Обследване за енергийна ефективност и определяне на енергопотреблението

Обследването за енергийна ефективност на сгради има за цел да установи нивото на потребление на енергия, да определи специфичните възможности за намаляването му и да препоръча мерки за повишаване на енергийната ефективност. Актуалното състояние на потреблението на енергия в сградите, енергийните характеристики и съответствието им със скалата на класовете на енергопотребление се удостоверяват със сертификат, издаден от акредитирана организация. След влизането в сила на Наредба № РД 16-1057 от 10 декември 2009 г. за условията и реда за извършване на обследване за енергийна ефективност и сертифициране на сгради, на задължително обследване и сертифициране подлежат всички сгради в експлоатация с разгъната застроена площ над 1000 кв.м. На задължително сертифициране съгласно Закона за енергийна ефективност подлежат и всички сгради в експлоатация с разгъната застроена площ над 1000 кв. м. Възложителите са длъжни да придобият по реда на този закон сертификат за енергийни характеристики на сградата, в срок не по-рано от 3 и не по-късно от 6 години от датата на въвеждането й в експлоатация. До издаването на сертификата енергийните характеристики на сградата се удостоверяват с енергиен паспорт, който е част от техническия паспорт на сградата.

Обхват на обследването и сертифицирането на сгради
Обследването за енергийна ефективност на сгради включва идентификация на сградните ограждащи конструкции и елементи и системите за осигуряване на микроклимата, измерване и изчисляване на енергийните характеристики, както и анализ и определяне на потенциала за намаляване на разхода на енергия. Следващ етап е разработването на мерки за повишаване на енергийната ефективност, тяхната технико-икономическа оценка и оценка на спестените емисии въглероден диоксид (CO2) в резултат на прилагането на препоръчаните мерки. Предмет на сертифицирането на сградите е изчисляването на границите на класовете на енергопотребление и отразяване на енергийните характеристики в сертификат. Обследването на сгради обхваща следните технически средства и системи: средствата за измерване и контрол на енергийните потоци в сградата; системите за изгаряне на горива и преобразуване на входящите в сградата енергийни потоци; топлопреносните системи - водни, парокондензни, въздушни; електроснабдителните системи; осветителните системи; системите за осигуряване на микроклимата; системите за гореща вода за битови нужди и сградните ограждащи конструкции и елементи.

Етапи на обследването за енергийна ефективност
В първия, т. нар. подготвителен етап от обследването, се прави оглед на сградата, събира се и се обработва първичната информация за функционирането й и разходите за енергия за представителен предходен период от време.
Вторият етап включва по-детайлен анализ на съществуващото състояние и енергопотреблението на сградата, изготвяне на енергийни баланси и определяне на базовата линия на енергопотребление. В резултат се определят енергийните характеристики на сградата и потенциалът за тяхното подобряване.
В третия етап от обследването се разработват конкретни мерки за повишаване на енергийната ефективност и се определя годишният размер на енергоспестяването, както и на количество спестени емисии CO2. Заключителната фаза на обследването предвижда изготвянето на доклад за отразяване на резултатите от обследването и предоставянето му на собственика на сградата.

Определяне на показателите за разход на енергия
Условията и редът за определяне на показателите за разход на енергия и енергийните характеристики на сградите са регламентирани от Наредба № РД-16-1058 от 10 декември 2009 г. При изчислението им се взимат предвид базовите стойности на четири основни климатични фактора - външна изчислителна температура; средномесечна температура и относителна влажност на външния въздух; средночасов интензитет на пълното слънчево греене и продължителност на отоплителния и охладителния период, предварително дефинирани за девет климатични зони в страната.
Показателите за разход на енергия в сгради се класифицират в три основни групи. В група 1 се включват показателите, характеризиращи енергопреобразуващите и енергопреносните свойства на ограждащите конструктивни елементи и елементите на системите за осигуряване на микроклимата като коефициент на топлопреминаване (W/m2K) през външните стени, през прозорците, покрива и пода. Под внимание се взема и КПД на генератора на топлина и/или студ (%); коефициентът на трансформация на генератора на топлина и/или студ и КПД на преноса на топлина от източника до отоплявания и/или охлаждания обем на сградата (%).
Група 2 съдържа показателите, характеризиращи енергопотреблението на технологичните процеси за отопление, охлаждане, вентилация и гореща вода за битови нужди, група 3 - енергопотреблението на сградата като цяло: обща топлинна и електрическа мощност за отопление, охлаждане, вентилация и гореща вода, общи разходи на енергия и т. н.

