsko grejanje (kod posebnih situacija). Svi ovi grejni sistemi detaljnije se razmatraju u daljem tekstu.
Potrebno je još naglasiti i ovo, da svi ovi grejni sistemi su prvenstveno predviđeni da koriste sve vrste Obnovljivih izvora energije i da su oni (OIE) skoro uvek dovoljni kao osnovni izvor toplote, odnosno, kao osnovni energent.
Štednja energije odavno je izašla iz područja naučne teorije i sve brže postaje deo svakodnevnog življenja. Od boljeg iskorišćenja i manje potrošnji gasa, nafte i struje, sve direktnije zavisi ekonomičnost industrije i stanovanje, pa i standard stanovništva.
I dok je štedljivo korišćenje energije u nekim zemljama već postalo standardni element razvoja pojedinih komunalnih delatnosti i ugrađuje se u normative kvalitetnog stanovanja, kod nas je to i dalje teorijska kategorija.
Dobro izolovana kuća ne nudi samo direktnu uštedu u novcu, već zajedno sa zaštitom od vlage, određuje ukupnu vrednost kuće, udobnost i kvalitetno stanovanje.
Ma kako na prvi pogled izgledalo, mnoge naše kuće nisu mnogo bolje od skloništa u nekom izbegličkom naselju, a tu se prvenstveno misli na toplotnu i hidro izolaciju zgrade, postavljenu prilikom izgradnje. Skupa ograda, mermerno stepenište i satelitska antena stvaraju dobar utisak, ali taj vizuelni efekat samo prikriva nedostatke bednog zidanja.
Dobra toplotna zaštita mora postići nekoliko bitnih ciljeva:
  • smanjenje potrošnje fosilnih goriva,
  • manje novca utrošenog na skupu uvoznu naftu,
  • trajnu zaštitu konstrukcije (podruma, temelja i zidova),
  • štedljivo stanovanje sa minimalnim troškovima,
  • udoban i zdrav ambijent.

Toplota se širi kroz svaki materijal brže ili sporije, prodire u strukturu, beži i nestaje. Toplota se (poput vode koja uvek teče nizbrdo) trajno kreće od toplijeg prema hladnijem, u svakom materijalu drugačije. Ako je protok toplote brz, materijal je dobar provodnik toplote. Materijali kroz koje toplota sporo prolazi nazivaju se toplotnim izolatorima.
Kuću gradimo u okruženju koje toplotno određuju dva osnovna modela pogodna za širenje toplote – zemljište i vazduh. Ako su oni hladniji od unutrašnjosti kuće, toplota će odlaziti iz stambenog prostora sve dok se ne izjednači spoljna i unutrašnje temperatura. To je neizostavljiv proces, pa će i najbolje izolovana kuća vremenom izgubiti svoju zalihu toplote i temperaturom se izjednačiti sa okolinom.
Koliko će to trajati zavisi od karakteristika materijala kojim je kuća sagrađena.
U ovom radu posebnu pažnju posvećujem trima vrstama niskotemperaturnih sistema grejanja stambenog prostora, a to su:
·         podno grejanje,
·         zidno grejanje, i
·         grejne lajsne.

Ova tri sistema su i najviše zastupljena u svetu, u zavisnosti od oblika prostorija koja treba da se zagreju. Pokazala su se kao vrlo ekonomična i uspešna, sa malim brojem negativnih osobina.
U radu sam sa velikim brojem fotografija pokazao i princip njihovog postavljanja, kao i modele, odnosno vrste samog sistema.

2. DIREKTIVA EVROPSKOG PARLAMENTA I SAVETA O ENERGETSKOJ EFIKASNOSTI ZGRADA

Energetska efikasnost zgrada treba da se izračunava na bazi metodologije, koja se može razlikovati na regionalnom nivou, koja uključuje, pored toplotne izolacije i druge faktore koji igraju sve značajniju ulogu, kao što su instalacije za grejanje i klimatizaciju, primenu obnovljivih izvora energije i projektovanje zgrada. Zgrade će imati uticaj na dugoročnu potrošnju energije i nove zgrade stoga treba da zadovolje minimalne zahteve u pogledu energetske efikasnosti prilagođenih lokalnom podneblju. Pošto primena alternativnih sistema za snabdevanje energijom generalno nije istražena do svog punog potencijala, treba razmotriti tehničku, ekološku i ekonomsku opravdanost alternativnih sistema za snabdevanje energijom. Pre nego što počne izgradnja, mogu se zahtevati specifične studije, ako se mera ili mere, smatraju opravdanim.
Zahtevi koji se odnose na renoviranje postojećih zgrada ne smeju da budu nekompatibilni sa nameravanom funkcijom ili kvalitetom zgrade. Treba da bude moguće da se dodatni troškovi koji su potrebni za takvo renoviranje povrate u razumnom vremenskom periodu u odnosu na očekivani tehnički životni vek investicije na osnovu kumulativnih ušteda energije.
Poslednjih godina došlo je do povećanja broja sistema za klimatizaciju u zemljama južne Evrope. Ovo stvara znatne probleme u periodima vršnog opterećenja, dovodi do povećanja troškova za električnu energiju i remeti energetski bilans u tim zemljama.
Prioritet treba dati strategijama koje poboljšavaju toplotne karakteristike zgrada i za vreme letnjeg perioda. U tom cilju, treba dalje razvijati pasivne tehnike hlađenja, prevashodno one koje poboljšavaju unutrašnje uslove i mikroklimu zgrada.
Termin "energetska efikasnost zgrade" je stvarno potrošena ili ocenjena količina energije koja zadovoljava različite potrebe koje su u vezi sa standardizovanim korišćenjem zgrade, što može da uključi, između ostalog, grejanje, pripremu toplevode, hlađenje, ventilaciju i osvetljenje. Ova količina će se iskazati kroz jedan ili više numeričkih činilaca koji su izračunati, uzimajući u obzir izolaciju, tehničke i ugradbene karakteristike, projektovanje i pozicioniranje prema klimatskim aspektima, izloženosti suncu i uticaju susednih objekata, sopstvenu proizvodnju energije i druge faktore, uključujući unutrašnju klimu, koji utiču na energetske potrebe.

2.1 Postavljanje zahteva za energetsku efikasnost

Države članice će preduzeti sve potrebne mere da se utvrede minimalni zahtevi u pogledu energetske efikasnosti zgrada, gde može da se prave razlike između novih i postojećih zgrada. Države članice će preduzeti sve potrebne mere kojima se obezbeđuje da nove zgrade ispunjavaju minimalne zahteve u pogledu energetske efikasnosti.
Za nove zgrade sa ukupnom korisnom podnom površinom preko 1000 m2, države članice će zahtevati da se, pre nego što počne njihova izgradnja, razmotri i uzme u obzir tehnička, ekološka i ekonomska opravdanost alternativnih sistema kao što su: decentralizovani sistemi za snabdevanje energijom na bazi obnovljivih izvora energije, spregnuta proizvodnja toplote i električne energije (SPETE, kogeneracija), daljinsko ili centralizovano grejanje ili hlađenje, ako je raspoloživo, toplotne pumpe, pod određenim uslovima.
Za postojeće zgrade preduzeće sve potrebne mere kojima se obezbeđuje da se pri većem renoviranju postojećih zgrada sa ukupnom korisnom podnom površinom preko 1000 m2, poboljša njihova energetska efikasnost kako bi se zadovoljili minimalni zahtevi ukoliko je to tehnički, funkcionalno i ekonomski opravdano.

Jednostavne mere povećanja energetske efikasnosti, bez dodatnih troškova, uz trenutne uštede:

Ugasiti grejanje ili hlađenje noću i kada nema nikoga kod kuće;
  • Noću spustiti roletne i navući zavese;
  • Izbegavati zaklanjanje i pokrivanje grejnih tela zavesama, maskama i sl.;
  • Vremenski optimizirati grejanje i pripremu tople vode;
  • U sezoni grejanja smanjiti sobnu temperaturu za 1°C;
  • U sezoni hlađenja podesiti hlađenje na min 26°C;
  • Koristiti prirodno osvetljenje u što većoj mjeri;
  • Isključiti rasvetu u prostoriji kad nije potrebna;
  • Mašine za veš i posuđe uključivati samo kad su pune, najbolje noću.

Mere za povećanje energetske efikasnosti uz male troškove i brzi povratak investicije (do 3 godine):

Zadihtovati prozore i spoljna vrata;
  • Proveriti i popraviti okov na prozorima i vratima;
  • Izolovati niše za radijatore i kutije za rolete;
  • Toplotno izolovati postojeći kosi krov ili tavanicu prema negrejanom tavanu;
  • Redukovati toplotne gubitke kroz prozore ugradnjom roletni, postavljanjem zavesa i sl.
  • Ugraditi termostatske ventile na radijatore;
  • Redovno servisirati i podešavati sistem grejanja i hlađenja;
  • Ugraditi automatsku kontrolu i nadzor energetike kuće;
  • Ugraditi štedljive sijalice u rasvetu;
  • Zameniti potrošače energetski efikasnijima -energetske klase A.

Mere za povećanje energetske efikasnosti uz nešto veće troškove i duži period povraćaja investicije (više od 3 godine). Ove mere najbolje je izvoditi istovremeno s nužnim merama rekonstrukcije.

  • Zameniti prozore i spoljna vrata toplotno kvalitetnijim prozorima (preporuka U(k)prozora 1,1-1,8 [W/m2K]);
  • Toplotno izolovati ceo spoljni omotač kuće, dakle zidove, podove, krovne površine prema negrejanim prostorima;
  • Izgraditi vetrobran na ulazu u kuću;
  • Sanirati i obnoviti dimnjak;
  • Izolovati cevi za toplu vodu i kotao;
  • Analizirati sistem grejanja i hlađenja u kući i po potrebi ga zameniti energetski efikasnijim sistemom, te ga kombinovati s obnovljivim izvorima energije.

2.2 Energetska sertifikacija objekata

Novi Zakon o planiranju i izgradnji uvažava značaj energetske efikasnosti objekata. Obaveza unapređenja energetske efikasnosti objekata definisana je u fazi projektovanja, izvođenja, korišćenja i održavanja (član 4), tako da se propisana energetska svojstva utvrđuju izdavanjem sertifikata o energetskim svojstvima objekata. U Zakonu su precizno definisani najvažniji pojmovi unapređenja energetske efikasnosti i energetska svojstva objekata. Prvi pojam se definiše kao smanjenje potrošnje svih vrsta energije, ušteda energije i obezbeđenje održive gradnje primenom tehničkih mera, standarda i uslova projektovanja, planiranja, izgradnje i upotrebe objekata. Drugi, pojam primarne energije (pe), kao stvarno potrošenu ili ocenjenu količinu energije koja zadovoljava različite potrebe koje su u vezi sa standardizovanim korišćenjem objekta (što uključuje grejanje, pripremu tople vode, hlađenje, ventilaciju i osvetljenje).
Sertifikat o energetskim svojstvima objekta izdaje ovlašćena organizacija koja ispunjava propisane uslove za izdavanje sertifikata o energetskim svojstvima objekata, koji će obavljati licencirana lica iz odgovarajuće struke.
Ovaj sertifikat čini sastavni deo tehničke dokumentacije koja se prilaže uz zahtev za izdavanje upotrebne dozvole. Pri tehničkom pregledu, biće obavezan i energetski tehnički pregled.

3. Energetski tehnički pregled

3.1 Značaj energetskog pregleda

Savremeno upravljanje energijom u zgradama uključuje široku analizu svih energetskih sistema zgrade.
Energetski pregled zgrade podrazumeva analizu toplotnih karakteristika i energetskih sistema zgrade s ciljem utvrđivanja efikasnosti i/ili neefikasnosti potrošnje energije te donošenja zaključaka i preporuka za povećanje energetske efikasnosti.
Energetski pregled predstavlja analizu (detaljnost zavisi o tipu energetskog pregleda) kako se u domaćinstvu, komercijalnoj ili javnoj ustanovi (npr. tržni centari, bolnice, poslovne ili stambene zgrade) koristi energija i voda, te koliki su računi za potrošnju istih i šta treba uraditi da bi se smanjila potrošnja uz očuvanje istog nivoa komfora.
Sastavni deo izveštaja o obavljenom energetskom pregledu su:
– Preporuke za promene u radu i/ili ponašanju
– Preporuke za zahvate i investicije kojima se mogu postići uštede u potrošnji energenata, bez narušavanja uslova rada ili boravka u prostoru.
Ekonomska analiza predloženih mera sastavni je deo izveštaja o obavljenom energetskom pregledu.

U stručnoj praksi razlikuju se dve vrste energetskih pregleda:
Preliminarni ili tzv. walk-through energetski pregled
Detaljni energetski pregled koji podrazumeva i izradu Studije o investicijama
Uvođenjem energetske sertifikacije zgrada, energetski pregled zgrade postaje veoma značajan i osnovna podloga za izradu energetskog pasoša.

3.2 Preliminarni energetski pregled

Preliminarni energetski pregled je prvi korak koji treba da se sprovede na putu kontrole troškova i smanjenja potrošnje energenata. Analizirati potrošnju energije i vode minimalno u poslednje tri godine, gde se kao ulazni podaci pojavljuju računi koji odredjujui osnovnu potrošnju. Prilikom pristupanja vršenju preliminarnog energetskog pregleda neke zgrade ili objekta obavezno se priprema odgovarajući upitnik za dobijanje osnovnih informacija o energetskoj situaciji u zgradi. Osnovni upitnik pomaže vršiocu pregleda auditoru da uspostavi kontakat s odgovornom osobom zaduženom za problematiku energetike u zgradi – soft questions.
Nakon analize prvog upitnika klijentu se dostavlja i tzv. detaljni upitnik za sagledavanje kompletne energetske situacije u objektu. Nakon analize detaljnog upitnika vrši se tzv. preliminarni energetski pregled zgrade. Preliminarni energetski pregled mora biti dobro pripremljen i zbog toga mora da se ispuni uslov o dobroj komunikaciji s odgovornom osobom koja je zadužena za problematiku o energetici u zgradi.
Poseta zgradi tokom trajanja preliminarnog energetskog pregleda traje 1 dan i auditoru daje kratki uvid u stanje energetike zgrade. Tokom trajanja preliminarnog energetskog pregleda mogu da se sprovedu i kraća merenja na osnovu kojih će izvođač pregleda dobiti kvalitetniju sliku o tome kako se u analiziranoj zgradi troši energija. Kroz razgovor s odgovornom osobom za pitanja energetike u analiziranoj zgradi auditor raščišćava sve eventualne nejasnoće iz detaljnog upitnika.
Rezultati preliminarnog energetskog pregleda predaju se korisniku u formi izvještaja koji sadrži:
– Energetski i troškovni bilans
– Pregled svih analiziranih tehničkih mera poboljšanja energetske efikasnosti u zgradi koji sadrži proračun/procenu ušteda, procenu potrebne investicije, jednostavni period povratka ulaganja, kao i proračun ušteda u emisijama štetnih gasova.

3.3 Detaljni energetski pregled

Ukoliko se kroz preliminarni energetski pregled pokaže da postoji značajan potencijal za uštede, pristupa se detaljnom energetskom pregledu koji se završava studijom o investicijama.
Trajanje detaljnog energetskog pregleda može dosta da varira (od nekoliko nedelja do nekoliko meseci) a sve zavisi o složenosti samog objekta koji se analizira. Specifičnost detaljnog energetskog pregleda leži u činjenici da su neophodna različita
merenja pri čemu se merna oprema za snimanje potrošnje energije u pojedinim segmentima, ali i objekta u celini, ostavlja na lokaciji u trajanju od dve do četiri nedelje.
Bez provere merenjem korisniku se ne može ponuditi kvalitetno rešenje jer bilans potrošnje energije ne mora da odgovara stvarnom stanju (pretpostavke na osnovu kojih je napravljen bilans tokom preliminarnog energetskog pregleda ne moraju u potpunosti biti tačne).
Korisniku se mora sasvim jasno objasniti da bez sistematskog pristupa i sprovođenja preliminarnog i detaljnog energetskog pregleda nema ni zagarantovano ostvarivanje ušteda. Ulazak u investiciju bez kvalitetnog snimka prethodnog stanja i analize budućeg objekta gotovo sigurno vodi u promašaj.
Merenja se sprovode kako bi se proverile pretpostavke koje su postavljene tokom preliminarnog pregleda i napravila što je moguće tačnija ocena trenutnog ali i procena budućeg stanja.
U zgradarstvu je značajna primena IC termovizije. Prednost IC termovizije je beskontaktno merenje temperature, koje omogućava merenje na daljinu, merenje nedostupnih objekata i merenje bez razaranja. Mana je još uvijek relativno visoka cena.
Termovizijskim snimanjem zgrada, moguće je locirati toplotne nedostatke konstrukcije i usmeriti zahvate na sanaciji prema optimalnom poboljšanju energetske efikasnosti sistema zgrade. Termovizija je izuzetno korisna metoda u istraživanju i unapređivanju energetske efikasnosti u građevinarstvu. Sve više se uvodi kao obavezna metoda kod kontrole pri primopredaji objekata, kao i pri redovnom nadzoru i održavanju zgrada.

Na osnovu porasta kvaliteta prikupljanja ulaznih podataka za izradu bilansa tokom preliminarnog energetskog pregleda rezultati su sve bliži stvarnom stanju, ali još uvek ih treba potvrditi merenjem. Samo merenjem potvrđen bilans ima značaj za procenu budućeg stanja, pri čemu procena na osnovu neproverenih podataka vodi u promašaj. Samo kad se zna gde se troši energija može se delovati u cilju njene racionalizacije.
Merenja se sprovode i u cilju potvrđivanja ušteda. Samo izvršenim merenjima može se potvrditi ili opovrgnuti uspeh svakog pojedinog projekta energetske efikasnosti. Bez sistematskog pristupa i sprovođenja preliminarnog i detaljnog energetskog pregleda nema ni zagarantnog ostvarivanja ušteda. Sve uštede u energiji i vodi moguće je potvrditi samo merenjem.
Potrošnja energije u zgradama izražava se u kWhpe⁄m² godišnje.

Energetski efikasne zgrade imaju malu potrošnju energije za obezbeđivanje grejanja, hlađenja, sanitarne tople vode, ventilaciju i osvetljenje.

Kategorija A predstavlja niskoenergetski efikasne objekte. Ovde razlikujemo nekoliko pojmova:
- nultoenergetsi objekti (0 [kWh⁄m²] pe godišnje),
- pasivni objekti (do 15 [kWh⁄m²] pe godišnje),
- niskoenergetski objekti (do 40 [kWh⁄m²] pe godišnje).

Prosečni stanovi u Srbiji spadaju u kategoriju F i G, što nam govori da se kod nas malo obraća pažnja na ovu problematiku, što će nadajmo se uskoro biti promenjeno uvođenjem energetskih tehničkih pregleda i izdavanjem sertfikata tj. energetskih pasoša zgradama. Ovaj sertifikat će biti od velike važnosti, jer će on u najvećoj meri diktirati vrednost objekata i samim tim doprineti boljoj energetskoj efikasnosti u građevinarstvu.


3.4 Energetski pasoš


Kuće i stanovi napravljeni u Srbiji pre 1970. godine nemaju skoro nikakvu toplotnu izolaciju, dok je i kod zgrada napravljenih pre 1980. godine termoizolacija vrlo skromna. Preko 75% zgrada u Srbiji napravljeno je pre 1980. godine. Na ovim objektima moguće je postići najveće uštede energije grejanja, čak i do 80%.


Poređenje potrošnje energije

Niskoenergetske i pasivne kuće sa značajnom termoizolacijom vrše značajnu uštedu energije grejanja i do 10 puta, a takođe i višestruko smanjuju emisiju CO u životni prostor.
Energijom koja se potroši za zagrevanje jedne prosečno izolovane kuće u Srbiji, mogu se zagrejati 3-4 niskoenergetske kuće ili 7-8 pasivnih kuća.
Koncept niskoenergetskih i pasivnih kuća veoma je popularan u EU i finansijski podržan od strane vlada, a i u našoj zemlji se prvi pilot projekti.



4. GRAĐEVINSKI MATERIJALI I SKLOPOVI

Termički omotač objekta
Elementi i sistemi
u kontaktu sa spoljnim
vazduhom
Netransparentne
pozicije
Spoljni zid
Dilatacioni zid
Ravan krov iznad grejanog prostora
Kos krov iznad grejanog prostora
Međuspratna konstrukcija iznad spoljnog prostora
Transparentne
pozicije
Prozori i balkonska vrata
Ulazna vrata
Stakleni krovovi, svetlosne kupole, izlozi, zimske bašte,
Unutrašnje pregradne konstrukcije
Zidovi između grejanih prostorija različitih korisnika
Zidovi prema negrejanim prostorima
Međuspratna k. između grejanih prostorija različitih korisnika
Međuspratna konstrukcija ispod negrejanog prostora
Međuspratna konstrukcija iznad negrejanog prostora
Konstrukcije u tlu
Zid u tlu
Pod na tlu
Ukopana krovna konstrukcija


KROZ TRANSPARENTNE POZICIJE SE GUBI NAJVEĆI
PROCENAT TOPLOTNE ENERGIJE
  • OKO 40 % U SLUČAJU STANDARDNIH PROZORSKIH OTVORA
  • OKO 70 – 80% U SLUČAJU ZID ZAVESA
NEOPHODNO JE POSVETITI POSEBNU PAŽNJU
TRANSPARENTNIM POZICIJAMA
  • REZULTATI MERENJA (SERTIFIKATI)
  • PRECIZNA RAČUNICA U SKLADU SA EN ISO

Spoljni zid– slojeviti

Slojeviti zid (puna opeka u malteru, 25cm)
Stari propisi
Novi propisi (Postojeće grade)
Novi propisi (Nove zgrade)

Kmax =0.9 W/m2K
Umax =0.4 W/m2K
Umax =0.3 W/m2K
Min.debljina termoizolacije
(λ=0.04 W/mK)
3 cm
(uobičajeno 5 cm)
10 cm
(preporuka ≥12 cm)
12 cm
(preporuka ≥15 cm)
(λ=0.03 W/mK)
2 cm
7 cm
(preporuka ≥8 cm)
10 cm
(preporuka ≥12 cm)

5. ZADRŽAVANJE TOPLOTE

Tanak zid sagrađen od materijala koji dobro provodi toplotu, brzo će u zimskom periodu ohladiti kuću, odnosto prostor u kući. Leti se dešava obrnut proces, odnosno, vrlo brzo će spoljna temperatura prodreti u unutrašnjost kuće.
Da bi održali toplotu u unutrašnjosti kuće u zimskom periodu trošimo ogromne količine energenata pri grejanju prostora. Isto se dešava sa rashlađivanjem prostora u letnjem periodu. Potrošnja električne energije za rad klima uređaja je enormna.

Da bi smanjili potrošnju energenata kuća se mora toplotno izolovati, odnosno moraju se postaviti materijali koji spadaju u tzv. toplotno izolacione materijale.
Zbog jednostavnosti i razumljivosti danas se najčešće služimo takozvanim U – faktorom (koeficijentom prolaza toplote) koji je na EU tržištu najpopularniji podatak za nužnu procenu toplotnih svojstava i pojavljuje se u većini propisa i normi. Sasvim je dovoljno zapamtiti – zid sa U=0,2W/m2K ima bitno bolje toplotne osobine od, recimo, zida od U=0,8W/m2K, što znači da zid koji ima manji U – faktor je bolji izolator, odnosno, teže propušta toplotu.

U građevinskoj fizici toplotna provodljivost (λ) izražava se u vatima-po-metru-i-stepenu, (na primer λ=0,87W/mK). toplotna provodljivost određuje se prema količini toplote koja u 1 sekundi prostruji kroz površinu od 1 kubnog metra materijala (1m3) pri temperaturnoj razlici između dve spoljne površine od 1K (1oC).
ΔT=T1 – T2=1oC

Što je vrednost λ manja, slabija je i toplotna provodljivost, a materijal nudi povoljniju toplotnu zaštitu.
R – vrednost ili toplotni otpor je svojstvo o kojem zavisi delotvornost izolacionog materijala određene debljine. Jer, tu je uz toplotnu provodljivost materijala uključena i debljina ugrađenog materijala. 

Koeficijent prelaza toplote (α) određuje brzinu prelaska toplote sa jednog materijala na drugi. Ovaj podatak se određuje u labaratorijskim uslovima. Otpor prelaza toplote zapravo je obrnuta vrednost koeficijenta prelaza toplote i obeležava se sa (1/α).

Poboljšanje toplotne zaštite kuće ili gradnja po najnovijim i najstrožijim zahtevima energetske efikasnosti, danas je apsolutno najbolja investicija u koju se možete upustiti, naročito ako se zna da će cena energenata stalno rasti.
U dobro izolovanoj kući ugodnije i zdravije se živi, podjednako ste zaštićeni od zimskih prodora hladnoće i leti od tropskih vrućina. u dobro izolovanim kućama nema gljivica i buđi, a uštede u grejanju i hlađenju oslobađaju novac za neka druga ulaganja.


5.1 ISPLATIVOST JEFTINIJEG GREJANJA

Iako se mnogi opravdavaju zadovoljajavajućom debljinom zida od „toliko-i-toliko“ centimetara, time samo otkrivaju svoje neznanje i neinformisanost. Toplotnu zaštitu ne osiguravaju centimetri već sposobnost zida da uspori prolaz toplote. Na primer, debeli armirano-betonski zid toplotno prava je mizerija u poređenju sa nekoliko cm kamene vune, stiropora ili poliuretana....
Kako toplotu ništa ne može zaustaviti, već samo usporiti i najdeblji zid se može poboljšati dodatnim slojem delotvornog izolatora.
Zato nije teško nabrojati barem pet nerazdvojnih razloga zbog kojih kuću treba izolovati:
·         bitno manji troškovi grejanja i hlađenja,
·         viša temperatura unutrašnjih površina i udobnije stanovanje,
·         smanjena mogućnost građevinskih šteta, pojave kondenzata i gljivica na hladnom zidu,
·         povećanje ukupne vrednosti zgrade, ekonomičnije stanovanje,
·         manja potrošnja ogreva, manja emisija CO2.

Bez obzira kojim redom se nabrajaju, oni ostaju međusobno povezani jer u svakom se ogleda delovanje ostalih. Stoga je i ulaganje u kvalitetnu toplotnu zaštitu kuće isplativ potez i dobra investicija.
Kako sad stvari stoje u poslovnom svetu je sigurno samo jedno – cena energije će rasti, rasti i rasti.... Zato svaki zahvat kojim unapred smanjujemo energetske gubitke znači garantovano veće uštede u budućnosti.
Ali dodatna toplotna zaštita kojom će te s’polja obložiti kuću nudi i ostale pogodnosti:
  • sprečava pregrejavanje stana leti,
  • zimi se hladni zidovi ne orošavaju,
  • izolovani zidovi akumuliraju više toplote,
  • nema toplotnih mostova ni oštećenja zgrade,
  • dodatni izolator prekriva pukotine pa je nova fasada trajnija.

U stručnim raspravama sve više se počinju upotrebljavati stručni, naizgled čudni, termini: dvolitarska ili trolitarska kuća. Odavno znamo za jednolitarske, dvolitarske ili trolitarske motore u automobilima gde se zapremina cilindra u kojima eksplodira mešavina goriva i vazduha meri u litrima.
Ali kuće...I šta to uopšte znači: dvolitarska ili trolitarska kuća... Podela kuća po litrama utrošenog ogreva rezultat je nauke, tehničkih poboljšanja, tehnoloških prilagođenja, itd.
Promocijom tzv. malolitražne kuće oblikovana je i popularna klasifikacija kojom se opisuju kućne energetske potrebe, a time i potrošnja. U čarobnu formulu moderne gradnje danas se nabolje uklapa i tzv. trolitarska kuća koja godišnje ne sme potrošiti više od 3 litra lož-ulja po kvadratnom metru stambene površine (3 lit/m2), dok najavljivana pasivna kuća koja će vladati graditeljstvom u bliskoj budućnosti, treba da troši upola manje (1,5 lit/m2).

