uČinkovita raba energije in alternativni viri ......

Nacionalni projekt

EKO OLA KOT NAIN IVLJENJA

Naredi si gredico in skrbi zanjo! Postavi ptijo hiico in opazuj ptice! Ugaaj lu, tudi v temi je prijetno!

Varuj z vsako kapljico vode! Razmiljaj EKO, pa bo frajer!

UINKOVITA RABA ENERGIJE IN ALTERNATIVNI VIRI ENERGIJE

GRADIVO ZA KVIZ SLOVENSKIH SREDJIH EKOOL

SAMO ZA INTERNO UPORABO, ZA POTREBE PRIPRAVE NA KVIZ (DRAVNO TEKMOVANJE) PRIPRAVILA: JOEF RITUPER, CVETO FENDRE UREDIL: JOEF RITUPER

Obnovljivi viri energije in uinkovita raba energije gradivo za ekokviz

2

Obnovljivi viri energije Obnovljivi viri energije (OVE) vkljuujejo vse vire energije, ki jih zajemamo iz stalnih naravnih procesov, kot so sonno sevanje, veter, vodni tok v rekah ali potokih (hidroenergija), fotosinteza s katero rastline gradijo biomaso, bibavica in zemeljski toplotni tokovi (geotermalna energija). Veina obnovljivih virov, razen geotermalne in energije bibavice, izvira iz sprotnega sonnega sevanja. Nekatere oblike obnovljivih virov so shranjena sonna energija. De in vodni tokovi ter veter so posledica kratkotrajnega shranjevanja sonne toplote v atmosferi. Biomasa se nabira v teku obdobja rasti v enem letu, kot na primer slama; ali ve let, v lesni biomasi. Zajemanje obnovljivih virov energije ne izrpa vira. Nasprotno pa z uporabo fosilnih goriv v kratkem asu izrpamo energijo, ki se je shranjevala tisoe ali milijone let. Zaradi tega se fosilna goriva: premog, nafta, zemeljski plin, ota ne tejejo med obnovljive vire, eprav se lahko obnovijo v zelo dolgem asu. Okoli 13% vse svetovne primarne energije pridobimo iz obnovljivih virov. Veinoma gre tukaj za pridobivanje energije iz tradicionalne biomase (kurjenje lesa). Drug najveji vir obnovljive energije je hidroenergija (2-3%), iz vseh novejih tehnologij, kot so geotermalna, vetrna, solarna in bibavina, pa pokrijemo manj kot 1% svetovnega povpraevanja po energiji. Kljub temu pa je potencial taknega naina pridobivanja energije zelo visok in presega vse trenutno najbolj uporabljane vire.

Slika 1 Delei obnovljivih virov, celotni svet (2006)


3

Obnovljive vire energije so e pred nedavnim kritizirali kot nezanesljive, sedaj pa ta trg skokovito raste. Skupna zmogljivost vseh vetrnih elektrarn znaa 74,223 MW energije (leta 2006) in naraa, zlasti v dravah severne Evrope in ZDA. Skupna koliina energije, ki jo pridobimo iz fotovoltainih elektrarn presega 2.000 MW (2006). Take elektrarne so najpopularneje v Nemiji. Najveje solarne termine elektrarne za proizvodnjo toplote obratujejo v ZDA in paniji. Najvejo najdemo v puavi Mohave. Njena zmogljivost je 354 MW. Tudi najvejo geotermalno elektrarno z zmogljivostjo 750MW najdemo v ZDA, in sicer v Kaliforniji. Skrb ob klimatskih spremembah, visoke cene fosilnih goriv ter edalje veja podpora vlad mnogih drav pomembno vplivajo na razvoj in komercializacijo tehnologij za pridobivanje obnovljive energije. Voditelji Evropske unije so se marca leta 2007 obvezali, da bo do leta 2020 v EU vsaj 20% vse energije pridobljene iz obnovljivih virov.

Slika 2 Dele obnovljivih virov, EU (2006)

Glavne tehnologije za pridobitev energije iz obnovljivih virov Veina tehnologij temelji neposredno ali posredno na pridobivanju sonne energije ter uporablja naravne fenomene, kot so sonna svetloba, veter, plimovanje, geotermalna energija. Definicija Mednarodne agencije za energijo pravi: Obnovljivo energijo pridobivamo iz naravnih procesov, ki se neprestano obnavljajo. V razlinih oblikah izvira neposredno iz sonca ali toplote, nastale v globinah Zemlje. K obnovljivi energiji spadata elektrika in toplota, pridobljeni iz solarne energije, vetra, oceanov, hidroenergije, biomase, geotermalnih virov in biogoriv ter vodika, ki ga pridobimo iz obnovljivih virov.


4

Vetrna energija Veter je obnovljiv vir energije, ki je e v preteklosti poganjal mline in podobne naprave. V zadnjem asu pa postaja vse bolj popularno izkorianje vetra za proizvodnjo elektrine energije. Ljudje so se v preteklosti e zgodaj nauili izkoriati energijo vetra. e pred 3000 leti so gradili ladje, ki so lovile veter v svoja jadra in z njegovo pomojo preplule cel svet in odkrivale nove celine. Konec 19. stoletja je bilo v Evropi ve sto tiso mlinov na veter. V Ameriki je bil e do zaetka 20. stoletja veter pomemben za rpanje vode. Raba vetrne energije za rpanje vode je e danes zelo pomembna v deelah v razvoju.

Slika 3 Mlin na veter

Vetrna elektrarna pretvarja energijo vetra v elektrino energijo. Teoretino jo lahko pretvori najve do 60%. V praksi pa se le od 20 do 30% energije vetra dejansko pretvori v elektrino energijo. Moi vetrnih elektrarn se gibljejo od nekaj kW do nekaj MW. Elektrarne z vejo mojo lahko proizvedejo ve elektrine energije. Z napredovanjem tehnologije se te moi vedno bolj poveujejo. Veina vetrnih elektrarn potrebuje veter s hitrostjo okoli 5 m/s, da prine obratovati. Pri previsokih hitrostih, obiajno nad 25 m/s, se vetrne elektrarne ustavijo, da ne bi prilo do pokodb. Maksimalne moi se dobijo pri hitrosti okoli 15 m/s. Med 15 in 25 m/s proizvedejo vetrnice najve elektrine energije. Pri previsokih ali prenizkih hitrostih vetra je vetrna elektrarna zaustavljena in takrat ne proizvaja elektrine energije. Na sliki spodaj je prikazano delovanje 600 kW vetrne elektrarne.