Компоненти на сградата като интегрирана система
За целите на определянето на енергийните им характеристики сградите се разглеждат като интегрирани системи, в които разходът на енергия е резултат на съвместното влияние на някои от основните им компоненти. Сред тях са сградните ограждащи конструкции и елементи, системите за поддържане на параметрите на микроклимата, вътрешните източници на топлина, обитателите и климатичните условия. При определянето на енергийните характеристики на сградите се вземат предвид нейната ориентация, размери и форма, топлинните и оптическите й характеристики; системите за отопление и гореща вода за битови нужди; системите за охлаждане и вентилация; системите за осветление; пасивните слънчеви системи и слънчевата защита; естествената вентилация; системите за оползотворяване на възобновяеми енергийни източници (ВЕИ), както и външните и вътрешните климатични условия. Отчитат се и изискванията за влагоустойчивост и водонепропускливост на сградата.

Енергийни характеристики на сградата
В зависимост от предназначението си, енергийната характеристика (ЕР) на сградата може да се определи като един от показателите за разход на енергия или като съвкупност от няколко показателя. В случаите когато отразява годишен разход на енергия или специфичен годишен разход на енергия, енергийната характеристика се определя със стойности на три нива: нетна енергия, потребна енергия и първична енергия. Стойността на енергийната характеристика като потребна енергия се определя с годишното количество енергия, което се доставя или трябва да бъде доставено в сградата.
Стойността на енергийната характеристика като първична енергия се определя, като всяка една съставяща на потребната енергия се увеличи със съответстващите й загуби за добив/производство и пренос по формулата:

където:
Q е количеството първична енергия (kWh);
Qi,H - количеството потребна енергия с i-тия енергоносител (kWh);
ei - коефициент, отчитащ загубите за добив/производство и пренос на i-тата съставяща на потребената енергия.
Енергийните характеристики за годишен разход на енергия имат екологичен еквивалент на причинени емисии въглероден диоксид (СО2), който се определя по формулата:

където:
ЕcР е количеството емисии СО2 (тона);
Qi - количеството на i-тия вид енергиен ресурс/енергия в годишния разход на енергия (kWh);
fi - коефициент на екологичен еквивалент на i-тия вид енергиен ресурс/енергия (g/kWh).

Проверка за енергийна ефективност на водогрейни котли и климатични инсталации
Съгласно текста на Наредба РД-16-932 от 23 октомври 2009г. за условията и реда за извършване на проверка за енергийна ефективност на водогрейни котли и климатични инсталации, на проверка за енергийна ефективност подлежат всички водогрейни котли в експлоатация, както следва: на течно или твърдо гориво с номинална мощност от 20 до 100 kW включително; на течно или твърдо гориво с номинална мощност над 100 kW; на природен газ с номинална мощност над 100 kW и всички климатични инсталации с номинална електрическа мощност над 12 kW.
Задължителната периодична проверка за енергийна ефективност на водогрейни котли в експлоатация се извършва веднъж на всеки: 3 години - за котли (на течно или твърдо гориво) с номинална мощност от 20 до 100 kW; на 2 години - за котли (на течно или твърдо гориво) с номинална мощност над 100 kW и веднъж на 4 години - за котли на природен газ с номинална мощност над 100 kW. Периодичната проверка за енергийна ефективност на климатични инсталации в експлоатация се извършва веднъж на всеки 4 години.

Издаване на сертификати за енергийни характеристики
Въз основа на резултатите от проведеното детайлно обследване, фирмата, извършваща сертифицирането, установява степента на съответствие с изискванията за енергийна ефективност, предлага необходимите енергоспестяващи мерки, определя категорията и издава сертификат. Той е със срок на валидност 7 или 10 години, в зависимост от това дали в сградата са въведени мерки по оползотворяване на възобновяеми енергийни източници за производство на енергия или не. Сертификат категория А се издава за сгради със стойност на интегрираната енергийна характеристика, равна или по-малка от еталонната. Категория А получават и сгради, построени до 1990 г., със стойност на интегрирани енергийни характеристики равна или по-малка от еталонната, съответстваща на изискванията на нормативните актове по проектиране, изпълнение и приемане, действащи към 1999 г. Сертификат категория Б се издава за сгради със стойност на интегрирани енергийни характеристики равна или по-малка от еталонната, съответстваща на изискванията на нормативните актове по проектиране, изпълнение и приемане, действащи към годината на въвеждане на сградите в експлоатация. Първото обследване и сертифициране на сграда се извършва не по-рано от 3 години от въвеждането на сградата в експлоатация. Сертификатът за енергийни характеристики се актуализира във всички случаи на извършване на дейности, водещи до подобряване на цялостните енергийни характеристики на сградата - реконструкция, основно обновяване, основен ремонт или преустройство на сградата;текущ ремонт на сградни инсталации.