Ako znamo da u ukupnoj energetskoj potrošnji prosečne porodične kuće na rasvetu i elektrouređaje otpada oko 13%, na pripremu tople vode oko 12%, a na grejanje stambenog prostora lavovskih 75%, očigledno je da svako smanjenje ove poslednje stavke donosi osetnu uštedu.

Zašto godinama plaćati sve skuplju energiju kada se primenom modernih građevinskih materijala i znanja ovaj trend može bitno usporiti ili čak zauvek izbeći.
  
Pasivna kuća može se sagraditi gotovo uz iste troškove – kao i kada se gradi klasična kuća iste površine (dimenzija). U svetu se iz godine u godinu povećava nroj novoizgrađenih pasivnih kuća.
Pasivna kuća mora zadovoljavati tačno određene kriterijume.
  • grejanje – najviše 10 kW/m2,
  • ukupne energetske potrebe (svi potrošači, struja, topla voda) najviše 42 kW/m2,
  • ukupne potrebe za primarnom energijom (za sve) najviše 120 kW/m2
 Ovde će se posebna pažnja posvetiti na tri vrste grejanja, a to su: podno grejanje, zidno grejanje i grejanje pomoću grejnih lajsni. Sve tri vrste su po tehničkim i eksploatacionim karakteristikama vrlo slični, koriste skoro istu temperaturu grejnog medijuma, za stvaranje toplote mogu koristiti skoro sve vrste obnovljivih izvora energije. Vrlo su ekonomični, prave velike uštede u potrošnji energenata, ne škodljivi su po zdravlje čoveka i prirodnu sredinu itd.

6. Osnove energetskog bilansiranja zgrade

6.1 Uvodna razmatranja – potrošnja energije u zgradama

Kada je u pitanju korišćenje energetskih resursa, danas su u primeni brojna tehnička rešenja koja doprinose efikasnom sagorevanju fosilnih goriva, uz smanjenje gubitaka i povećanje stepena korisnosti. Međutim, na početku trećeg milenijuma, uz velike tehničke i tehnološke prodore u mnogim oblastima, čovečanstvo se suočava sa sve većim problemima iscrpljenja resursa energije i sirovih materijala, posebno minerala, oštećenjem i zagađenjem životne sredine – vazduha, vode, zemlje i sve bržim smanjivanjem šumskih i obradivih poljoprivrednih površina. Interes za iskorišćavanjem prirodnih resursa u uslovima intenzivnog tehničkog i ekonomskog razvoja je u porastu, a cilj je dostići održivost, odnosno, zadovoljiti potrebe danas, ne dovodeći u opasnost mogućnost budućih generacija da zadovolje svoje potrebe za energijom. Pored racionalizacije potrošnje energije unapređenjem energetske efikasnosti u svim oblastima, danas se teži razvijanju što nezavisnijeg, vitalnijeg i elastičnijeg sistema energetike u kome primena obnovljivih izvora energije može da ima važnu ulogu u zadovoljavanju energetskih potreba. U tom smislu, intenzivirano je korišćenje alternativnih i obnovljivih izvora energije, kao što su: solarna energija (aktivini i pasivni sistemi), energija vetra, energija biomase, geotermalna energija, hidroenergija, kao i korišćenje “otpadne” toplote.
Analize i studije energetike Beograda i drugih gradova u Srbiji su pokazale da se samo na toplotne svrhe (grejanje, klimatizacija, priprema tople sanitarne vode) kod nas odnosi čak 38% ukupnih potreba za energijom, obuhvatajući sve objekte, kako stambene, tako javne i industrijske. Pri tome se najveći deo energije koristi za grejanje.

Potrošnju energije u zgradama potrebno je minimizirati na način tako da ne dođe do narušavanja uslova komfora, što znači da je neophodno, tokom cele godine, održavati termičke parametre unutrašnje sredine, kvalitet vazduha, potreban nivo osvetljenosti, dovoljnu količinu tople sanitarne vode. Tehnički sistemi u zgradi, koji obezbeđuju uslove komfora jesu porošači energije. Primenom različitih mera moguće je poboljšati energetsku efikasnost, pri čemu treba voditi računa o finansijskim efektima primenjenih mera.
Problemi koji se javljaju prilikom neracionalne potrošnje energije mogu se okarakterisati kroz sledeća zapažanja:
  • Postoji trend porasta potrošnje ukupne energije u svim sektorima (za Republiku Srbiju se predviđa porast sa sadašnjih 8,412 Mtoe na 9,376 Mtoe do 2018. godine);
  • Mnoga domaćinstva neefikasno koriste električnu energiju za grejanje i hlađenje prostora;
  • Rasipanju energije u domaćinstvima doprinosi neefikasno zagrevanje sanitarne vode i neefikasni uređaji za grejanje i osvetljenje prostora;
  • Neracionalno gazdovanje energijom za grejanje kroz neadekvatni tarifni sistem naplate troškova;
  • Problem redovnog investicionog održavanja zgrada i tehničkih sistema;
  • Problem nedostatka podsticajnih mera za sprovođenje projekata unapređenja energetske efikasnosti u zgradama;
  • Problem nedovoljne informisanosti finalnih korisnika;
  • Problem nedostatka obrazovanog kadra za upravljanje energetskim tokovima u javnom sektoru u lokalnim samoupravama.

Mere koje se primenjuju za poboljšanje energetske efikasnosti u zgradama mogu se podeliti u tri osnovne grupe:

1. Mere poboljšanja karakteristika same zgrade kroz smanjenje potreba za grejanjem u zimskom i hlaĐenja u letnjem periodu (termička izolovanosti i zaptivenost, zaštita od Sunčevog zračenja leti);
2. Mere unapređenja termotehničkih instalacija kroz primenu opreme i ureĐaja sa visokim stepenom korisnosti, korišćenje otpadne toplote i obnovljivih izvora energije (bolje iskorišćenje primarne energije);
3. Mere optimizacije eksploatacije tehničkih sistema kroz uvoĐenje automatskog upravljanja rada instalacija grejanja, hlaĐenja, ventilacije i veštačkog osvetljenja (termički parametri sredine se održavaju na željenom nivou samo u periodu korišćenja prostorija u zgradi).

Od ukupne potrošnje energije u zgradama 70% se troši u domaćinsvima i stambenim zgradama, 18% u komercijalnim, dok se u zgradama javne namene potroši oko 12% energije.

