Eficientizarea energetică a clădirilor publice (Module de instruire)

Valentin ARION, Ion MUNTEAN

03 Decembrie 2015

ATELIER DE LUCRU: Performanța energetică a clădirilor și mecanisme de sprijin

Centrul Internațional de Expoziții ,,MOLDEXPO”

Eficientizarea energetică a clădirilor publice (Module de instruire)

Modulul 1: Energia și necesitatea reducerii consumul ei în clădiri

Modulul 2: Modernizarea energetică a clădirilor de interes public

Modulul 3: Sistemele tehnice ale clădirii şi eficienţa acestora

Cuprins:

Modulul 1. Energia și necesitatea reducerii consumul ei în clădiri

Subiectul prezentat

1 Energia și preţurile în creștere a ei

2 Clădirile şi consumul de energie

3 Reducerea consumului de energie in clădiri

4 Cadrul politic si legislativ naţional in domeniu

Modulul 2 03/12/2015

Subiectul prezentat

1 Utilizarea energiei și consumul pentru o clădire dată

2 Performanţa şi eficienţa energetică a clădirilor

3 Noi concepte de clădiri durabile

4 Măsuri tipice de economisire a energiei în clădirile publice

5 Exemplu practic de implementare a unei măsuri de EE într-o clădire publică: Izolarea termică a pereților clădirii

Modulul 2. Modernizarea energetică a clădirilor

Modulul 3 03/12/2015

Subiectul prezentat

1 Managementul energetic în cadrul instituţiilor publice

2 Deficienţe tehnice tipice în clădiri și instalațiile aferente

3 Exploatarea și întreținerea clădirilor și instalațiilor aferente

Modulul 3. Sistemele tehnice ale clădirii şi eficienţa acestora

Moldova și-a asumat angajamente in cadrul Tratatului CE

Către anul 2020 :

a economisi cca 20% din consumul anual intern de energie primară,

față de valoarea prognozată pentru acest orizont de timp,

a acoperi cel puțin 17% din consumul final - cu energie provenită din SER.

La capitolul SER există și ținte sectoriale – către 2020 a acoperi:

- 10% din consumul final de energie electrică din surse regenerabile ș

- 10% din consumul de carburanți, folosit in sectorul transport, cu biocarburanți.

a reduce cu cel puţin 25% emisiile de gaze cu efect de seră comparativ

cu anul de bază 1990.

Importanţa energiei in societatea modernă

Energia este un produs cu o mare valoare economică, socială, politică şi strategică.

Lipsa energiei are consecinţe grele.

Rolul statului in domeniul energiei a fost şi este foarte important.

Politica energetică a statului are la bază conceptul dezvoltării durabile şi defineşte trei obiective principale:

• Securitatea alimentării: diversificarea importului, dezvoltarea interconexiunilor

• Durabilitate: reducerea cererii de energie, dezvoltarea SER şi altor surse cu impact minimum asupra mediului, promovarea combustibililor alternativi pentru transport etc.

• Competitivitate: mișcarea către o piaţă competitivă, care ar asigura prețuri mai mici.

Consumul mondial de energie este în continuă creștere

Mtep

Evoluţia consumul de energie in RM

Consumul intern brut de energie primară

creşte anual cu cca 1,8%

1.8 %/an

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

589

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Consumul intern brut de gaze naturale

Con

sum

ul i

nte

rn b

rut,

ktep

Perioada retrospectivă Perioada de perspectivă

Consum gaze naturale, ktep

ktep

Creşterea medie anuală a consumului intern brut

Resurse energetice şi energie

5 ani, 2009-2013

10 ani, 2004-2013

15 ani, 1999-2013

Gaze naturale - 0,90 - 2,27 - 0,60

Păcură - 17,55 0,59 - 7,50

Cărbuni 7,43 2,66 3,41

Motorină 5,23 3,72 6,36

Benzină - 6,20 - 2,37 2,75

Gaz lichefiat 6,24 4,86 5,10

Lemne de foc 15,82 5,00 2,92

Energie electrică 6,63 4,62 4,61

Energie termică 4,68 - 1,59 - 1,88

Sursa: autorii

Evolutia costului energiei

Tarifului la gaze naturale, Lei/m3

Tarifului la electricitate, bani/kWh

Tarifului la căldură, Lei/Gcal Sursa: autorii

Prețurile resurselor energetice

Sursa: aurori

Pretul gazului lichefiat, lei/litru Pretul cărbunelui, Lei/ tonă

Pretul lemnelor,Lei/m ster

Ratele creșterii anuale a prețurilor la consumatori, % /an

Resurse energetice şi energie

5 ani, 2009-2013

10 ani, 2004-2013

15 ani, 1999-2013

Lei Euro Lei Euro Lei Euro

Tarif gaze naturale 15,15 14,04 20,08 19,61 18,48 15,41

Tarif energie electrică 8,10 7,07 10,08 9,65 8,56 5,74

Tarif căldură, Chișinău, S.A. Termocom 15,66 14,55 20,62 20,14 13,75 10,79

Tarif căldură, Chișinău, S.A. Apă-Canal 34,08 32,79 23,90 23,40 12,28 9,36

Tarif căldură SACETBălți,S.A.CET-Nord 8,23 7,20 18,16 17,70 14,80 11,82

Preț lemne de foc, Agenția Moldsilva 11,47 10,41 10,11 9,68 12,87 9,94

Preț cărbune 8,57 7,52 9,65 9,21 12,18 9,26

Preț motorină 13,53 12,45 10,32 9,88 12,50 10,23

Preț benzină 12,91 11,83 9,28 8,84 11,15 9,95

Preț gaz lichefiat 16,15 15,04 5,25 4,83 8,56 5,74

Prețul la energia electrică pentru consumatorii casnici in UE, c€ /kWh, 2014, sem. II

Constatare:

Prețurile, in general, au tendința de a crește. Prețurile la energie – şi ele cresc in continuu.

Deocamdată cea mai sigură şi mai accesibilă formă de energie nepoluantă este cea economisită !

Provocările curente globale

Scimbarea climei și necesitarea reducerii consumului de

combustibili fosili;

Epuizarea rezervelor de resurse energetice tradiționale;

Creșterea continuă a prețurilor la combustibilii tradiționali;

si ce-i de făcut

Promovarea eficienței energetice si reducerea consumului de

energie primară;

• Clădirile - sector cu cel mai mare potential de

eficientizare energetică;

Promovarea utilizării energiei regenerabile.

O ineficiență vădită a consumul de energie in tară

Intensitatea energetică, cel mai general indicator privind eficienta utilizării energiei in tară,

in anul 2005 a constituit 950 kg.e.p./1000Euro, si

in anul 2013 - 386 kg.e.p./1000Euro

fiind respectiv de 5,8 si 2,7 ori mai mare fată de media pe UE !

CLĂDIREA Și CONSUMUL DE ENERGIE

Necesitățile energetice ale clădirilor –

1. Incălzirea spațiilor,

2. Răcirea spațiilor,

3. Prerararea apei calde de consum,

4. Ventilaţia,

5. Iluminatul electric.

Sectorul clădiri - este cel mai mare consumator de energie

Locuințele, birourile, scolile, magazine și alte tipuri de clădiri consumă peste 50 % din totalul pe tară. Clădirile, respectiv, au cea mai mare contributie și la emisia de CO2.

Sectorul rezidenţial domină in consumul de energie al clădirilor.

Clădirile unifamiliale in Moldova sunt dotate cu sistme de incălzire, in principal, bazate pe:

• arderea gazului natural in cazane, la randamente ridicare (peste 80%)

• utilizarea sobelor tradiționale, cu randamente scăzute (cel mult 50%).

37% 63%

Consumul de energie in clădiri

Locativ

Nelocativ

Blocurile de locuințe

În cazul blocurilor de locuințe - alimentarea cu energie termică pentru încalzire și prepararea apei calde menajere se asigura, de regulă, în sistem centralizat (sistem colectiv).

Exceptie fac mun. Chisinău si mun. Bălti, precum si alte 10 orăsele, unde functionează sisteme de alimentare centralizată cu energie termică (SACET), ce au ca sursa fie CET, fie o centrala termica CT.

Clădirile construite înainte de 1990 sunt ineficiente termic

Au fost construite neținând seama de cerintele de eficiență energetică

Chiar după 1990, prețurile energiei termice au rămas scăzute…, prea mici a face investiții atractive de îmbunătățire a structurilor exterioare ale clădirilor.

Pierderile de căldură în clădire sunt cauzate de:

Sursa: Mihai Braguta

Ponderea consumurilor de energie anuală a unui apartament in or. Chișinău:

55,5 %

19,5 %

13,9 %

9,7 %

1,4 %

Incalzirea

Apa calda

Iluminat

aparate electrocasnice

Preparare

hrana (gaz)

Apa potabila

(pompe de pompare)

Sursa: Mihai Braguta

Structura orientativă a consumului de energie in sectorul rezidențial din țară

Incălzire /

Răcire A.c.m.

Iluminat +

Electro-

casnice

Gătit TOTAL

68-70% 8-10% 8-10% 10-12% 100%

Beneficiile economisirii energiei în clădiri

ECONOMICE:

• reducerea cheltuielilor pentru combustibil și energie,

• impact pozitiv asupra bugetului public,

• intensificarea activităţii economice ca rezultat al creării de locuri de muncă şi al stimulării investiţiilor,

• reducerea importurilor de energie,

• generarea de venituri,

SOCIALE:

• îmbunătăţirea confortului în clădire - regim necesar de temperaturi,

• mai puţin condens şi o predispoziţie mai redusă la mucegai,

• beneficii pentru sănătate, mai puţine zone reci şi curenţi de aer,

• o calitate mai ridicată a aerului din interior,

• crearea de noi locuri de munca în domeniul construcțiilor,

• reducerea sărăciei energetice – încălzirea adecvată la costuri rezonabile etc.

sss

Beneficiile economisirii energiei

Pentru sistemul energetic:

• un consum mai mic de energie înseamnă o dependență mai slabă de import, mai multă securitate energetica,

• evitarea constructiei de noi capacitati de producere a energiei la sursele tradiționale.

DE MEDIU:

• reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră – contribuție la combaterea schimbărilor climatice,

• reducerea poluării mediului cu noxele degajate în procesele de producere a energiei,

• un mediu mai curat,

• orientarea cheltuielilor publice către produse mai curate,

Eficientizarea energetică a clădirilor – o mare provocare pentru Moldova !

Moderarea consumului intern de energie reprezintă cel mai

eficace instrument de reducere a dependenței energetice și a

facturii energetice a țării.

Eficientizarea energetică – este soluția pentru viitor!

Reabilitarea si Modernizarea clădirilor in Moldova - fie un bun inceput al unei curse de lungă durată, despre care... mai apoi să vorbească nepotii!

Cadrul politic si legislativ naţional in domeniu

1. Lege pentru aderarea Republicii Moldova la Tratatul de constituire a Comunităţii Energetice, nr. 117-XVIII din 23.12.2009, MO RM nr. 8-10/6 din 22.01.2010

2. Legea nr. 142 din 02.07.2010 cu privire la eficienţa energetică,

3. Legea nr. 128 din 11.07.2014 privind performanţa energetică a clădirilor,

4. Programul naţional pentru eficienţă energetică 2011-2020, HG nr.833 din 10.11.2011, MO RM nr. 197-202/914, din 18.11.2011.

5. Planului naţional de acţiuni în domeniul eficienţei energetice pentru anii 2013-2015, HG nr. 113 din 07.02.2013, MO RM nr. 31-35/158.

6. HG nr. 884 din 27.11.2012 pentru aprobarea Regulamentului privind auditul energetic, HG nr. 885 din 27.11.2012 pentru aprobarea Regulamentului privind autorizarea auditorilor energetici,

Politica energetica a UE

Tratatul de la Lisabona pune Energia in centrul activitatii

Europene

UE: Un cadru politic si legislativ complex cu privire la consumul de energie in clădiri

Sursa: BPIE

Elementele cheie al Directivei EPBD

• Cerinţe minime de performanţă energetice

• Metodologia stabilirii cerinţelor minime bazată pe costuri optime

• Cerinţe pentru sistemele tehnice ale clădirii

• Consolidarea rolului certificatelor de performanţă energetică

• Inspecţia sistemelor de încălzire şi răcire

• Experţi independenţi şi controlul calităţii

• Introducerea conceptului de clădiri cu consum de energie aproape zero

• Scheme voluntare comune de certificare

Cadrul politic și normativ – legislativ european în domeniul eficienței energetice

Certificatele de performanță energetică în UE

• Directiva 2010/31/UE impune ca certificatele date să fie alăturate pachetului de documente în cazul construcțiilor, vânzării sau închirierii obiectelor locative ori comerciale.

• Termenul de valabilitate a certificatului este de 10 ani.

• Certificatele de performanță energetică a clădirii este un document tehnic care atestă performanța energetică a unei clădiri sau încăperi.

Clădirile cu consum de energie

aproape zero (clădiri nZEB)

Modulul 2 03/12/2015

• Clădiri publice - nZEB din 2019, celelalte din 2021.

• Minim 10 % din consumul de energie trebuie să provină din

surse regenerabile

Necesarul final de energie al clădirilor existente si celor noi

03/12/2015

GERMANIA: Calea către nZEB

Modulul 2 03/12/2015

WSVO - Norme Izolarea termică, EnEv - Norme economisirea energiei

Evoluția necesarului de energie primară pentru incălzire, kWh/ (m2∙an)

FRANȚA: calea spre nZEB

Modulul 2 03/12/2015

Sursa: BPIE-7

Consumul maximum de energie primară, kWh/ (m2∙an)

O strategie pentru renovarea durabilă a fondului de clădiri din România

Campania ”Renovate Europe” (REC)

REC - o inițiativă a Alianței europene a întreprinderilor pentru eficiența energetică in

clădiri (EuroACE).

Scopul - o reducere de 80% (2050) a consumului de energie in clădirile existente

în UE faţă de 2005.

REC cheamă la elaborarea de strategii ambiţioase de renovare a clădirilor in toate

statele membre ale UE - pentru a tripla rata anuală de renovare a clădirilor de la

1% la 3% până în 2020 şi pentru a se asigura renovări majore a clădirilor sau

renovări majore în etape.

In 2014, EuroACE a lansat o chemare către parlamentarii europeni de a se alătura

la Manifestul "STOP risipei de energie in clădiri".

Oprirea risipei de energie în clădiri devine o prioritate top pentru cetățeni; lumea se

confruntă cu tot mai mari facturi pentru consumul de energiei in gospodării.

Reducerea necesarului de energie oferă numeroase beneficii. Pană in prezent

Manifestul a fost semnat de cca 100 de parlamentari europeni.

Sursa: http://www.renovate-europe.eu/uploads/REC_Newsletter_June_2015_2.pdf

Clădirea si fluxurile de energie

Aporturile de căldură solară ce reprezintă căldura furnizată de radiaţia solară care pătrunde, direct sau indirect in clădire (după absorbţie în elementele clădirii), căldură prin ferestre.

Aporturile interioare de căldură (căldura internă), care rezultă din locuirea clădirii, şi provin din:

• fluxul termic metabolic emis de persoanele care locuiesc, muncesc sau staţionează în încăperile clădirii,

• utilizarea apei calde pentru spălat, activităţi menajere etc.;

• prepararea hranei, în principal prin utilizarea combustibilului gazos;

• utilizarea energiei electrice pentru diferite activităţi casnice (radio, TV, frigider, aspirator, maşină de spălat, ş.a.);

• iluminatul general şi local şi altele.

Pierderi

prin ventilaţie

Radiaţia

solară

Câştiguri

interne

Pierderi prin anvelopă

Pierderi

prin

anvelopă

Aporturile de căldură:

Aporturile naturale de căldură, la general, includ încălzirea pasivă solară, umbrirea pasivă, ventilarea naturală, iluminatul natural.

Categorii de energie la nivel de clădire

Necesarul de energie al clădirii (conform standardului EN 15603:2008) –

reprezintă căldură care trebuie livrată sau extrasă dintr-un spațiu climatizat pentru a menține condițiile de temperatură dorite pe o anumită perioadă de timp; Nevoia netă de căldură pentru încălzire se calculează ca pierderile de căldură prin anvelopă și ventilare minus câștigurile interne (de la dispozitive, sisteme de iluminat și ocupare), precum și câștigurile energetice naturale (încălzire solară pasivă, răcire pasivă, ventilație naturală etc.).

Necesarul de energie pentru apa caldă menajeră - căldura livrată pentru cantitatea necesară de apă caldă menajeră, pentru creșterea temperaturii acesteia de la temperatura rece din rețea la temperatura predefinită de livrare la punctul de livrare.

Categorii de energie la nivel de clădire

Consumul de energie al clădirii –

energia intrată in sistemele tehnice ale clădirii pentru satisfacerea necesarului de energie, ce include:

• consumul energetic de combustibil (sau/si consumul de energie termică livrată prin SACET) pentru încălzirea încăperilor și apa caldă menajeră;

• consumul de energie electrică pentru: răcirea încăperilor, iluminat, ventilare, sisteme auxiliare);

• pierderile de energie din instalațiile tehnice ale clădirii.

Categorii de energie la nivel de clădire

Energia livrată (conform standardului EN 15603:2008) – reprezintă energia

(exprimată pentru fiecare purtător / formă de energie) furnizată către

sistemele tehnice ale clădirii prin graniţele sistemului, cu scopul satisfacerii

consumurilor luate în considerare (de exemplu: încălzire, răcire, ventilare,

apă caldă menajeră, iluminat etc.) sau pentru producerea de electricitate.

Energia exportată – reprezintă energia, exprimată pentru fiecare

transportator de energie, furnizată de către sistemele tehnice ale clădirii prin

graniţele sistemului şi utilizate în afara graniţelor sistemului.

Energia netă furnizată – reprezintă diferenţa dintre energia livrată şi energia

exportată, ambele exprimate pentru fiecare purtător de energie. Valorile

pentru energia netă furnizată sunt exprimate separat pentru fiecare purtător de energie, cum sunt, de exemplu, energia electrică, combustibilii, agentul termic (SACET) etc.

Relaţia: Necesarul brut - Necesarul net - Livrat energie pentru o clădire

Performanţa şi eficienţa energetică a clădirilor: definiţia PEC

Modulul 2 03/12/2015

Performanţa energetică a clădirii caracterizează nivelul de consum al energiei (produse din combustibili fosili) al unei clădiri.

PEC exprimă cantitatea anuală de energie, calculată sau măsurată şi raportată la 1m2 suprafață utilă, necesară asigurării condițiilor de utilizare normală a clădirii; această cantitate trebuie să acopere în principal nevoia pentru încălzire, prepararea apei calde de consum, răcire, ventilare şi iluminat.

Eficienţa energetică (EE) se referă la orice măsură realizată, cost eficientă, care conduce la o reducere a cantităţii de energie utilizată; altfel spus, EE înseamnă să găsești modalități de a face aceleași activități folosind mai puțină energie (“doing more with less”).

Noi concepte de clădiri durabile: Casă pasivă

Modulul 2 03/12/2015

• Casă pasivă este o clădire în care confortul termic poate fi obţinut fără sisteme tradiţionale de incălzire şi răcire.

• O casa pasiva, poate sa fie orice tip de clădire: casa, școala, birou, magazin etc.

• Necesarul de caldura ≤ 15 kWh/m2/an.

• Aceasta cantitate mica de energie pentru incalzire, poate fi furnizata de aerul introdus prin intermediul unui sistem inteligent de ventilare mecanică cu recuperator de caldură.

• Consumul total de energie primară – pentru incălzire, apă caldă şi energie electrică ≤ 120 kWh/m2/an.

• Aporturi: radiația solară, căldura degajata de utilizarea aparatelor electrocasnice, căldura degajata de persoanele care locuiesc şi căldura recuperata din aerul extras din anumite incaperi.

Standardul de case pasive impune următoarele condiţii:

Modulul 2 03/12/2015

• forma compactă şi buna termoizolare,

• orientare către sud şi fără umbrire,

• ferestre cu geamuri şi tamplărie eficiente energetic,

• anvelopa termică şi inchiderea ermetică a clădirii,

• sistem de preincălzire pasivă a aerului proaspăt,

• sistem de ventilare cu recuperare de căldură cu randament crescut,

• sistem solar pentru apa caldă menajeră, electrocasnice din clasa energetică A sau superioară.

Prima Casa pasiva construită (Darmstadt-Kranichstein)

Modulul 2 03/12/2015

http://shrinkthatfootprint.com/

Casa pasivă in comparație cu casa tradițională

03/12/2015

Criteriul aplicat Casa pasiva Casa tradiţională

Izolare termica Coeficientul U ≤ 0,15 W/ m2K U ϵ 0,3 ... 0,7 W/ m2K

Orientare către sud și umbrirea

pe timp de vara

Factor semnificativ După posibilitate

Ferestre eficiente,

cu 3 rânduri de sticla

U < 0,8 W/ m2K U ϵ 1,8 ... 2,2 W/ m2K

Etanșeitatea anvelopei clădirii

fata de aer

Schimbul de aer orar n < 0,6 la

presiune de 50 Pa

n de 10 ori mai slab

Preîncălzirea pasiva a aerului

proaspăt

Schimbător de căldura subterane

țeavă in ţeavă

Nu se aplica

Recuperarea căldurii

aerului evacuat

η > 80% Nu se aplica

Aplicații privind aparatura

electrocasnica

Absorbirea pierderilor de căldură

este obligatorie

Nu se aplica

Generarea şi pierderea căldurii pe tip de cladire

Modulul 2 03/12/2015

http://shrinkthatfootprint.com/

Mulțumesc pentru atenție