Modernizacja źródła ciepła z wykorzystaniem OZE

Heat source modernization with the use of RES
Frontowa część budynku Centrum Integracji Caritas Domu Miłosierdzia im. Jana Pawła II w Sokołowie Podlaskim poddanego analizie techniczno-ekonomicznej pod kątem modernizacji źródeł ciepła z wykorzystaniem OZE [8]
Frontowa część budynku Centrum Integracji Caritas Domu Miłosierdzia im. Jana Pawła II w Sokołowie Podlaskim poddanego analizie techniczno-ekonomicznej pod kątem modernizacji źródeł ciepła z wykorzystaniem OZE [8]
Fot: archiwum własne autorek

Odpowiednio przeprowadzona analiza techniczno-ekonomiczna umożliwia podjęcie właściwej decyzji dotyczącej sposobu modernizacji źródła ciepła oraz wyboru rozwiązania ogrzewania budynku i zapewnienia podgrzewu ciepłej wody jego użytkownikom.

Opis analizowanego budynku

Budynek Centrum Integracji Caritas powstał w latach 1859–65 w technologii tradycyjnej, jest murowany i częściowo podpiwniczony. Położony jest w IV strefie klimatycznej, w województwie podlaskim. W budynku prowadzona jest obecnie terapia zajęciowa, zatrzymują się też w nim na noc pielgrzymi.

Obiekt jest zabudowany w kształcie litery U o długości 59,70 m i szerokości 39,83 m. Wysokość kondygnacji w świetle: parter 4,14 m, piętro 3,79 m. Kubatura pomieszczeń ogrzewanych wynosi 7240,4 m3, a powierzchnia zabudowy to 1306 m2.

W budynku znajduje się kotłownia olejowa. Budynek wyposażony jest w instalację wodno-kanalizacyjną, centralnego ogrzewania i instalację elektryczną.

Przed termomodernizacją współczyn­ni­ki przenikania ciepła poszczególnych przegród znacznie przekraczały aktualnie wymagane wartości [10] (tabela 1).

 

 

W celu zmniejszenia energochłonności budynku na cele grzewcze i wentylację należy poprawić izolacyjność termiczną poszczególnych przegród budowlanych, dopiero potem zmienić istniejące źródło ciepła na inne, wykorzystujące odnawialne źródła energii.

Przeczytaj koniecznie: Czy energia z OZE jest opłacalna? >>

W budynku przeprowadzono szereg prac, m.in. docieplenie ścian zewnętrznych kondygnacji nadziemnych warstwą izolacji termicznej metodą BSO z warstwą styropianu gr. 14 cm o λ = 0,040 W/(m·K) oraz ścian fundamentowych budynku styropianem ekstrudowanym na głębokość do strefy przemarzania.

Docieplono ściany zewnętrzne piwnic budynku warstwą izolacji termicznej metodą BSO oraz ściany zagłębione w gruncie na ok. 1 m metodą BSO warstwą styropianu gr. 14 cm, λ = 0,032 W/(m·K).

Stropodach docieplono matami z wełny mineralnej o grubości min. 15 cm i współczynniku λ = 0,040 W/(m·K). Wymieniono okna na nowe szczelne o współczynniku przenikania ciepła U = 1,30 W/(m2·K) oraz stare drzwi [1].

W tabeli 2 przedstawiono współczynniki przenikania ciepła U przegród budowlanych po dociepleniu.

Po przeprowadzeniu termomodernizacji bryły budynku zmniejszeniu uległo jego projektowe obciążenie cieplne na cele grzewcze i sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzania. Przystąpiono wówczas do modernizacji źródła ciepła.

Charakterystyka cieplna obiektu

Obliczone projektowe obciążenie cieplne budynku przed termomodernizacją wynosiło 222,61 kW, sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania w sezonie standardowym bez uwzględnienia sprawności systemu grzewczego – 1707,5 GJ/rok, a z uwzględnieniem tej sprawności – 2299,18 GJ/rok [1].