Prilikom analize primene mera unapređenja energetskih performansi važno je problemu pristupiti određenim redosledom, počevši sa grupom mera poboljšanja karakteristika same zgrade, preko mera smanjenja gubitaka toplote pri proizvodnji i distribuciji toplote, do grupe mera koje podrazumevaju zamenu uređaja i opreme sistema za grejanje, klimatizaciju i pripremu sanitarne tople vode ili sistema osvetljenja, uz uvođenje regulacije rada sistema.
Primena svake pojedinačne mere zavisi od namene zgrade, kao i od trenutnog ukupnog stanja u kome se zgrada nalazi. Ako je zgrada građena u periodu kada nije bilo propisa o termičkoj zaštiti, čest je slučaj da su spoljni zidovi, krov, kao i konstrukcije ka negrejanim prostorima izvedeni bez termičke izolacije. Takođe je važno razmatrati efekte svake primenjene mere pojedinačno, a zatim zbirni efekat nekoliko primenjenih mera, u težnji da se postigne zadovoljavajući period otplate investicije.
Redosled analize mera za unapređenje energetske efikasnosti zgrade:
  • I grupa: poboljašanje termičke izolovanosti i zaptivenosti zgrade uz primenu pasivnih mera zaštite od Sunčevog zračenja (rezultat: smanjenje potrebnog kapaciteta izvora toplote, instalisane snage grejnih tela i ukupnih toplotnih potreba zgrade; smanjenje potreba za hlađenjem i poboljšanje termičkog komfora)
  • II grupa: izolacija toplovoda i dela cevne i kanalske mreže (rezultat: smanjenje gubitaka u distribuciji toplote i potrebne primarne energije)
  • III grupa: zamena izvora / energenta (rezultat: povećanje ukupnog stepena korisnosti postrojenja)
  • IV grupa: centralna regulacija sistema grejanja – kvalitativna regulacija prema spoljnoj temperaturi (rezultat: smanjenje pregrevanja prostorija – 1oC viša temperatura unutrašnjeg vazduha dovodi do povećanja potrošnje toplote za cca. 6%)
  • V grupa: lokalna regulacija – termostatski ventili i cirkulacione pumpe sa promenljivim brojem obrtaja (kod zgrada sa više zona i različitog režima korišćenja)
  • VI grupa: uvođenje CSNU sistema (kod zgrada sa složenim termotehničkim sistemima: grejanje, ventilacija, STV, klimatizacija; mogućnost povezivanja ostalih servisa: osvetljenje, protivprovalni...)
  • VII grupa: primena OIE (npr. PSE za pripremu STV – rezultat: smanjenje potrebne primarne energije i emisije CO2; toplotna pumpa u kombinaciji sa niskotemperaturskim sistemom grejanja – rezultat: visok stepen korisnosti; mogućnost sniženja unutrašnje projektne temperature; mogućnost korišćenja za potrebe hlađenja)
  • ......Korišćenje otpadne toplote i tehnike noćne ventilacije.....

6.2 Uticajni parametri na potrošnju energije u zgradama

Najvažniji uticajni parametri na potrošnju energije termotehničkih sistema u zgradi (sistema grejanja, ventilacije i klimatizacije) mogu se podeliti u pet grupa:

1. Klimatski faktori, koji su određeni lokacijom na kojoj se zgrada nalazi;
2. Termički omotač i geometrija zgrade,
3. Karakteristike KGH sistema, izvora energije i nivoa automatske regulacije,
4. Režim korišćenja i održavanja zgrade i tehničkih sistema i
5. Eksploatacioni troškovi, odnosno cene energenata i energije.

Klimatski faktori, kao što je godišnje kretanje temperature vazduha i relativne vlažnosti, insolacija i dozračeni intenzitet sunčevog zračenja, vetrovitost, i drugo, odlika su lokacije na kojoj se zgrada nalazi. Prema tome, prilikom projektovanja zgrade i tehničkih sistema u njoj, neophodno je poznavati klimatske karakteristike podneblja, koje se, na određen način, uzimaju kao ulazni podaci za proračune. Kada su u pitanju KGH (Klimatizacija, Grejanje, Hlađenje) sistemi, neophodni ulazni podaci su: podaci o termičkom omotaču (koeficijenti prolaza toplote građevinskih elemenata, zaptivenost prozora i vrata), spoljna projektna temperatura za zimu i leto, dužina perioda grejanja i hlađenja, vetrovitost predela, položaj i orjentacija zgrade, itd. Zgrade iste namene, a koje se nalaze u bitno različitim klimatskim podnebljima, veoma se razlikuju, kako po arhitekturi i primenjenim materijalima, tako i po tehničkim rešenjima instalacija u njima.
Termički omotač, geomerija zgrade, njen položaj u odnosu na izloženost Suncu i vetrovima direktno utiču na energetske potrebe zgrade. Što je bolja termička izolacija i zaptivenost prozora i vrata, a manji faktor oblika, potrebna instalisana snaga sistema za grejanje će biti manja. Dobra zaptivenost prozora može značajno umanjiti ventilacione gubitke toplote. Podatak o specifičnom potrebnom instalisanom kapacitetu grejnih tela q (W/m2) govori o tome koja vrsta sistema za grejanje se može primeniti u zgradi. Način postavljanja termičke izolacije i korišćenje toplotne inercije zgrade takođe je važan podatak. Veličina prozora i korišćenje dnevnog svetla utiče na veštačko osvetljenje, potrošnju električne energije i dobitke toplote od unutrašnjih izvora. Načini zaštite od Sunčevog zračenja tokom leta u velikoj meri mogu sniziti toplotno opterećenje zgrade, kao i instalisani kapacitet rashladnog postrojenja. Raspored prostorija unutar zgrade, atrijumski prostori i galerije mogu imati značajan uticaj prilikom korišćenja prirodnog provetravanja zgrade.
Pažljivim i stručnim izborom KGH sistema, izvora snabdevanja energijom i nivoa automatske regulacije moguće je ostvariti značajne uštede energije koju ovi sistemi troše tokom godine. Dve zgrade „bliznakinje“, koje su identične po nameni, geometriji i energetskim potrebama, mogu imati značajno različitu potrošnju energije u zavisnosti od vrste izvedenih tehničkih sistema u njima. Samo prilikom formiranja konceptualnog rešenja neophodno je uzeti veliki broj ulaznih podataka u razmatranje. Namena, režim korišćenja, geomerija, termička zaštita zgrade, kao i klimatski podaci samo su deo ulaznih parametara. Potrebno je razmotriti prostor za smešataj ureĐaja i opreme, načine vođenja instalacija kroz zgradu i uklapanje u enterijer, raspoložive načine snabdevanja energijom, primenu obnovljivih izvora energije, integraciju rada različitih sistema, kao i potreban nivo nadzora i upravljanja sistemima u zgradi. Kod složenih i velikih zgrada, velikih investicionih vrednosti, često se razmatraju varijantna rešenja, na kojima rade multidisciplinarni timovi – arhitekte, mašinski i inženjeri elektrotehnike.
Kako bi zgrada, tokom svog životnog veka, imala zadovoljavajuće energetske performanse, potrebno je redovno i pravilno održavanje zgrade i sistema u njoj. Ukoliko izostane redovno održavanje a ne naruši se u potpunosti funkcionalnost sistema, gotovo redovno se javlja slučaj neracionalne potrošnje energije. Osnovni primeri su: oštećenje ili potpuno uklanjanje termičke izolacije uređaja, cevovoda i kanala za vazduh, što za posledicu ima povećane gubitke toplote sistema, kondenzaciju vlage iz vazduha i oštećenja uređaja i enterijera; zaprljanje distributivne mreže i elemenata opreme, što rezultuje povećanim naporima pumpi i ventilatora a dovodi do veće potrošnje električne energije za njihov pogon; uklanjanje zaprljanih filtera za vazduh umesto njihove zamene dovodi do lošeg kvaliteta vazduha; prestanak funkcije regulacione armature ili opreme, osim pogoršanja termičkih parametara sredine (pregrevanja zimi ili pothlađivanja leti) neminovno utiče na povećanu potrošnju energije, dok u ekstremnim slučajevima može izazvati havarijska oštećenja sistema i veliku štetu, a ponekad ugroziti i ljudske živote. Koliko je važno dobro projektovati i izvesti sisteme u zgradi, od jednake je važnosti njihovo održavanje i pravilno gazdovanje, kako bi oni mogli da pruže svoj maksimum.
Prilikom projektovanja novih sistema, a češće prilikom izvođenja projekata rekonstukcije postojećih, sastavni deo procedura je sprovođenje tehno-ekonomske analize, odnosno sagledavanja investicionih i eksploatacionih troškova kroz životni vek projekta. Međutim, ne može se uvek sa dovoljnom preciznošću predvideti na duži rok kretanje cena energije i energenata. Ukoliko postoji disparitet cena na tržištu, doći će do pojave neracionalne potrošnje energije. Osnovna motivacija korisnika jeste cena koju plaćaju za grejanje, odnosno klimatizaciju. Ekstremni primer je paušalna naplata troškova grejanja zgrada koje se toplotom snabdevaju iz sistema daljinskog grejanja. Fiksni mesečni trošak za grejanje nije uslovljen potrošenom energijom, pa samim tim ne postoji motiv korisnika da se racionalno odnosi prema potrošnji energije. Isto važi za ponašanje korisnika poslovnih zgrada u kojima sam korisnik ne plaća račune, već to čini vlasnik. Niska cena pojedinog energenta usloviće neracionalnu potrošnju jer je ona jeftinija nego sprovođenje mera koje bi doprinele uštedama.

6.3 Toplotni bilans zgrade u zimskim uslovima

Prilikom postavljanja toplotnog bilansa zgrade granicu sistema čini termički omotač, koji grejani prostor deli od spoljašnje okoline (vazduha i tla) i negrejanih prostorija u zgradi (tavanski i/ili podrumski prostor). Za zimski režim korišćenja zgrade potrebno je imati u vidu sledeće:

  • Prozori i zastakljene površine - termički najosetljiviji deo omotača, utiču na ventilacione i transmisione gubitke;
  • Uzimaju se u obzir korisni dobici toplote od Sunca i unutrašnjih izvora;
  • Sistem za grejanje treba da nadoknadi samo trenutne gubitke toplote tokom cele grejne sezone, kroz pravilnu regulaciju toplotnog učinka;
  • Izvor snabdevanja toplotom treba da bude efikasan.

Na slici 16 prikazani su ukupni gubici toplote kroz termički omotač zgrade (transmisioni i ventilacioni) sa okvirnim procentualnim udelom gubitaka kroz pojedine građevinske elemente.

Toplota koju je potrebno isporučiti zgradi radi finalne potrošnje uvećava se zbog tehničkih gubitaka (u proizvodnji, transformaciji i distribuciji), dok se, sa druge strane, umanjuje usled korisnih dobitaka toplote od unutrašnjih izvora, dobitaka toplote od Sunčevog zračenja koje prodire u grejane prostorije i eventualnog korišćenja otpadne toplote (povraćaj toplote nazad u grejani prostor), što je prikazano na slici 17.

Prilikom projektovanja zgrade vrši se toplotno zoniranje, odnosno grupisanje grejanih prostorija prema unutrašnjoj projektnoj temperaturi. Grejane prostorije na istu unutrašnju projektnu temperaturu (do 4K razlike) odvojene su termičkim omotačem od:
– spoljašnjeg prostora i
– negrejanog prostora / druge toplotne zone.

Unutrašnja projektna temperatura određuje se prema nameni prostorija, a u skladu sa uslovima za postizanje termičkog komfora prema standardima SRPS EN 15251:2007 i SRPS EN 7730:1994.


7. POTREBNA ENERGIJA ZA OBEZBEĐENJE TOPLOTNOG KOMFORA

Projektovana (normirana) unutrašnja temperatura vazduha (tu) određuje se na osnovu sanitarno-higijenskih potreba koje treba da zadovolji mikroklima u prostoriji i zavisi od namene prostorije. Na osnovu iskustva i činjenice da organizam lakše podnosi niže temperature u svojoj okolini došlo se do saznanja da, u najvećem broju slučajeva, za projektovanje postrojenja grejanja, kao unutrašnju temperaturu, treba odabrati neku vrednot iz intervala 16°C do 22°C. Koja će se temperatura odabrati zavisi od vrste aktivnosti koja se u prostoriji obavlja. Za stambene prostorije i kancelarije uobičajena je temperatura od 20-22°C mada se iz razloga štednje energije, u novije vrijeme preporučuju za stepen ili dva stepena niže temperature. Za prostorije u kojima se ljudi ne zadržavaju dugo (stepeništa, WC-i i garaže), projektne temperature unutrašnjeg vazduha su niže i iznose od 10-18°C.
Pri određivanju potrebne snage za obezbeđenje optimalnog toplotnog komfora moramo imati na umu opšte zakonitosti koje važe za prostiranje toplote, pošto se toplotna energija sa uređaja na okolni prostor prenosi zračenjem i konvekcijom, a prenos toplote kroz zidove prostorija vrši se provođenjem.

Za određivanje toplotnih gubitaka prostorije (koje uređaj za zagrevanje mora nadoknaditi) Q = w S t, potrebno je poznavati spoljnu temperaturu θsp, odrediti najpogodniju unutrašnju temperaturu prostorije θun, zatim dimenzije prostorije (S), kao i svojstva materijala od kojih su zidovi izrađeni, da bismo mogli odrediti koeficijent prolaza toplote K.

Pri proračunu toplotnih gubitaka, na osnovu iskustva, kao najpogodnije mogu se smatrati sledeće vrednosti:

αun = 20 W/m2 oC
αun = 7W/m2 oC - za vertikalne zidove (ili horizontalni zid, za prolaz toplote odozdo ka gore)
αsp = 5W/m2 oC - horizontalni zid i prenos toplote odozgo ka dolje (pod),
K = 5 W/m2 oC - spoljna vrata sa 1 staklom,
K = 4,5 W/m2 oC - prozor sa 1 staklom,
K = 3 W/m2 oC - spoljašnja vrata sa 2 stakla
K = 2.5 W/m2 oC - prozor sa dva stakla.


Pri određivanju potrebne snage za obezbeđenje optimalnog toplotnog komfora, sem određivanja gubitaka koji nastaju: kroz spoljašnje zidove, pregradne zidove, plafon, pod, prozore i vrata i koji se izražavaju kao:

Wo = K S (θun - θsp)

Moraju se uzeti u obzir i dodatni gubici koji se izražavaju u % od Wo. Ovi dodatni gubici uzimaju u obzir:

ZU - dodatak koji uzima u obzir mogući prekid zagrevanja
ZA - dodatak za izjednačenje temperature hladnih spoljnih zidova,
ZH - dodatak koji uzima u obzir geografski položaj prostorije,
ZW - dodatak koji uzima u obzir uticaj vjetra.


I kada sve ovo uzmemo u proračun za grejanje sistemom radijatora i/ili nekog od ovih sistema niskotemperaturnog sistema grejanja (zidno, podno i grejne lajsne) dolazimo do zaključka da se očite uštede ostvaruju (u pogledu potrošnje energenta) kod niskotemperaturnih grejnih sistema.
Potrebno povećanje radijatorskih površina pri prelasku sa visokotemperturnog (90oC/70oC) na niskotemperaturene grejne sisteme sa na primer toplotnom pumpom (65oC/55oC, 55oC/45oC i 50oC/45oC).

Ono što je posebno značajno jeste da: “Raspodjela temperature u prostoru najbliža idealnom temperaturnom profilu niža temperatura grijanja 1÷2°C smanjenje potrošnje energije 6÷12%
  
Kako su opšti uslovi isti, a temperatura medija drastično različita (radijatorsko grejanje zahteva temperaturu medija od 50-80oC, dok zidno, podno i grejne lajsne imaju temperaturu oko 28oC), lako se da izračunati i zaključiti koliko je manja potrošnja energenta kod niskotemperaturnih grejnih sistema.
Može se slobodno reći, na osnovu svega do sada iznetog, da ovi sistemi grejanja (podno, zidno i grejne lajsne) spadaju u energetski efikasne sisteme grejanja.
U sledećim poglavljima, dajem detaljni opis izgleda i načina postavljanja ovih niskotemperaturnih sistema, kao i vrste izvora grejanja, odnosno energenata koji mogu da se koriste u radu ovih sistema.

14. ZAKLJUČAK

Usled stalnog rasta cene energenata i sve manje platežne moći stanovništva, prinuđeni smo da sve više štedimo i više pažnje posvetimo što ekonomičnijem grejanju životnog prostora i ujedno stvaranju što boljeg komfora i udobnosti života.

Da bi objekat bio energetski efikasan, potrebno je:

  1. Da je zgrada kompaktna, što znači da se površina spoljnih zidova mora svesti na minimum, što se uspešno postiže postavljanjem objekta u niz.
  2. Svesti površinu otvora na 1/7 neto površine objekta.
  3. Napraviti optimalan izbor materijala za izgradnju objekta.

Odabir optimalnog materijala u građevinarstvu se vrši po kriterijumima:
    • da bude što manji koeficijent prolaza toplote zida k(U),
    • da se izbegne kondenzacija u zidu,
    • da bude što manja cena sistema (materijal + izrada),
    • što kraće vreme izgradnje,
    • što manja debljina zida – ušteda u m² po m¹,
    • što bolja protivpožarna zaštita,
    • što bolja zvučna zaštita,
    • što manji toplotni gubici,
    • što veći toplotni kapacitet.

Projektovanje energetski efikasnih zgrada:
  • smeštaj na parceli i otvaranje prema jugu
  • kompaktan volumen zgrade, s ograničenom dubinom
  • kvalitetan sistem zaštite od letnjeg sunca,
  • usmeravanje dnevnog svetla,
  • visoki stepen toplotne izolacije celog građevinskog omotača,
  • izbegavati toplotne mostove,
  • prozori moraju biti s minimalno dvostrukim izo staklom, visokih termičkih karakteristika, s dobrim dihtovanjem, k<1,40 W/m²K
  • spoljna vrata sa ispunom od toplotne izolacije, ili kao prozori,
  • smeštati pomoćne prostorije na sever,
  • povezati međusobno grejane prostorije,
  • grupisati prostorije slične funkcije,
  • skratiti dužine cevovoda za grejanje i toplu vodu da bi se smanjili gubici i pojačati izolaciju cevovoda,
  • izolovati unutrašnje prostorije prema negrejanim prostorijama,
  • kod provetravanja kroz prozore dati mogućnost dvostranog provetravanja,
  • predvideti mehaničku prisilnu ventilaciju prostora,
  • dati mogućnost predgrevanja vazduha pre ulaska u prostor,
  • preporučuje se kontrolisani dovod i odvod vazduha s podzemnim izmenjivačem toplote i sa rekuperacijom toplote iz iskorištenog vazduha,
  • odabrati niskotemperaturne sisteme grejanja i kombinovati ih s obnovljivim izvorima energije,
  • ugraditi termostatske ventile na radijatore,
  • ugraditi vremenske regulatore po završetku izgradnje,
  • proveriti kvalitet gradnje termovizijskim snimanjem.

Da bi se sve to postiglo kuće u kojima se stanuje moraju se što bolje izolovati (prvenstveno toplotno) sa novim građevinskim materijalima koji dovode do ušteda u potrošnji energenta za grejanje. U današnje vreme energetski efikasna kuća smatra se ona koja po kvadratnom metru prostora troši za grejanje  3 litra lož-ulja ili 3 m3 gasa godišnje. To je takozvana „trolitarska kuća“ koja se za sada uzima kao standard za energetski efikasnu kuću sa štedljivim grejanjem i odgovarajućom toplotnom izolacijom. Takva trolitarska kuća ima Koeficijent prolaza toplote od U=0,3 W/m2K.
Već sada se javljaju zahtevi da se standard pomeri ka takozvanoj „pasivnoj 1,5 litarskoj kući“ čiji je Koeficijent prolaska toplote U=0,15 W/m2K.
Cene u savremenom zgradarstvu pokazuju da ulaganja u toplotnu i svaku drugu vrstu izolacije, kao i korišćenje energetski efikasnih sistema grejanja (podno, zidno i grejne lajsne) neznatno podiže cenu gradnje po kvadratnom metru (manje od 10%), a uštede koje se kasnije ostvaruju, višestruko vraćaju uloženi novac.
Osećaj topline i konfor ostvaren ovakvim načinom grejanja je izuzetan, kvalitet stanovanja je drastično poboljšan, a uštede u novcu su znatne i vremenom će rasti, proporcionalno porastu cena energenata na svetskom tržištu. Ko na vreme to shvati i uloži u energetski efikasne sisteme grejanja, kao i u izolaciju kuće, vrlo brzo osetiće sve pogodnosti i udobnosti života u takvoj kući, a i troškovi porodičnog budžeta biće manji.
U našoj zemlji postoje već firme koje prodaju i ugrađuju ove sisteme efikasnog grejanja, a nabrojaću samo neke najpoznatije, kao što su: Variotherm – Austrija;  REHAU – Austrija-Nemačka;  Meditherm, i mnoge druge....
Možda i najznačajnije od svega je to što ova tri sistema kojima se posvetila pažnja u ovom radu donose smanjenje potrošnje energenta i do 40% maksimum. To je izuzetno značajno sobzirom na stalni rast cene energenata, kao i da sa relativno niskom temperaturom radnog (grejnog) medija se postiže izuzetna prijatnost u prostorijama. To jest, vrlo prijatna temperatura i zagrejanost prostorija se postiže sa manjom temperaturom grejnog medija i smanjenom potrošnjom energenta, a to i jeste cilj energetski efikasnog grejanja.