Лозаро-винарски факултет на Аграрен
университет, Пловдив

Описание на обекта преди изпълнение на енергоспестяващите мерки
Лозаро-винарският факултет представлява монолитна сграда - стоманобетонова конструкция с тухлени стени. Сградата на факултета е на четири етажа плюс неотопляемо таванско помещение, като на тази площ са разположени аули, учебни зали, лаборатории и кабинети на преподавателите. Покривът е плосък с въздушно подпокривно пространство. Покривната плоча е стоманобетонова с хидроизолация, тип плосък покрив с въздушна междина. Основната част от дограмата на сградата се състои от двукатни остъклени дървени рамки, част от които са силно деформирани и създават условия за висока инфилтрация. Топлоснабдяването се осъществява от котелна централа, разположена в самостоятелна сграда. Топлоносителят пара се подава на общо 6 абонатни станции. Отоплителната инсталация е двутръбна с принудителна циркулация с долно разпределение, лъчева схема, изпълнена от черни газови тръби на заварка. Осветителната инсталация в сградата е изпълнена с луминесцентни осветителни тела и осветителни тела с лампи с нажежаема жичка и халогенни лампи. Осветителната инсталация е проектирана и изпълнена по стандартите към момента на строителството. През различни периоди са подменяни осветителни тела при ремонта на някои помещения.

Енергоспестяващи мерки
Доставка и монтаж на PVC дограма с двоен стъклопакет.
Топлинно изолиране на външни стени от външната страна със 7 cm топлоизолационен материал, след монтажа се изпълнява мозайка 2 cm.
Топлинно изолиране на покрив от горната страна на таванската плоча с 6 cm топлоизолационен материал, след монтажа се изпълнява циментова замазка 2 cm.
Автоматична контролна система за управление разхода на пара и измерване топлоподаването към сградите и разходомер за количеството върнат кондензат с цел контрол на работата на съоръженията в абонатната станция.

Реализирани ползи от проекта
Проектът прилага изпитани технически решения, които намаляват максимално техническия риск от неговото изпълнение. Икономиите на енергия възлизат на около 77% от базовата линия за отопление. Приходите за проекта са за сметка на икономисаната енергия. Предотвратените емисии на парникови газове от изпълнението на проекта са около 170 т CO2 екв./год. Прогнозното спестяване на природен газ е 617 638 кВч/год. Стойността на проекта е 682 122 лв, а предвиденият срок на откупуване - 9,6 години.

Описание на обекта преди изпълнение на енергоспестяващите мерки
Обектът е построен през 1965 год. като административна сграда на община Димитровград. Постройката е монолитна, със стомано-бетонов скелет с носещи греди и колони, и условно може да се раздели на три части: високо тяло на 15 етажа с неотопляем сутерен и плосък покрив; ниско тяло на един отопляем етаж с отопляем сутерен и скатен покрив с въздушна междина; двете тела са свързани с топла връзка с неправилна форма, която е с остъкление на югоизток и стени от тухлена зидария на северозапад; с под над неотопляем сутерен и с плосък покрив. Дограмата на сградата е разнородна. Има дървена слепена дограма, дървена дограма с единичнo остъкляване. Топлоснабдяването на сградата се осъществява с електрически котли. Отоплителната инсталация е водно-помпена, разделена на две самостоятелни схеми на работа. В сградата няма изградена система за БГВ. Осветителната уредба е изградена с разнообразни по вид и мощност луминесцентни осветителни тела и лампи с нажежаема жичка. В сградата няма действащи вентилационни системи.

Енергоспестяващи мерки
Топлинно изолиране на външни стени с 5 сm EPS с l= 0.035 W/mK, измазване и минерална мазилка.
Смяна на дограма - подмяна на всички дограми и остъклявания, с пластмасова дограма с двоен стъклопакет и нискоемисионно стъкло.
Обновяване и ремонт на отоплителната система, която включва демонтаж на съществуващите отоплителни тела, промивка, подмяна на арматурата и обратен монтаж; монтиране на балансвентили по щранговете; топлоизолация на тръбопроводите; проектиране и изграждане на газова инсталация.
Подмяна на горивната база - подмяна на съществуващите електрически котли с кондензационни на природен газ.