Po przeprowadzeniu prac termomodernizacyjnych projektowe obciążenie cieplne budynku zmniejszyło się o blisko 100 kW i wynosi obecnie 127,36 kW.

 

 

Wartość wskaźnika rocznego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku bez uwzględnienia sprawności systemu grzewczego wynosiła przed termomodernizacją 218,30 kWh/(m2·a), a po dociepleniu bryły budynku 112,90 kWh/(m2·a) [1].

Obliczeniowe zapotrzebowanie na ciepło do przygotowania c.w.u. wynosi 103,44 GJ/rok, a maksymalna moc 10,44 kW.

Koszt produkcji energii cieplnej wytwarzanej w istniejącym źródle ciepła z uwzględnieniem sprawności kotłowni olejowej to 106,39 zł/GJ, przy cenie oleju opałowego lekkiego 3,66 zł/dm3 brutto.

Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku w sezonie standardowym określono z zależności:


 (1)

gdzie:

Qc.o. – moc cieplna na cele grzewcze, po termomodernizacji budynku Qc.o. = 127,36 kW;
Sd (m) – liczba stopniodni w danym miesiącu;
ΔT – różnica między średnią temperaturą w budynku a temperaturą zewnętrzną dla danej strefy klimatycznej, K.

Zapotrzebowanie na energię cieplną na cele c.w.u. określono z zależności:

 (2)

gdzie:

Qc.w.(sr) – średnie zapotrzebowania na moc cieplną na cele c.w.u., kW;
τ – liczba godzin wykorzystywania instalacji c.w.u. w ciągu doby, τ = 10 h;
L (m) – liczba dni w danym miesiącu.

Zapotrzebowanie na energię cieplną w poszczególnych miesiącach roku przedstawiono w tabeli 3.

Celem analizy techniczno-ekonomicznej jest znalezienie rozwiązań technicznych modernizacji istniejącej kotłowni olejowej (w bardzo złym stanie technicznym) z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii oraz najkorzystniejszego pod względem kosztów eksploatacyjnych i nakładów inwestycyjnych sposobu dostarczania ciepła do budynku na cele c.o. i c.w.u.

Dane wyjściowe do analizy:

  • obliczeniowe zapotrzebowanie mocy na cele c.o. po termomodernizacji budynku: 127,36 kW,
  • roczne zużycie ciepłej wody (na podstawie kilkuletnich pomiarów): 365 m3/rok,
  • maksymalne obliczeniowe zapotrzebowanie mocy na cele c.w.u.: 10,44 kW,
  • średnie obliczeniowe zapotrzebowanie mocy na cele c.w.u.: 2,91 kW,
  • zapotrzebowanie na ciepło na cele c.o.: 308 940 kWh/rok,
  • zapotrzebowanie na ciepło na cele c.w.u.: 28 734 kWh/rok.

Czytaj dalej: Analizowane rozwiązania modernizacji kotłowni olejowej >>

   26.05.2015

Komentarze

(2)
kszyho | 28.06.2015, 10:43
Zastanawia mnie docieplenie ścian zewnętrznych budynku zabytkowego 14 cm warstwą styropianu. Czy konserwator zabytków wyraził zgodę? Chyba że to nie jest zabytek.
krybka | 02.07.2015, 14:32

Po zasięgnięciu informacji u Autorek artykułu:


Budynek nie jest wpisany do rejestru zabytków, zabytkowe jest tylko wejście do budynku z kolumnami, reszta budynku była dobudowywana i przerabiana. Czytelnik słusznie zauważył, że gdyby obiekt był zabytkowy, nie można byłoby wykonać docieplenia tradycyjnego z zewnątrz, np. przyklejając płyty styropianowe (metoda BSO) lub docieplając budynek wełną mineralną (metoda lekka-mokra). W przypadku budynków zabytkowych możliwe jest tylko docieplenie od wewnątrz budynku. Stosuje się wówczas lekkie płyty wapienno-krzemianowe (nazywane również płytami klimatycznymi) od środka. Stosując te płyty, w przypadku wytworzenia się wilgoci pod warstwą docieplenia nie ma ryzyka wystąpienia zagrzybienia ściany czy też degradacji izolacji. Płyta wapienno-krzemianowa umożliwia pochłanianie wilgoci i odparowanie jej z całej powierzchni dzięki swojej aktywności kapilarnej. Nie jest to możliwe w przypadku docieplenia od wewnątrz styropianem lub wełną mineralną, ponieważ skutkowałoby kondensacją wilgoci na powierzchni płyty izolującej. Brak odprowadzenia wilgoci powoduje zaś zawilgocenie ściany i izolacji, a w konsekwencji zagrzybienie ściany.
Wykonując audyty lub projekty dociepleń w przypadku budynków mogących być budynkami zabytkowymi, zawsze sprawdza się, czy nie są to budynki zabytkowe lub wpisane w rejestr zabytków. W przypadku budynków zabytkowych zawsze należy wystąpić do konserwatora zabytków z zapytaniem, co można w takim budynku wykonać, a on odpowiada pisemnie, podając, jakie mają być okna, kolorystyka, sposób docieplenia itd. Bez jego zgody nic nie można w budynku samodzielnie wykonać.
Inwestor wystąpił do konserwatora w sprawie tego budynku i jego odpowiedź uwzględniono w audycie. Konserwator nie zabronił docieplenia budynku od zewnątrz styropianem. Natomiast kolumny i daszek nie wypływały w audycie na zmniejszenie ilości ciepła na cele ogrzewania i wentylacji, dlatego nie trzeba było ich docieplać.
Autorki w tekście nadesłanym do redakcji zawarły szerszy opis tego budynku, jednak redakcja uznała, że nie jest on konieczny do zaprezentowania analizy różnych wariantów ogrzewania tego budynku. Poniżej fragment artykułu z opisem obiektu bez skrótu redakcji:
Budynek został wzniesiony w latach 1859–1865, z inicjatywy Hirschmanów, projektu znanego architekta Henryka Marconiego. Pałac wybudowany w stylu włoskiej willi neorenesansowej składa się z kilku brył asymetrycznych, z dwoma bocznymi skrzydłami. Podczas II wojny światowej został przebudowany i adaptowany na szpital, funkcję tę pełnił do końca lat 80. XX wieku. Przeprowadzone remonty i modernizacje doprowadziły do zniszczenia detali neoklasycystycznych i do zatarcia zabytkowych wartości pałacu - przetrwały jedynie jego szczątkowe rysy.
Frontowa część budynku pochodzi z drugiej połowy XVIII wieku, a na przestrzeni lat ulegała rozbudowie. Budynek pod względem funkcjonalnym nie odpowiadał żadnemu rodzajowi wymaganych potrzeb, a w wyniku wieloletniej eksploatacji wszystkie elementy jego struktury technicznej nie nadawały się do dalszego użytkowania bez potrzeby modernizacji całości, połączonej z kapitalnym remontem i korektą układu funkcjonalnego. W 1998 roku przystąpiono do modernizacji i remontu budynku w części lewego skrzydła i znacznej części frontowej bez renowacji elementów elewacyjnych.

   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie

 


Jak uzyskać do 5000 zł za polecenie instalacji na gaz »

ogrzewanie na gaz


 

Który grzejnik wybrać? Aluminiowy czy stalowy »

grzejniki aluminiowe czy stalowe


 


Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Skróć czas montażu i uruchomienia układu mieszającego nawet o 50% »

uklad mieszający projektowanie



Jak zadbać o higienę w miejscach publicznych »

Na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


Jakich elemntów potrzebujesz do projektu fotowoltaicznego »

alternatywne zrodla energii


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Czy pompa ciepła się opłaca »

alternatywne zrodla energii


 


Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co osuszy powierznię do 80 m² »

osuszanie pomieszczeń


 

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
9/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Instalacje PV z magazynami energii
  • - Wentylacja obiektów gastronomicznych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl