KÄRLA LASTEAED SKANEERIVA ENERGIAAUDITI ARUANNE

Transcription

1 So o juste hnika Institu ut Tellija andmed: Tellija: Soletek OÜ Kontaktisik: Aadress: Tel: e-post: KÄRLA LASTEAED SKANEERIVA ENERGIAAUDITI ARUANNE Pargi tn 9, Kärla alevik, Lääne-Saare vald, Saare maakond, Visuaalne ülevaatus: Aruanne esitatud: Töö koostaja andmed: Aruande koostaja: TTÜ soojustehnika instituut Aadress: Ehitajate tee 5, Tallinn Tel: E-post: siim.link@ttu.ee Vastutav spetsialist: Siim Link Kutse: Volitatud energiatõhususe spetsialist Allkiri:

2 Kärla Lasteaed. Energiaaudit 2/18 Eessõna Käesolev skaneeriv energiaaudit on koostatud Kärla Lasteaia kohta. Auditi eesmärgiks on anda ülevaade olemasolevast olukorrast ja ülevaatuse käigus nähtu põhjal soovitada meetmeid energiatõhususe parendamiseks. Hoone soojusvarustus on kaugküttel. Küttesüsteem on koosneb nii radiaatorküttesüsteemist kui ka põrandaküttesüsteemist. Radiaatorküttesüsteem on kahetorusüsteem ja radiaatorid on varustatud termostaatventiilidega. Tsentraalne sooja tarbevee varustus puudub. Tarbevett soojendatakse elektriboileritega. Hoones on ristivoolu plaatsoojusvahetitega ja elektrikalorifeeriga mehaaniline ventilatsioonisüsteem. Töö teostaja soovib tänada hoone ülevaatusel ja algandmete kogumisel audiitorile abiks olnud lasteaia direktorit ja töötajaid. Töös kasutatud algandmed on esitatud valla poolt. Tarbimisandmete aluseks on teenust osutavate ettevõtete andmed. Töös viidi läbi rühmaruumis temperatuuri ja õhuniiskuse mõõdistusi. Käesolevas töös on kõik hinnad arvestatud käibemaksuga. Soojuse hinnaks soojusvarustuse alternatiividele referentshinnana on hinnatud 87 EUR/MWh, mis on järgmise 10. aasta keskmine hind, kui hinna relatiivne muut aastas on 2% ja praegune soojuse hind 77,50 EUR/MWh. Elektri hinnaks soojusvarustusalternatiivide jaoks on hinnatud 134 EUR/MWh, mis on järgmise 10. aasta keskmine hind, kui hinna relatiivne muut aastas on 2% ja praegune elektri maksumus on 120 EUR/MWh. Hoone energeetilise auditeerimise viis läbi Siim Link (volitatud energiatõhususe spetsialist 8, kutsetunnistuse nr , volitatud soojustehnika insener 8, kutsetunnistuse nr ) ja Ülo Kask (volitatud energiatõhususe spetsialist 8, kutsetunnistuse nr , volitatud soojustehnika insener 8, kutsetunnistuse nr ).

3 Kärla Lasteaed. Energiaaudit 3/18 Sisukord Eessõna... 2 Sisukord Hoone üldandmed, energiakasutuse ja sisekliima hetkeseis Hoone asukoht ja paiknemine Hoone üldiseloomustus ja -andmed Kasutatud mõõteseadmed Sisekliima Soojuse kulu ja soojuskoormus Elektri kulu Vee kulu Hoone soojusbilanss Olemasolev olukord Säästumeetmed Hoone piirdetarindid Soojusvarustus Soojuspump Pelletikatlamaja Veevarustus Ventilatsioonisüsteem Elektriseadmed Kokkuvõte Lisad Tarbimisandmed kuude lõikes Tarbevee tarbimisandmed kuude lõikes... 18

4 Kärla Lasteaed. Energiaaudit 4/18 1 Hoone üldandmed, energiakasutuse ja sisekliima hetkeseis 1.1 Hoone asukoht ja paiknemine Hoone asub Kärla alevikus, Saaremaal ja krundil katastritunnusega 37301:002:0232 (vt Joonis 1.1). Joonis 1.1. Hoone paiknemine 1.2 Hoone üldiseloomustus ja -andmed Hoone on ühekorruseline, lamekatusega, madalvundamendiga suurplokkhoone. Tabel 1.1. annab ülevaate hoone põhiandmetest. Tabel 1.1. Hoone andmed Hoone aadress: Pargi tn 9, Kärla alevik, Lääne-Saare vald, Saare maakond, Ehitisregistri (EHR) kood: Esmase kasutuselevõtu 1974 aasta: Hoone kasutamise otstarve: Koolieelne lasteasutus (lastesõim, -aed, päevakodu, lasteaedalgkool) Minimaalne korruste arv: 1 Maksimaalne korruste arv: 1 Suletud netopind: 876,4 m 2 Köetav pind: 870,1 m 2 Hoone maht: m 3 (EHR)

5 Kärla Lasteaed. Energiaaudit 5/ Kasutatud mõõteseadmed Mõõtmisteks kasutati erinevaid seadmeid, milledest annab ülevaate Tabel 1.2. Tabel 1.2. Mõõteseadmed. Mõõteseade Tüüp Seerianumber Täpsus Töövahemik Temperatuuri ja õhuniiskuse logerid Hobo U CO 2 loger Telair Temperatuuriloger Hobo U Termokaamera Fluke Ti25 Ti Termomeeter TES RH±2,5% ±0,35 C ± 50ppm või ±5% lugemist Vahemikus C ±0,5 C 5-95% RH C ppm C ±2 C C -50 kuni 1000 C: 0,3%, ±1 C 1000 kuni 1300 C: 0,5%, ±1 C -50 kuni 1300 C 1.4 Sisekliima Sisekliimat mõõta ainult siseõhutemperatuuri järgi. Tuntakse sellist mõistet nagu operatiivne temperatuur (vt ka Joonis 1.2), mis arvestab inimese soojuslevi kiirguse ja konvektsiooni koosmõju ja on kujuteldav ümbritseva keskkonna ühesugune temperatuur, mille korral inimese kiirguslik ja konvektiivne soojusvahetus ümbritseva keskkonnaga on võrdne tegeliku olukorra kiirgusliku ja konvektiivse soojusvahetusega. Seega võtab operatiivne temperatuur arvesse olukorra, kus inimest ümbritsevate pindade temperatuur erineb oluliselt ruumiõhu temperatuurist (nt külm aknasisepind talvel). Joonis 1.2. Operatiivse temperatuuri näited 1 1 O. Seppänen, M. Seppänen. Hoone sisekliima kujundamine. Tallinn, Koolibri, 1998.

6 Kärla Lasteaed. Energiaaudit 6/18 Operatiivse temperatuuri korral on oluline tähele panna, et seda mõjutavad välispiirete sisepinna temperatuurid. Soovituslik suhtelise õhuniiskuse väärtuseks, minimeerimaks erinevaid terviseriske, peetakse 40-60%, 2 vt ka Joonis 1.3. Joonis 1.3 Suhtelise õhuniiskus ja ohutegurid (mida paksem on joone laius, seda suurem on oht) 3 Kehtiva seadusandluse 4 kohaselt on nõudmised lasteaia rühmaruumile järgmised: Lasteruumi CO 2 maksimaalne sisaldus ruumiõhus 1000 ppm. Lasteruumi siseõhu optimaalne suhteline niiskus on vahemikus 40% kuni 60%. Talvel võib nädala keskmine suhteline niiskus langeda 25%-ni ja suvel tõusta 70%-ni. Rühmaruumi õhutemperatuur peab olema vähemalt 21 C. Õhutemperatuuri tõusmisel üle 26 C tuleb võtta tarvitusele meetmed temperatuuri mõju vähendamiseks. Mänguja magamisruumi paigutatakse termomeeter laste viibimistsoonis õhutemperatuuri mõõtmiseks. siseõhutemperatuuri, suhtelise õhuniiskuse ja CO 2 sisalduse mõõtmised ruumiõhus viidi läbi rühma Urvakesed magamistoas. Sisetemperatuur rühmaruumis jäi vahemikku C, vt ka Joonis 1.4. Üksikutel juhtudel langes temperatuur alla 21 C, mis võib olla põhjustatud akende avamisest. 2 A.V. Arundel, E. M. Sterling, J.H.Biggin, T.D. Sterling. Indirect Health Effects of Relative Humidity in Indoor Environments. Environmental Health Perspectives 65(1986) Hoone energiaaudiitorite koolitus. Tallinna Tehnikaülikool, Vabatiigi Valitsuse määrus nr 131, vastu võetud , Tervisekaitsenõuded koolieelse lasteasutuse maa-alale, hoonetele, ruumidele, sisustusele, sisekliimale ja korrashoiule.