Реализирани ползи от проекта
Проектът прилага изпитани технически решения, които намаляват максимално техническия риск от неговото изпълнение. Икономиите на енергия възлизат на 87% спрямо базовата линия за отопление. Приходите за проекта са за сметка на икономисаната енергия и от разлика в цените на енергийния източник (природен газ срещу електрическа енергия). Икономията от разликата в цените е 53% от общата парична икономия от спестената енергия за отопление. Предотвратените емисии на парникови газове от изпълнението на проекта са 1455 т CO2 екв./год. Прогнозното спестяване на електрическа енергия е 638 688 кВч/год. Стойността на проекта е 466 696 лева, а предвиденият срок на откупуване - 4,6 години.

ЦДГ “Слънце” и ОДЗ “Лилия”, Димитровград

Описание на обектите преди изпълнение
на енергоспестяващите мерки
Сградата на целодневна детска градина „Слънце” представлява панелна конструкция. Стените са изградени от готови панели с пръскана мазилка отвън и шпакловка отвътре. Покривната конструкция представлява плосък покрив без вентилируемо пространство. Прозорците са основно с дървена дограма. Топлоснабдяването се извършва от котелна централа, разположена в специално предвидено за тази цел помещение. Отоплителната инсталация е двутръбна с принудителна циркулация на водата. Отоплителните тела са чугунени радиатори. Няма монтирани обезвъздушители и термовентили. През 2005 г. е изградена инсталация с 22 бр. слънчеви колектора, като 12 броя от тях са монтирани на покрива и осигуряват затоплянето на водата на 2 бойлера по 300 l, монтирани в кухнята и котелното помещение. Другите 10 бр. слънчеви колектора са монтирани на покрива на един от основните корпуси и осигуряват затоплянето на водата в 400 l бойлер, монтиран в приземието на корпуса. Бойлерите са свързани към слънчевата, котелната инсталация и към електрозахранването. Осветителната уредба е изпълнена с луминесцентни осветителни тела.
Сградата на ОДЗ „Лилия” представлява стоманобетонна конструкция. Стените са изградени от решетъчни тухли, измазани с варо-пясъчна мазилка. Покривната конструкция представлява плосък покрив от стоманобетон с битумна хидроизолация. Прозорците и вратите са основно дървена дограма. Топлоснабдяването се извършва с електрически котел. Отоплителната инсталация е двутръбна с принудителна циркулация на водата. В сградата има изградена мрежа за БГВ. Осветителната уредба е изпълнена с осветителни тела с луминесцентни лампи и лампи с нажежаема спирала.

Мерки за енергийна ефективност:
Топлинно изолиране на външни стени.
Топлинно изолиране на покрив.
Подмяна на дървена дограма с PVC.
Подобряване ефективността на котелна уредба, топлоизолация разпределителна мрежа и ВОИ.
Подобряване ефективността на осветителната уредба.
Подобряване БГВ чрез използване на ВЕИ.

Реализирани ползи от проекта:
Проектът прилага изпитани технически решения, които намаляват максимално техническия риск от неговото изпълнение. Икономиите на енергия възлизат на 56% от базовата линия за отопление и БГВ за ЦДГ “Слънце” и 55% от базовата линия за отопление за ОДЗ “Лилия”. Приходите за проекта са за сметка на икономисаната енергия и разлика в цените на енергийния източник за ЦДГ “Слънце” и от икономисана енергия за ОДЗ “Лилия”. Предотвратените емисии на парникови газове от изпълнението на проекта общо за двата обекта са 331 т CO2 екв./год. Прогнозното спестяване на електрическа енергия е 135 991 кВч/год., а на нафта - 56 484 кВч/год. Стойността на проекта е 329 410 лв., а срокът на откупуване 5.8 години.

В статията е публикувана информация за три конкретни проекта за въвеждане на енергоспестяващи мерки в сгради, предоставена от Фонд „Енергийна ефективност”, изпълняващ функциите на финансираща институция за предоставяне на кредити и гаранции по кредити, както и на център за консултации. От началото на дейността си през 2006 г. досега фондът е подкрепил чрез кредити и гаранции общо 136 проекта за инвестиции в енергийна ефективност на обща стойност над 66 млн. лв.