7 : : : : : : : : : : : : :00 Suhteline õhuniiskus (RH), % : : : : : : : : : : : : :00 Temperatuur, o C Kärla Lasteaed. Energiaaudit 7/ Urvakesed, magamistuba T min Välisõhk T maks Joonis 1.4 Temperatuurid Suhteline õhuniiskus oli magamistoas mõõteperioodil vahemikus 25-40%, vt ka Joonis 1.5. Arvestades, et mõõtmised viidi läbi talveoludes, võib öelda, et suhteline õhuniiskus vastas õpperuumidele kehtestatud nõuetele Urvakesed, magamistuba RH maks. RH min. RH min. talvine Joonis 1.5 Suhteline õhuniiskus CO 2 sisalduse mõõtmised ruumiõhus näitasid, et CO 2 tase üldiselt palju üle lubatava 1000 ppm taseme ei tõuse (vt ka Joonis 1.6), kuid võib esineda ka päevasid, kus CO 2 taseme maksimum võib ulatuda kuni 1400 ppm-ni, mis võib olla tingitud sellest, et kahe ruumi vahel unustati magamise ajal uks lahti teha.

8 : : : : : : :00 CO 2, ppm Kärla Lasteaed. Energiaaudit 8/ Urvakesed, magamistuba CO2 maks. Joonis 1.6 Rühmaruumi CO 2 mõõtmised 1.5 Soojuse kulu ja soojuskoormus Tabel 1.3 annab ülevaate soojuse kasutusest. Tabel 1.3 Ülevaade soojuse kasutamisest Näitaja Ühik Mõõdetud kogu kaugküte (neto=bruto) MWh/a Ventilatsiooni elektri tarbimine 16,7 18,7 17,3 MWh/a Elektri kulu tarbevee soojendamiseks MWh/a Netoenergia tarbimine kütteks MWh/a Tegeliku aasta kraadpäevad C d Normaalaasta kraadpäevad 3222 C d Kraadpäevadega korrigeeritud kütte netosoojustarbimine MWh/a Kraadpäevadega korrigeeritud kogu netosoojustarbimine MWh/a Kaugküttesoojuse hind 61,16 63,77 77,34 eur/mwh Kulutused kaugküttesoojusele eur/a Küttesoojuse tarbimine köetava pinna kohta (normaalaastal) kwh/(m 2 a) Kogu soojuse tarbimine köetava pinna kohta (normaalaastal) kwh/(m 2 a) Lasteaia ruumide kütmiseks tarbitav energia köetava pinna kohta 2013 aastal normaalaasta järgi hinnanguliselt 180 kwh/(m 2 a), mis sisaldab ka hinnangulist ventilatsiooniagregaatide elektrikalorifeeride tarbimist. Varasemas energiaauditis ei ole elektrikalorifeeride tarbimist

9 Võimsus, kw MWh/a Kärla Lasteaed. Energiaaudit 9/18 hinnatud ja aastal oli ainult kaugkütte tarbimine normaalaastale taandatuna vahemikus kwh/(m 2 a). Normaalaastale taandatuna (st võrdlus samade kliimatingimuste juures) on soojuse kulu kütteks viimastel aastatel olnud langustendentsis (vt ka Joonis 1.7) Mõõdetud kogu kaugküte (neto=bruto) Kraadpäevadega korrigeeritud kütte netosoojustarbimine Kraadpäevadega korrigeeritud kogu netosoojustarbimine Joonis 1.7 Soojuse kulu võrdlus Lasteaia soojuskoormusgraafikut olemasoleva olukorrakohta energiaarvutuste baasaasta alusel iseloomustab Joonis 1.8. Käesolev graafik arvestab olemasolevat sooja tarbevee valmistamise viisi ja hoone soojusvajadust ruumide kütmiseks ning õhuvahetust vastavalt praegusele olukorrale. 50,0 45,0 40,0 35,0 Kogu soojuskoormus (soe vesi+küte+vent.) Soe vesi+küte Soe vesi 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0, Tunnid Joonis 1.8 Soojuskoormusgraafik

10 kwh/a Kärla Lasteaed. Energiaaudit 10/ Elektri kulu Elektri tarbimine jaguneb kolme suuremasse tarbijagruppi: olmeelekter, ventilatsiooniagregaatide elekter (kalorifeerid, ventilaatorid) ja tarbevee soojendamiseks tarbitud elekter (vt ka Tabel 1.4). Tabel 1.4 Ülevaade elektri kasutamisest Näitaja Ühik Kogu elektri tarbimine kokku kwh/a sh olmeelekter kwh/a sh Ventilatsiooniagregaadid kwh/a sh tarbevee soojendamine kwh/a Kogu elektri eritarbimine köetava pinna kohta 67,2 66,8 55,6 kwh/(m 2 a) sh olmeelekter 29,2 25,6 27,4 kwh/(m 2 a) sh kütteelekter 29,9 32,2 15,2 kwh/(m 2 a) sh tarbevee soojendamine 8,1 9,1 13,0 kwh/(m 2 a) a. on elektri tarbimine vähenenud ca 10 MWh võrra. Töö teostajad eeldasid 2013 elektri tarbimise jagamisel tarbijagruppide vahel, et see tulenes ventilatsiooniagregaatide vähemast käitamisest (vt ka Joonis 1.9) Ventilaatsiooniagrega adid Tarbevee soojendamine Olmeelekter Joonis 1.9 Elektri kulu võrdlus 1.7 Vee kulu Vee kulust annab ülevaate Tabel 1.5. Tabel 1.5 Ülevaade vee kasutusest

11 m 3 /a Kärla Lasteaed. Energiaaudit 11/18 Näitaja Ühik Tarbevesi m 3 /a Tarbevee eritarbimine köetava pinna kohta 0,31 0,36 0,51 m 3 /(m 2 a) Soe tarbevesi m 3 /a Elektri kulu vee soojendamiseks 7,0 7,9 11,3 MWh/a Sooja tarbevee eritarbimine köetava pinna kohta 0,13 0,14 0,20 m 3 /(m 2 a) Energia erikulu vee soojendamiseks köetava pinna kohta 8,1 9,1 13,0 kwh/(m 2 a) Tarbevee kasutus on vahemikus 0,31-0,51 m 3 /(m 2 a), mida võib lugeda suhteliselt madalaks näitajaks. Esineb lasteaedasid, kus vastav näitaja on vahemikus 0,8-1,0 m 3 /(m 2 a). Soojuse erikulu vee soojendamiseks koos kadudega on ~8-13 kwh/(m 2 a) a on vee tarbimine hüppeliselt kasvanud saavutades sisuliselt 2009 a taseme (Joonis 1.10) Tarbevesi Soe tarbevesi 1.8 Hoone soojusbilanss Joonis 1.10 Vee kulu võrdlus. Hoone soojuskao komponentidest annab ülevaate alljärgnev tabel (Tabel 1.6). Tabel 1.6 Hoone soojuskao komponendid energiabilansis Kaugküte/ ruumide küte Ventilatsioon/ elektrikalorifeer Tarbevee soojendamine koos kadudega Kokku MWh/a MWh/a MWh/a MWh/a

12 Kärla Lasteaed. Energiaaudit 12/18 2 Olemasolev olukord Olemasoleva olukorra kirjeldus baseerub visuaalsele vaatlusele. Kärla Lasteaeda on etapiviisi rekonstrueeritud alates 2006/2007 aastast. Hoone on kaugküttevõrguga ühendatud segamissõlmega, vt ka Joonis 2.1. Joonis 2.1 Lasteaia segamissõlm Küttesüsteem on terasplekkradiaatoritega kahetorusüsteem. Radiaatoritele on paigaldatud termostaatventiilid, vt ka Joonis 2.2. Joonis 2.2 Lasteaia radiaator Rühma eesruumides ja koridoris on vesipõrandaküte. Hoone piirded on rekonstrueeritud, st välisseinad ja katus on soojustatud ja avatäited vahetatud. Aknad on kahekordse klaasiga klaaspaketiga. Hoones on tsentraalne soojustagastusega ventilatsioonisüsteem. Ventilatsiooniagregaate (RTEK 1400 MT) on kaks ja need on ristivoolu plaatsoojusvahetiga ja elektrikalorifeeriga, vt ka Joonis 2.3.

13 Kärla Lasteaed. Energiaaudit 13/18 Joonis 2.3 Tsentraalne ventilatsiooniagregaat Ventilatsiooniagregaadid lülitatakse sisse novembris ja välja lülitatakse aprillis. Agregaadid töötavad 7 päeva nädalas ja 24 tundi ööpäevas. Köögi jaoks on eraldi elektrikalorifeeriga sissepuhkeventilatsioon, mis lülitatakse köögi personali poolt sisse tööpäeva alguses ja välja tööpäeva lõpus. Rühmas on ventilatsioon lahendatud selliselt et sissepuhe ja väljatõmme on erinevates ruumides. Kahe ruumi vahele on paigaldatud reguleeritavad siirdeõhuavad (vt ka Joonis 2.4), mis aga keeratakse kinni, kuna need jäävad mööbli paigutusele ette. Joonis 2.4 Siirdeõhuava Magamise alguses suletakse vaheuksed. Hiljem need avatakse, et õhk saaks liikuda ühest ruumist teise. Kui uksed unustatakse lahti teha magamise ajal, siis see avaldab mõju ka CO 2 sisaldusele ruumiõhus.

14 Kärla Lasteaed. Energiaaudit 14/18 3 Säästumeetmed. Käesolevas peatükis antakse lühiülevaate töös välja pakutud sisekliima parendamise ja energiasäästumeetmetest. 3.1 Hoone piirdetarindid Hoone piirdetarindid on rekonstrueeritud ja seetõttu neid ei vaadelda. 3.2 Soojusvarustus Hoone ühendamiseks kaugküttevõrguga on soovitav kasutada sõltumatut ühendust ning seetõttu paigaldada kaasaegne plaatsoojusvaheti ja automaatikaga soojussõlm Soojuspump Olemasoleva hoone seisukorras maasoojuspumba rakendamise tasuvust võrreldes kaugküttega illustreerib Tabel 3.1. Tabel 3.1 Maasoojuspumba rakendamine olemasoleva olukorra korral Näitaja Väärtus Ühik Investeering EUR Investeeringu eluiga 10 a Soojuse toodang 138 MWh/a Olemasolev soojuse hind 87 EUR/MWh Soojustegur 3,5 Elektri tarbimine 39 MWh/a Elektri hind 134 EUR/MWh Elektri maksumus EUR/a Remondi- ja hoolduskulud 400 EUR/a Aastased kulud EUR/a Aastased tulud EUR/a Tulud-kulud EUR/a Lihttasuvusaeg 6,5 a Maasoojuspumba rakendamine on võrreldes praeguse kaugkütte maksumusega tasuv. Maasoojuspumba rakendamiseks on hinnanguliselt vaja maapinda paigaldada ca m kollektortoru. Järgmise kümne aasta soojuse hind on maasoojuspumba rakendamisel arvestades investeeringut 71 EUR/MWh Pelletikatlamaja Pelletikatlamaja rakendamise tasuvust võrreldes kaugküttega illustreerib Tabel 3.2. Kaugküttesoojuse hinnaks on siinjuures võetud järgmise kümne aasta keskmine. Tabel 3.2 Pelletikatlamaja rakendamine olemasoleva olukorra korral Näitaja Väärtus Ühik Investeering EUR Investeeringu eluiga 10 a Soojuse toodang 138 MWh/a

15 Kärla Lasteaed. Energiaaudit 15/18 Kasutegur 85 % Olemasolev soojuse hind 87 EUR/MWh Pelletite hind 49 EUR/MWh Pelletite maksumus EUR/a Hooldus 800 EUR/a Aastased kulud EUR/a Aastased tulud EUR/a Tulud-kulud EUR/a Lihttasuvusaeg 3,1 a Pelletikatlamaja rakendamine on võrreldes praeguse kaugkütte maksumusega tasuv. Järgmise kümne aasta soojuse hind on pelletikatlamaja rakendamisel arvestades investeeringut 71 EUR/MWh. 3.3 Veevarustus Soe vesi valmistatakse elektriboileritega. Suvel tarbitakse sooja tarbevett minimaalselt. 3.4 Ventilatsioonisüsteem Hoones on elektrikalorifeeridega ristivoolu plaatsoojusvahetitega ventilatsiooniagregaadid. Ventilatsiooniagregaatide juhtimiseks on soovitav kasutada programmkellasid, mida on nt võimalik soetada hinnaga EUR/tk. Arvestades, et ventilatsiooniagregaadid lülitatakse sisse novembri alguses ja välja lülitatakse aprilli lõpus, võib energiaarvutuste baasaasta alusel hinnanguline elektri sääst olla kuni 12 MWh/a ehk hinnanguliselt EUR/a. Seega on võimalik programmkellaga ventilatsiooniagregaate juhtides vähendada (ventilaatorid, kalorifeer) elektri tarbimist oluliselt. Programmkelladtuleb seadistada selliselt, et ventilatsiooniagregaadid lülituksid sisse vähemalt tund aega enne tööaja algust ja lülitaksid välja tund aega pärast tööaja lõppu. Tulevikus võib kaaluda efektiivsemate agregaatide paigaldamist (nt rootorsoojusvahetiga). 3.5 Elektriseadmed Valgustuse rekonstrueerimisel kaaluda tulevikus olemasolevate T8 lampide asendamist nt kas T5 või LED-lampidega.

16 Kärla Lasteaed. Energiaaudit 16/18 4 Kokkuvõte Lasteaia hoonet on rekonstrueeritud välispiirded on täiendavaltväljast poolt soojustatud, avatäited vahetatud ja on välja ehitatud mehaaniline soojustagastusega ventilatsioonisüsteem. Edasised on energiasäästumeetmed on pigem seotud uute tehnoloogiate kasutuselevõtuga ja seadmete töö optimeerimisega. Esmajärjekorras on soovitav paigaldada mõlemale ventilatsiooniagregaadile programmkellad. Töös vaadeldud alternatiivsed soojusvarustusliigid (maasoojuspump, pelletikatel) on soojuse hinna poolest võrreldes kaugküttega konkurentsivõimelised.

17 Kärla Lasteaed. Energiaaudit 17/18 5 Lisad 5.1 Kaugkütte ja elektri tarbimisandmed kuude lõikes Tabel 5.1 Kaugküttesoojuse tarbimine, MWh Aasta Jaan Veebr Märts Aprill Mai Juuni-Aug Sept Okt Nov Dets Kokku Tabel 5.2 Elektri tarbimine, MWh Aasta Jaan Veebr Märts Aprill Mai Juuni Juuli Aug Sept Okt Nov Dets Kokku ,33 3,47 3,26 3,63 4,38 1,98 0,48 3,49 4,96 4,40 8,00 9,07 58, ,33 4,39 7,05 5,99 5,20 2,05 0,52 1,64 3,40 4,27 4,85 7,47 58, ,77 3,65 3,71 6,49 3,61 2,23 0,47 2,28 4,35 4,63 4,51 4,71 48,4

18 Kärla Lasteaed. Energiaaudit 18/ Tarbevee tarbimisandmed kuude lõikes Tabel 5.3 Tarbevee tarbimine 2011 a 2011 Ühik Jaan Veebr Märts Aprill Mai Juuni Juuli Aug Sept Okt Nov Dets Kokku Külm vesi m Soe vesi m Kokku m Tabel 5.4 Tarbevee tarbimine 2012 a 2012 Ühik Jaan Veebr Märts Aprill Mai Juuni Juuli Aug Sept Okt Nov Dets Kokku Külm vesi m Soe vesi m Kokku m Tabel 5.5 Tarbevee tarbimine 2013 a 2013 Ühik Jaan Veebr Märts Aprill Mai Juuni Juuli Aug Sept Okt Nov Dets Kokku Külm vesi m Soe vesi m Kokku m