5

Slika 4 Delovanje 600kW vetrne elektrarne

Sestavni deli elektrarne na veter so:

steber

ohije (notri je generator elektrine energije in ostali pomembni deli; menjalnik hitrosti, rotor, sistem za spreminjanje smeri, itd., ki jih varuje ohije)

lopatice (navadno 2 - 3).

Slika 5 Shema vetrne elektrarne

Vetrna energija je vektorska kinetina energija. Njena velikost je odvisna od hitrosti vetra in se poveuje priblino proporcionalno s hitrostjo vetra na tretjo potenco. Tako je izkorianje vetrne energije zanimivo tam, kjer dosegajo vetrovi konstantno visoke hitrosti. Energijo iz vetra lahko pridobivamo v t.i. vetrnih farmah oz. poljih vetrnih elektrarn, prikljuenih neposredno v elektrino omreje (velika podroja, pokrita s turbinami), ali pa s posameznimi turbinami za uporabo v bolj izoliranih lokacijah.


6

Preden se odloimo za postavitev elektrarn na veter moramo narediti natanne meritve vetra na izbranih lokacijah. Meritve vetra opravljamo z posebnimi merilnimi napravami imenovanimi anemometri. Meritve morajo biti opravljene na ustreznih viinah, pri emer je treba upotevati, da se z oddaljevanjem od zemeljskega povrja hitrost vetra poveuje. Iz meritev dobimo podatke o hitrosti vetra, njegovi smeri, itn. Na podlagi teh podatkov lahko ocenimo koliino elektrine energije, ki bi jo proizvajala elektrarna na veter. Vetrna energija in Slovenija Vetrna energija je obnovljiv vir energije, ki se ga v Sloveniji zelo malo izkoria. Postavljene so manje vetrnice za proizvodnjo majhne koliine elektrine energije na odronih krajih. Po ocenah je to leta 2006 bilo okrog 5MW. Meritve vetra potekajo pa celotni Primorski, kjer se namerava v prihodnosti postaviti prve elektrarne na veter v Sloveniji. Vetrna energija in preostali svet Na koncu leta 2006 je bila skupna kapaciteta vetrnih generatorjev 74,2 GW. Elektrika, pridobljena na ta nain, trenutno pokriva malo ve kot 1% svetovne potronje. Drave, ki imajo najbolj razvito infrastrukturo za pridobivanje vetrne energije, so Danska, panija in Nemija. Na Danskem tako veter pokriva 20% vseh potreb po elektriki, v paniji 9% ter v Nemiji 7%. Gledano globalno se je proizvodnja elektrike iz vetra od leta 2000 do leta 2006 poveala za ve kot tiri krat. Postavitev novih elektrarn oz. polj elektrarn na veter raste priblino 20 % letno.

Vetrne elektrarne

Stanje v letu 2006 74,223 MW

Ocena za leto 2010 160.000 MW

Grafikon 1 Proizvodnja elektrike iz vetrne enerije, celotni svet


7

Slika 6 Posamezna vetrnica in polje elektrarn na veter

Vetrna energija in EU EU je samo leta 2006 postavila vetrne generatorje v kapaciteti 7588MW, kar predstavlja ca. 9 miljard investicij ter 23% rast glede na leto 2005. Veino tega sta investirali Nemija in panija (> 50%). Produkcije elektrine energije iz vetra presega 48,000 MW (leta 2006), kar predstavlja ca. 3,3% celotne potrebe po energiji. V EU stoji ve kot 25.000 polj vetrnih elektrarn, leta 2015 pa naj bi jih bilo e enkrat toliko.

Grafikon 2 Vetrna energija v EU v % (leto 2006)


8

Grafikon 3 Vetrna energija v EU v % (ocena za leto 2010)

Elektrarne na veter imajo tevilne prednosti:

enostavna tehnologija za pretvorbo energije vetra v elektrino energijo,

proizvodnja elektrine energije iz vetrne elektrarne ne povzroa emisij in tako zmanjuje onesnaevanje zraka, raba vetrne energije pa zmanjuje rabo primarne energije (nafte, plina, itn.).

Elektrarne na veter imajo dve pomembneji slabosti:

vizualni vpliv na okolico zaradi svoje velikosti,

v neposredni bliini povzroajo doloen nivo hrupa. Vetrna energija je izdatna, obnovljiva, ista ter zmanjuje emisije toplogrednih plinov, ker izpodriva elektriko, pridobljeno iz fosilnih goriv. Intermitentnost (obasnost) dostopa do te oblike energije ne predstavlja nepremostljivega problema, dokler tako pokrivamo do ca. 10% potreb, predstavlja pa zaenkrat e nereen izziv ob taknem pokrivanju vejega delea potreb.


9

Vodna energija (Hidroenergija) Voda je eden izmed najstarejih virov energije, ki se jih je lovek nauil izkoriati. Je najpomembneji obnovljivi vir energije. Kar 21,6% vse elektrine energije na svetu je proizvedeno z izkorianjem energije vode oz. hidroenergije. Hidroenergijo so zaeli izkoriati nai predniki e pred dvema tisoletjema. Ve stoletij je hidroenergija namesto loveka opravljala fizino delo. Uporabljala se je v glavnem za direkten pogon mlinov, ag, rpalk in drugih podobnih naprav. Kasneje so ljudje ugotovili, da lahko hidroenegijo pretvorijo v elektrino energijo. Ljudje so izkorianje hidroenergije v energetske namene skozi vso zgodovino le izpopolnjevali in veali njen obseg. Rezultat tega razvoja so velike hidrocentrale, ki imajo moi od nekaj 100 do nekaj 1000 MW. Danes se hidroenergija koristi predvsem za proizvodnjo elektrine energije. Izkorianje vodne energije je odvisno od mnogih geografskih in klimatskih pogojev. Nekatere drave tako na ta nain proizvedejo preteni dele celotne elektrine energije. Pretvorba hidroenergije v elektrino energijo poteka v hidroelektrarnah. Z izjemo starih mlinov, ki jih poganja tea vode, izkoriajo moderne hidroelektrarne kinetino energijo vode, ki jo le ta pridobi s padcem. Koliina pridobljene energije je odvisna tako od koliine vode kot od viinske razlike vodnega padca. Glede na to razlikujemo razline tipe hidroelektrarn:

pretone elektrarne,

akumulacijske elektrarne,

pretono-akumulacijske elektrarne. Pretone hidroelektrarne Pretone hidroelektrarne izkoriajo veliko koliino vode, ki ima relativno majhen padec. Reko se zajezi, ne ustvarja pa se zaloge vode. Slabost teh hidroelektrarn je, da sta proizvedena energija in oddana mo odvisni od pretoka, ki pa skozi leto niha. Pretona elektrarna lahko stoji samostojno ali pa v verigi ve elektrarn. Akumulacijske hidroelektrarne Akumulacijske hidroelektrarne izkoriajo manje koliine vode, ki pa ima velik viinski padec. Pri teh elektrarnah akumuliramo vodo z nasipi ali pa s poplavitvijo dolin in sotesk. Vodo shranimo zato, da imamo doloen pretok, tudi ko je vode manj. Te elektrarne so venamenske, saj velikokrat sluijo tudi oskrbi z vodo, namakanju, itd. Pretono - akumulacijske hidroelektrarne Pretono - akumulacijske hidroelektrarne so kombinacija zgoraj omenjenih. Gradijo se v verigi v kateri ima le prva elektrarna akumulacijsko jezero. Te elektrarne zbirajo vodo


10

navadno kraji as, medtem ko zbirajo akumulacijske elektrarne vodo dalje obdobje. Kateri nain izrabe hidropotenciala je pravi, je odvisno od ve dejavnikov, predvsem pa od lastnosti vodotoka. Najpomembneja sta dva:

pretona koliina in

viinski padec vode.

Slika 7 HE Botanj na spodnji Savi

Male hidroelektrarne Male hidroelektrarne so manji objekti postavljeni na manjih vodotokih. Pri malih hidroelektrarnah gre za manje posege v okolje. V svetu so razlini kriteriji kdaj neko hidroelektrarno tejemo za malo. V Sloveniji tejemo za male hidroelektrarne tiste, ki imajo mo do 10 MW. Male hidroelektrarne so lahko:

povezane in oddajajo energijo v javno omreje ali

samostojne in napajajo omejeno tevilo porabnikov. Hidroenergija v svetu Elektrika iz hidroenergije oskrbuje okoli 19% vseh svetovnih potreb po elektriki (715.000 MW). Razen v nekaj dravah, kjer imajo hidroenergije na pretek, tako obliko generiranja elektrike ponavadi uporabljamo v asu, ko poraba skokovito naraste (t.i. peak), ker turbine enostavno poenemo in jih spet ustavimo. Kljub velikemu potencialu hidroenergija ni glavna opcija za prihodnost, ker na najboljih mestih za gradnjo taknih elektrarn te tam e stojijo ter iz doloenih drugih razlogov (npr. okoljevarstvenih).


11

Slika 8 Dele elektrike, proizvedene iz hidroenergije, celotni svet

Grafikon 4 Proizvodnja elektrike iz hidroenerije, celotni svet

Hidroenergija in Slovenija V Sloveniji je v hidroelektrarnah proizvedeno 24,5% vse proizvedene elektrine energije. Velike hidroelektrarne so postavljene na Dravi, Savi in Soi, majhne hidroelektrarne pa na manjih vodotokih.


12

Grafikon 5 Proizvodnja hidroenergije v Sloveniji (1999)

Hidroenergija in EU Leta 1995 je bilo priblino 14 % elektrine energije v EU proizvedene iz vseh obnovljivih virov energije. Kar 13% elektrine energije je bilo proizvedene v hidroelektrarnah.

Male HE Velike HE

Stanje v letu 1995 9.500 MW 82.500 MW

Ocena za leto 2010 14.000 MW 91.000 MW

Povprena letna rast 3% 0.7 %

Prednosti izkorianja hidroenergije:

je obnovljiv vir energije,

proizvodnja elektrine energije ne onesnauje okolja (zmanjevanje emisij kot je npr. CO2, zmanjuje uinek tople grede, zaradi katere nastaja ozonska luknja),

dolga ivljenjska doba in relativno nizki obratovalni stroki.

Slabosti izkorianja hidroenergije:

izgradnja hidrocentral predstavlja velik poseg v okolje,

nihanje proizvodnje glede na razpololjivost vode po razlinih mesecih leta,

visoka investicijska vrednost.


13

Solarna energija Sonce je zvezda, ki zaradi zlitja vodikovih jeder v notranjosti oddaja v vesolje ogromno koliino energije. Sonna energija, ki prispe na povrino zemlje, je 15.000 krat veja od celotne energetske porabe lovetva. Sonna energija je neizrpen vir energije, ki ga v zgradbah lahko izkoriamo na tri naine:

1. pasivno - s solarnimi sistemi za ogrevanje in osvetljevanje prostorov, 2. aktivno - s sonnimi kolektorji za pripravo tople vode in ogrevanje prostorov ter 3. s fotovoltaiko - s sonnimi celicami za proizvodnjo elektrine energije.

Slika 9 Solarna (Fotovoltaina) elektrarna

Pasivna raba sonne energije Pasivna raba sonne energije pomeni rabo primernih gradbenih elementov za ogrevanje zgradb, osvetljevanje in prezraevanje prostorov. Elementi, ki se uporabljajo pri pasivnem izkorianju sonne energije so predvsem:

a) okna, b) sonne stene, c) stekleniki, itn.


14

Aktivna raba sonne energije Aktivna raba sonne energije pomeni rabo s pomojo sonnih kolektorjev. V sonnih kolektorjih se segrejeta:

voda - za pripravo tople vode ali

zrak - za ogrevanje prostorov. Absorber je bistveni del sonnega kolektorja. Navadno je iz kovine. Na njem je plast, ki absorbira sonno energijo. Glavna naloga absorberja je, da prenese toploto iz te plasti na vodo ali zrak, ki tee skozenj. Sonne kolektorje obiajno poveemo skupaj v sistem sonnih kolektorjev, ki ga postavimo na streho zgradbe. Sonni kolektorji sprejmejo najve sonne energije, e so postavljeni pod kotom 25o- 45o in so obrnjeni v smeri J ali JZ.

Slika 10 Zrani kolerktor shema

Fotovoltaika Fotovoltaika je tehnologija pretvorbe sonne energije neposredno v elektrilno energijo. Proces pretvorbe je ist, zanesljiv in potrebuje le svetlobo kot edini vir energije. Proces pretvorbe poteka preko sonnih celic. Sonne celice so sestavljene iz polprevodnega materiala. Najvekrat je to silicij, ki se ga pridobiva iz kremenevega peska. Pri procesu predelave kremenevega peska v ustrezno ist silicij, ki se ga rabi za proizvodnjo sonnih celic, je potrebno veliko korakov. Poznamo monokristalne, multikristalne in amorfne sonne celice. Osnova monokristalnih sonnih celic so ploice narezane iz enega samega istega kristala. Te celice imajo najveji izkoristek med sonnimi celicami (15 - 18 %) in so najpogosteje uporabljene. Proizvodnja sonnih celic iz drugih oblik silicija pa je ceneja.


15

Slika 11 Fotovoltaina celica

Za bolje funkcioniranje so sonne celice povezane skupaj v sonne module, moduli pa so skupaj z ostalimi komponentami povezani v sisteme. Ti sistemi so lahko samostojni ali prikljueni na elektrino omreje - sonne elektrarne. Pretvorba sonne energije v elektrino Sonne celice so sestavljene iz najmanj dveh plasti polprevodnega materiala. Ena plast ima pozitivni naboj, druga negativnega. Pri absorbciji svetlobe se na kovinskih stikih plasti vzpostavi elektrini potencial. To sprosti elektrone na negativni plasti sonne celice, ki zano tei iz polprevodnika po zunanjem krogu nazaj na pozitivno plast. Tok stee, ko se prikljuijo naprave oz. porabniki in s tem sklenejo krog. Elektrino energijo proizvedeno s procesom fotovoltaike lahko uporabimo v ve primerih:

oskrba odronih naselij, zgradb, itn.,

oskrba oddaljenih naprav (svetilniki, sateliti, itn.),

oddaja v elektrino omreje,

uporaba v proizvodih kot so npr. raunalniki, ure, itn. Solarna hia V solarnih hiah uporabljamo vse tri naine izkorianja sonne energije. V njih je mono samo z izkorianjem sonne energije zniati porabo energije za 70 do 90 odstotkov.

Slika 12 Solarna hia


16

Solarna energija in Slovenija Sonna energija je v Sloveniji razmeroma slabo izkorien obnovljiv vir energije. Vgrajenih imamo:

preko 100.000 m2 sonnih kolektorjev za pripravo tople vode,

priblino 50 kW sistemov sonnih celic, ki z elektriko oskrbujejo planinske koe in posamezne naprave.

Celotne energetske potrebe Slovenije bi s pretvorbo sonne energije z danes poznanimi napravami zagotovili s povrino teh naprav na 50 km2. Solarna energija in svet Sonna energija je obnovljiv vir, katerega izkorianje v svetu hitro naraa.

Sonni kolektorji Sonni moduli

Stanje v letu 1995 27.5 mio km2 375.2 MW

Ocena za leto 2010 90 mio km2 6.300 MW

Povprena letna rast 15% 105%

Grafikon 6 Proizvodnja elektrike iz solarne energije, celotni svet

Solarna energija in EU

Sonni kolektorji Sonni moduli

Stanje v letu 1995 6.5 mio km2 30 MW

Ocena za leto 2010 100 mio km2 3000 MW

Povprena letna rast 95% 660%

Leta 1995 je bilo nekaj ve kot 5% vse potroene energije v EU pridobljene iz obnovljivih virov energije. Izkorianje sonca je predstavljalo manj kot 0,5% dele med obnovljivimi viri energije.


17

Grafikon 7 Proizvodnja solarne energije v EU, delei

Prednosti izkorianja sonne energije:

proizvodnja elektrine energije iz fotovoltainih sistemov je okolju prijazna (ne povzroa emisij, je tiha in vizualno nemotea),

izkorianje sonne energije ne onesnauje okolja (zmanjevanje emisij kot je npr. CO2, zmanjuje uinek tople grede, zaradi katere nastaja ozonska luknja),

proizvodnja in poraba energije sta na istem mestu (manje izgube pri prenosu energije),

fotovoltaika omogoa oskrbo z elektrino energijo odronih podroij in oddaljenih naprav.

Slabosti izkorianja sonne energije:

teave pri izkorianju sonne energije zaradi razlinega sonnega obsevanja posameznih lokacij,

cena elektrine energije pridobljene iz sonne energije je veliko draja od tiste proizvedene iz tradicionalnih virov kot so npr. nafta, plin, itn.


18

Biomasa Biomaso predstavljajo les, trave, energetske rastline, rastlinska olja, itn. Iz biomase lahko s kurjenjem pridobivamo toploto, ki jo lahko nato po potrebi pretvorimo v mehansko in elektrino energijo. Energijo pridobljeno iz biomase imenujemo bioenergija. Zaradi veliko oblik biomase in razlinih nainov njenega izkorianja bomo v nadaljevanju izpostavili lesno biomaso, ki je najbolj znana oblika biomase in jo kot vir energije tudi najpogosteje uporabljamo. Okrog 7-10% osnovnih energetskih potreb na svetu zadostimo z lesno biomaso. Lesna biomasa obsega predvsem naravni les:

les iz gozdov (hlodi, vejevje, grmovje itn.),

lesne odpadke iz industrije (odpadni kosi, agovina, lubje in

odpadni proizvodi iz lesa kot so gajbice, palete itn.). Les z raznimi dodatki, kot so npr. zaitna sredstva, barvila in lepila ni primeren za pridobivanje energije. Od odkritja ognja so ljudje uporabljali biomaso za pridobivanje energije za kuhanje in ogrevanje. Izkorianje gozdov, ki so glavni vir biomase, je danes ponekod doseglo tolikno mero, da so e celotna podroja ekoloko ogroena. V 20. stoletju smo biomaso marsikje nadomestili s fosilnimi viri energije (premog, nafta, zemeljski in naftni plin, itn.) zaradi njihove cenenosti in udobja pri uporabi. Slabost teh virov energije pa je, da onesnaujejo okolje in so na voljo v omejenih koliinah. Lesne biomase ni neomejeno mnogo a je v primerjavi s fosilnimi gorivi obnovljiv vir energije. To pomeni, da je ob pravilni rabi ne zmanjka (se obnavlja) in ne onesnauje okolja, saj se po doloenem asu povrne v prvotno obliko. Sonce daje potrebno energijo za rast biomase. S pomojo klorofila in pod vplivom sonne svetlobe se iz vode, ogljikovega dioksida in zraka tvori ogljikov hidrat (monosaharid - sladkor), obenem pa se sproa kisik. Sonna energija se spremeni v kemijsko energijo, ki je vezana v obliki organskih ogljikovih spojin v rastlinah. Celoten postopek imenujemo fotosinteza. Fotosintezi nasproten proces je razkrajanje biomase (trohnenje ali gorenje), pri emer se ob porabi kisika in oddajanju CO2 sproa toplota. Oba procesa sta povezana in v okolju potekata neprestano. Celoten ciklus traja toliko asa, kolikor porabi rastlina, da zraste do velikosti, ki je primerna za uporabo, kar pa je neprimerno manj kot je bilo potrebno za nastanek fosilnih virov energije. Okolje se v zadnjih letih vse bolj spreminja. To spreminjanje povzoa predvsem lovek s svojim delovanjem. Pri tem v veliki meri nepotrebno onesnauje in s tem kodi sam sebi. Znanstveniki domnevajo, da so razne naravne nesree, ki pestijo na planet v zadnjem asu, predvsem posledica spreminjanja ozraja. Ogrevanje ozraja oz. uinek tople grede, katerega glavni pokazatelj je povianje povprene temperature, povzroajo razlini plini med katerimi je najpomembneji CO2. Predvsem uporaba fosilnih goriv nenehno poveuje dele CO2 v atmosferi.


19

Energetsko izkorianje lesne biomase pomeni manjo rabo fosilnih virov energije in s tem isteje okolje. Zaradi tega uvramo biomaso med obnovljive in ekoloko neoporene vire energije. Z lesno biomaso v prvi vrsti pridobivamo toploto, ki jo lahko nato uporabimo za ogrevanje ali pa tudi za proizvodnjo elektrine energije. V zadnjem asu postajajo vse bolj popularni sistemi za daljinsko ogrevanje krajev, kjer v eni toplarni proizvajamo toploto za ogrevanje vseh objektov v doloenem kraju. Toplo vodo poiljamo po ceveh iz toplarne do vsakega posameznega objekta, nazaj pa se vraa ohlajena voda. Pretvorba energije lesne biomase v toplotno energijo poteka v za to izdelanih posebnih napravah za kurjenje lesne biomase - kotlih. Sodobni kotli so za razliko od starih narejeni tako, da v njih poteka pridobivanje toplote mnogo bolj uinkovito in okolju prijazno. Poleg tega pa poteka razvoj v smeri poveevanja udobja z avtomatizacijo kurjenja (nalaganje goriva in reguliranje gorenja). Naravni les nastopa kot gorivo v ve razlinih oblikah:

polena, cepanice (30, 50, 100 ali celo 120 cm doline),

sekanci (okrog 30 mm dolgi koki lesa, agovina itn. ),

peleti (suh lesni prah stisnjen v epke premera okrog 6 mm in doline do 20 mm),

briketi (agovina ipd. stisnjena v valje premera okrog 8 cm in doline okrog 10 cm ali tudi ve).

Biomasa in Slovenija V Sloveniji je les narodno bogatstvo, saj je kar 54% ozemlja poraenega z gozdovi. Za energetske namene se porabi okoli 1,2 milijona m3 lesa, kar predstavlja 4% potreb po primarni energiji, od tega:

70% za ogrevanje hi,

30% za energetske potrebe v industriji. Daljinsko ogrevanje na lesno biomaso se pri nas ele uveljavlja. Prav tako se spet uveljavljajo manji kotli za centralno ogrevanje hi na polena, sekance ali pelete, ki omogoajo avtomatsko ogrevanje in nizke emisije. Pridobivanje elektrike iz biomase pri nas e ni zaivelo. Po ocenah strokovnjakov naj bi se v prihodnjih letih dele izkorianja biomase v energetske namene podvojil predvsem z izgradnjo sistemov daljinskega ogrevanja in vejo uporabo sodobnih individualnih kotlov. Biomasa v svetu Ocenjujejo, da znaa dele biomase priblino 13% celotne primarne energije v svetu. Danes je biomasa v svojem irem pomenu 4. najveji vir energije na svetu.

Elektrina energije iz biomase

Stanje v letu 1995 128.000 GWh

Ocena za leto 2010 291.000 GWh

Povprena letna rast 8%


20

Grafikon 8 Proizvodnja elektrike iz biomase, celotni svet

Biomasa v EU

Elektrina energije iz biomase

Stanje v letu 1995 22.500 GWh

Ocena za leto 2010 230.000 GWh

Povprena letna rast 61%

Leta 1995 je bilo nekaj ve kot 5% vse potroene energije v EU pridobljene iz obnovljivih virov energije, nekaj ve kot 3% pa iz same biomase. Prednosti izkorianja lesne biomase so mnogovrstne:

je obnovljiv vir energije,

prispeva k nujnemu ienju gozdov,

zmanjuje onesnaevanje (manja raba fosilnih goriv),

denar za nakup goriva ostaja doma,

zagotavlja razvoj podeelja,

odpira nova delovna mesta. Slabosti izkorianja biomase so predvsem vse tiste, ki pestijo tudi vse druge obnovljive vire energije:

visoka cena tehnologije,

ljudje se e ne zavedajo pomena obnovljivih virov energije.


21

Uinkovita raba energije Velika veina javnih stavb, predvsem starejih objektov, ima na splono velik potencial za uinkovito rabo energije. Brez vejih investicijskih vlaganj v te objekte in ob racionalni rabi energije ter ustrezni organiziranosti bi bilo mono zmanjati porabo energije do 10 %. Tu imamo v mislih predvsem potrebno energijo za ogrevanje prostorov, elektrino energijo in vodo. Ob ustrezni organizaciji dela in primerni ozaveenosti uporabnikov teh zgradb pa bi prihranili e dodatnih 5 % energije. Ob ustreznih tehnino investicijskih ukrepih bi po strokovnih ocenah potencial uinkovite rabe energije lahko znaal tudi do 30 %. Na porabo energije vpliva vrsta zunanjih dejavnikov, kot so spremenljive vremenske razmere in z njimi velika temperaturna nihanja, cene energentov, spreminjajo se tevilo, struktura in miselnost uporabnikov. Velik vpliv na porabo energije ima tudi ozaveenost uporabnikov v smislu uinkovite rabe in obnovljivih virih energije ter ekologije. Pomemben napredek na tem podroju predstavlja e uvedba rednega spremljanja tekoe porabe in strokov energije v objektu. Spremljanje lahko izvajamo zgolj s pregledovanjem in preverjanjem raunov za posamezne energente ali pa uvedemo raunalniko podprto energetsko knjigovodstvo. Namen energetskega pregleda olske zgradbe s telovadnico je analizirati obstojee energetsko stanje s stalia ogrevanja, rabe tople in hladne vode ter porabe elektrine energije. Z energetsko analizo elimo poiskati energetsko neuinkovita mesta in nakazati monosti za njihovo prenovo. Naloga zajema tri faze:

1. posnetek obstojeega energetskega stanja zgradbe (toplotna in elektrina energija),

2. analizo stanja ter 3. monosti znianja porabe energije in s tem strokov energentov.

Najpomembneji element energetskega pregleda je analiza energetskega stanja objektov z naborom monih ukrepov za uinkovitejo rabo energije. Energetski pregled zajema:

- sploni opis dejavnosti in osnovne znailnosti ole, - ogled zunanjosti in notranjosti objekta s stalia energetike, - analizo energetskega stanja in upravljanja z energijo, - analizo porabe energije in njenih strokov za leta ., - okvirni popis elektrinih in toplotnih porabnikov energije, - javnomnenjsko raziskavo uencev in uiteljev o bivalnem ugodju v oli, - izvedbo meritev porabe elektrine energije in vrne moi, - izvedbo meritev mikroklime v uilnicah, - doloitev nabora monih ukrepov za uinkovitejo rabo energije, - analizo izbranih ukrepov s prioritetno listo izvajanja.


22

Cilj je izdelava dokumentacije energetskega izkaza objekta, na osnovi katerega se bo lahko vodstvo ole skupaj s pristojnim obinskim uradom odloilo za izvedbe ukrepov uinkoviteje rabe energije v kratkoronem, srednjeronem in dolgoronem obdobju.

Pregled objav Varevanje z energijo in njena uinkovita raba se prineta z zavedanjem, da energija ni dana sama po sebi in da je ni v neomejenih koliinah. Poleg relativno visokih strokov zahteva njena proizvodnja tudi ekoloki davek. Zavedati se moramo, da premiljena in nartovana raba energije ne vpliva le na druinski proraun v gospodinjstvih. Njen vpliv sega ire, na celotno gospodarstvo, javni sektor in okolje v dravi. Varevanje z energijo ne pomeni upadanja naega ivljenjskega standarda ali celo dodatnih strokov, pomeni pa kvalitetnejo in prijaznejo porabo vseh vrst energij. Slabe razvade ljudi je potrebno spremeniti v pozitivne navade in pri tem uporabiti nujne tehnine spremembe v naih bivaliih in v poslovnem okolju. Kako pripraviti loveka do tega, da bo optimalno razsvetljeval prostore, za sabo ugaal lui, zapiral vodo, primerno ogreval bivalni in delovni prostor? Pomen energijsko varnih naprav se pokae prej, kot si navadno mislimo. Dejavnosti, ki jih moramo za doseganje zmanjevanja rabe energije nenehno izvajati, so predvsem: primerna organizacija energetskega upravljanja objektov, vzgojno-osveevalna dejavnost vseh uporabnikov, tehnino-investicijski ukrepi za uinkovito rabo energije (URE) in veja raba obnovljivih virov energije (OVE). Na porabo energije vpliva vrsta zunanjih dejavnikov, kot so spremenljive vremenske razmere in z njimi velika temperaturna nihanja, cene energentov, spreminjajoe se tevilo, struktura in miselnost uporabnikov. Velik vpliv na porabo energije ima tudi ozaveenost uporabnikov v smislu uinkovite rabe in obnovljivih virov energije ter ekologije. Velik napredek na tem podroju predstavlja e uvedba rednega spremljanja tekoe porabe in strokov energije v objektih. Spremljanje lahko izvajamo zgolj s pregledovanjem in preverjanjem raunov za posamezne energente ali pa uvedemo raunalniko podprto energetsko knjigovodstvo.

Energetska intenzivnost v Sloveniji Uinkoviteja raba energije pomeni poveanje energetske intenzivnosti. Pojem energetska intenzivnost pove, koliko bruto primarne energije potrebujemo za realizacijo doloenega BDP-ja. Tako smo v Sloveniji v letu 2000 potrebovali 386 toe (ton naftnih ekvivalentov) primarne energije (velja za kompletno energetiko) za en milijon stalnih EUR BDP-jev. V EUju so v letu 1999 uspeli toliken proizvod ustvariti e pri 231 toe porabljene primarne energije. Ta podatek pomeni, da smo v Sloveniji za enoto bruto domaega proizvoda porabili priblino tretjino ve energije, kot jo porabijo v EU-ju za enak konni energetski uinek.


23

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2004

Slovenija np 427 460 464 452 426 397 386 301

EU 248 241 240 245 238 236 231 np 185 Tabela 1 Energetska intenzivnost v Sloveniji in Evropski uniji (vir: MOP)

Kritinost situacije je podana tudi v spodnjem primerjalnem grafu z dravami EU-ja, kjer smo zasedali leta 1999 najslabe mesto.

Grafikon 9 Primerjava energetske intenzivnosti med Slovenijo in dravami EU-ja za leto 1999 (vir: MOP)

Za Slovenijo je nedvomna alternativa v tem, da je potrebno elektrino energijo in ostale oblike energije uinkoviteje izrabljati. Na energetsko uinkovitost pa vplivamo poleg proizvodnje ceneje in okolju prijazneje zelene energije tudi z uinkovitejo rabo le-te. Z leti se energetska intenzivnost in uinkovitost Slovenije v primerjavi z dravami EU-ja izboljujeta.

Manja poraba energije manji stroki in prijazneji odnos do okolja Obiajno razmiljanje vodi k temu, da bomo ob manji porabi energije manj plaali, kar je popolnoma res. al je ta stimulativni dejavnik vasih premajhen ali pa smo o njem premalo ozaveeni. Z gotovostjo lahko trdimo, da bo v prihodnosti dejavnik cene tako velik, da se bo odnos do rabe energije spremenil. Prijazen odnos do okolja je nedvomno najpomembneji. Tega se zavemo ele takrat, ko je v doloenih primerih e prepozno, ko nam narava vraa posledice. Posledice razlinih onesnaenj so oitne in v glavnem izhajajo iz poveevanja emisij CO2 ter ostalih toplogrednih plinov. tevilne drave so zato pristopile k podpisu dokumenta, ki bi naj to podroje uredil to je Kyotski protokol.


24

Za Slovenijo Kyotski protokol pomeni, da moramo v petletnem obdobju od leta 2008 do leta 2012 emisije toplogrednih plinov zmanjati za 8 % glede na izhodino leto, to pa je za Slovenijo leto 1986. To bo vse prej kot lahka naloga, saj smo Slovenci po tevilnih raziskavah zelo neuinkoviti pri izrabi razlinih oblik energije in moramo zaradi tega poveati proizvodnjo energije iz neobnovljivih virov energije, kar pa povzroa emisije.

Grafikon 10 Razlaga Kyotskega protokola za Slovenijo (vir: MOP)

Manja poraba energije reevanje energetske situacije v prihodnosti Slovenija je zelo intenzivna pri porabi elektrine energije. Iz diagrama je razvidno, kako hitro je z leti naraala poraba, ki pa ji je seveda morala slediti tudi proizvodnja elektrine energije. V 70-ih letih je bil porast porabe elektrine energije celo od 10 % do 15 % letno. Po 1995. letu so elektroenergetske razmere v Sloveniji umirjene, in sicer s povprenim 2-odstotnim prirastkom porabe energije na leto. Takna so predvidevanja tudi vnaprej, celo do leta 2020. Trenutno je naa poraba elektrine energije okoli 11.500 GWh.

Grafikon 11 Zgodovinski pregled proizvodnje in porabe elektrine energije (vir MOP)


25

Ob teh kazalcih in dejstvih, ki izhajajo iz dosedanje statistike in predvidevanj v prihodnosti, se nam obeta leta 2020 letna poraba okoli 16.000 GWh elektrine energije. Potrebno pa je povedati, da z izjemo izgradnje spodnjesavske verige z nartovano letno proizvodnjo 721 GWh drava ne nartuje novih vejih proizvodnih virov. Ob nespremenjenih elektroenergetskih razmerah bi to pomenilo velik ok za slovensko elektrogospodarstvo in gospodarstvo v celoti, saj takna odvisnost od uvoza, e bo ta seveda sploh moen, ne predstavlja gospodarske stabilnosti Slovenije v prihodnje. Iz teh spoznanj sledi, da ima Slovenija dve monosti:

- zgraditi nove proizvodne kapacitete na osnovi obnovljivih virov energije, - uinkoviteje izrabljati energijo na vseh podrojih.

Najbolja reitev za prihodnost bo vsekakor kombinacija, to je gradnja zelenih energetskih virov in uinkovita raba energije.

Uinkovita raba energije Velika veina javnih stavb, predvsem starejih objektov, ima velik potencial za uinkovito rabo energije. Brez vejih investicijskih vlaganj v te objekte in ob racionalni rabi energije ter ustrezni organiziranosti bi bilo mono zmanjati porabo energije do 10 %. Tu imamo v mislih predvsem potrebno energijo za ogrevanje prostorov, elektrino energijo in vodo. Ob ustrezni organizaciji dela in primerni ozaveenosti uporabnikov teh zgradb pa bi prihranili e nadaljnjih 5 % energije. Ob ustreznih tehnino-investicijskih ukrepih bi po strokovnih ocenah potencial uinkovite rabe energije lahko znaal tudi do 30 %.

Organizacija dela S primerno organizacijo dela v gospodinjstvih, javnih ustanovah ali gospodarskih drubah je mono prihraniti tudi do 10 % energije. Najveji vpliv na zmanjanje porabe energij vseh vrst doseemo predvsem z naslednjimi ukrepi:

- s sprotnim spremljanjem in merjenjem porabe, - z energetskim knjigovodstvom, - s stalnim ozaveanjem uporabnikov, - z drugimi organizacijskimi ukrepi (upotevanje nijih tarif, asovno usklajevanje

aktivnosti, prilagoditve urnikov v olskih ustanovah ...).

Ogrevanje in uinkovita raba energije Za toploto, potrebno pri ogrevanju prostorov, uporabljamo razline energetske vire: drva, premog, kurilno olje, plin, elektrino energijo in daljinsko ogrevanje. Ogrevanje prostorov je kompenzacija toplotnih izgub v okolico, ki v gospodinjstvih znaa priblino 70 % celotne porabe energije. Izgube toplote pa so povezane s tevilnimi dejavniki, ki jih lahko zmanjamo, povsem prepreiti pa jih ne moremo. Z nekaterimi enostavnimi tehninimi reitvami lahko zmanjamo toplotne izgube in s tem prihranimo pri energiji ter zmanjamo


26

stroke ogrevanja. Raba energije v stavbi je odvisna od tevilnih dejavnikov, kot so npr. zunanji klimatski pogoji, gradbenofizikalne lastnosti stavbe, vrsta ogrevalnega sistema, bivalne navade in odnos uporabnikov do samega objekta (redno vzdrevanje, obnavljanje itd. ).

Slika 13 Letna energetska bilanca stavbe (vir: informativni listi MOP/AURE)

Izraun letne potrebne energije za ogrevanje stavbe je prikazan v enabi po DIN EN 832:

Q = Qtop + QPTV + Qg Qdov kjer pomenijo: Q skupna letna potrebna energija za ogrevanje stavbe, kWh/a, Qtop skupne letne toplotne potrebe po DIN EN 832, kWh/a, QPTV skupna potrebna toplota za pripravo tople sanitarne vode, kWh/a, Qg skupne izgube sistema za ogrevanje kWh/a, (vkljuno sistem za pripravo tople

sanitarne vode), Qdov toplota, dovedena sistemu za ogrevanje iz okolice, kWh/a. Pri ogrevanju zmanjamo porabo toplotne energije predvsem:

- s primerno in dobro izolacijo stavb (ocenjujemo, da so moni prihranki od 15 % do 25 %,

- investicija pa je visoka in dolgorona), - z izolacijo podstreja, s imer se zmanjajo transmisijske izgube (ocenjeni prihranki so

do 50 kWh/m2, investicija je srednjevisoka in srednjerona), - s kvalitetnimi okni in vrati (moni prihranki od 10 % do 60 %), - z zatesnitvijo oken, s imer zmanjamo ventilacijske izgube (prihranki do 15 %),


27

- s primerno razporeditvijo grelnih teles in ogrevalnih sekundarnih krogov ter z uporabo termostatskih ventilov (prihranki do 10 %, investicija majhna ali srednja in kratkorona),

- s hidravlinim uravnoveenjem ogrevalnih vodov (prihranki do 5 %, investicija majhna ali srednja in kratkorona),

- z uvedbo avtomatske regulacije temperature v prostorih, ki naj bo odvisna od zunanje temperature (prihranki do 5 %, investicija srednja in kratkorona),

- s primerno in racionalno organizacijo delovanja ogrevalnih sistemov in z uvajanjem obnovljivih virov energij

Uinkovita raba elektrine energije Varevanje z elektrino energijo je pojem, s katerim se desetletja nihe ni resno ukvarjal. To ne velja samo za elektrino energijo, ampak za vse vrste energije. Zanaali smo se na neobnovljive vire energije in gradili termoelektrarne, jedrsko in celo plinsko elektrarno. Ob tem pa smo pozabili na ogromne neizkoriene potenciale obnovljivih virov energije (voda, veter, sonce, biomasa). Velik del elektrine energije se porabi za razsvetljavo, notranjo in zunanjo. Velikokrat so visoki stroki elektrine energije previsoki zaradi nepravilne in malomarne izrabe lui. Komu je namenjen lepo razsvetljen prostor, v katerem pa e nekaj ur ni nikogar, ali varna arnica v prostoru, kjer smo le malo asa? Na zmanjanje porabe elektrine energije lahko vplivamo:

- z uporabo sodobnih energijsko varnih naprav (naprave energijskega razreda A in B), - z uporabo sodobne razsvetljave, varnih arnic in z izkorianjem dnevne svetlobe

(prihranki so ocenjeni od 20 % do 40 %, investicija pa je srednja in kratkorona),

Navadna arnica z arilno nitko mo v W 25 40 60 75 100 120

Kompaktna fluorescenna sijalka mo v W 5 7 11 15 20 23 Tabela 2 Energetska primerjava navadne arnice z arilno nitko s kompaktno sijalko

Slika 14 Izgled elektronskih predstikalnih naprav za fluorescenne sijalke

- s kompenzacijo jalove energije in z uvajanjem nadzora ter regulacijo vrne elektrine

moi (prihranki do 10 %, investicija srednja in kratkorona), - z nadzorovanim prikljuevanjem porabnikov na elektrino energijo, e posebej v asu

vije cenovne tarife, - z rednim in kakovostnim vzdrevanjem naprav.


28

Uinkovita raba vode Vse bolj se zavedamo, da je ista, neonesnaena in pitna voda neprecenljive vrednosti. Varevanje z vodo ni le energetski izziv, temve tudi ekoloka potreba. Pri uporabi tople vode pa moramo paziti tudi na rabo energije. Gospodinjstva v povpreju porabijo od 10 do 20 odstotkov vse energije za pripravo tople vode. Navade in razlini tipi vodnih grelnikov mono vplivajo na porabo energije za pripravo tople oziroma sanitarne vode. Porabo vode lahko zmanjamo:

- s smotrno uporabo hladne in tople vode (prihranki do 20 %, investicija majhna), - z uporabo varnih tu-roic, ki imajo 50-odstotni prihranek vode, - z rednim vzdrevanjem in s pregledovanjem naprav (puanje ventilov, vodni kamen), - z uporabo energijsko varnih pralnih in pomivalnih strojev.

Varevanje s sanitarno vodo V sanitarijah lahko krmilimo dotok vode v pisoarje s pomojo centralnega ali posaminega senzorja gibanja. Tako prepreimo nepotrebno odtekanje vode.

Slika 15 Sanitarije, ki jih regulira senzor prisotnosti

Slika 16 Senzor prisotnosti

Novi trendi na podroju uinkovite rabe energije Razvoj novih tehnologij prispeva k uporabi novih materialov in naprav, ki vplivajo na znianje porabe energije in s tem na uinkovitejo energetsko intenzivnost. Vse veji poudarek je na


29

obnovljivih virih energije, predvsem pa na uporabi lesne biomase in solarne tehnike. V prihodnosti se bomo sreevali predvsem z naslednjimi podroji uinkovite rabe energije:

- energetsko uinkovita termoizolacija objektov, - soproizvodnja (kogeneracija in trigeneracija) toplotne, hladilne in elektrine energije, - lesna biomasa in solarna energija kot neizkoriena vira, - uvajanje pogodbenega zagotavljanja prihranka energije, - nadzor in optimiranje porabe elektrine energije, - sistemi regulacije toplote v vestanovanjskih in vejih javnih zgradbah, - ciljno spremljanje rabe energije v industriji in javnem sektorju, energetsko

knjigovodstvo, - modernizacija notranje in zunanje razsvetljave z uporabo elektronskih predstikalnih

naprav in senzorjev naravne svetlobe; manja je poraba elektrine energije zaradi popolnoma elektronske izvedbe predstikalne naprave brez elektrinih in mehanskih izgub; prihranek je okoli 30 % elektrine energije.

Slika 17 Krmiljenje moderne razsvetljave preko senzorja in posebnih elektronskih krmilnih naprav

Energijski kazalci objektov kot parametri rabe energije Temperaturni primanjkljaj TP 20/12 (stopinjski dnevi) Raba energije za ogrevanje zgradb je odvisna od oblike zgradbe in sestave njenih obodnih delov ter klime okolja. Podatek, s katerim opiemo te klimatske pogoje, je temperaturni primanjkljaj. Temperaturni primanjkljaj je definiran kot produkt asa ogrevanja z razliko temperatur med notranjostjo zgradbe (20 oC) in zunanjim zrakom. Trajanje po dogovoru omejimo na dni, ko je zunanja temperatura nija od 12 oC. Za doloen kraj torej vzamemo povpreno zunanjo temperaturo v asu ogrevalne sezone in jo odtejemo od 20 oC ter jo pomnoimo s tevilom ogrevalnih dni. Enota TP je 'stopinja dan'. Za Velenje velja podatek: TP 20/12 = 3425 Kdni. Toplotna prehodnost U (W/m2K) je konstanta snovi, s katero opiemo njeno sposobnost prevajanja toplote. To je celotna toplotna prehodnost, ki upoteva prehod toplote skozi element ovoja stavbe in vkljuuje prevajanje, konvekcijo in sevanje.


30

Toplotna prevodnost (W/mK) je snovna lastnost materiala, doloena pri srednji delovni temperaturi in vlanosti materiala. Manja kot je toplotna prevodnost kake snovi, poasneje tee toplotni tok. Snovi z majhno toplotno prevodnostjo so dobri izolatorji. Dobri izolatorji so razline penaste plastine snovi, steklena volna, les ... Kovine pa so zelo slabi toplotni izolatorji. Beton ima 60-krat manjo toplotno prevodnost od eleza, steklena volna pa priblino 25-krat manjo toplotno prevodnost kot beton. Energijsko tevilo E Energijsko tevilo je doloeno kot celotna raba energije v stavbi na povrinsko enoto uporabne povrine bivalnega ali delovnega prostora v obdobju enega leta. Enota je kWh/m2leto oziroma kWh/m2a. Energijsko tevilo je namenjeno ocenjevanju energijske uinkovitosti stavb, obasni kontroli rabe energije v stavbi in ocenjevanju uspenosti uinkovite rabe energije Zapisano bo na energetski izkaznici objekta. Energijsko tevilo je sestavljeno iz energijskega tevila Eop za ogrevanje prostorov, Etv za pripravo tople vode in Etn za ostalo tehnino opremo, kot je primer predvsem poraba elektrine energije za razsvetljavo, naprave itd. Energijsko tevilo doloimo kot: E = Eop + Etv + Etn (kWh/m2 leto). Za nove objekte (velja za EU) so ciljne vrednosti npr. naslednje:

Eop (kWh/m2a) Etv (kWh/m2a) Etn (kWh/m2a) E (kWh/m2a)

Vestanovanjska hia 50 20 25 95

Poslovni objekti 45 15 20 80 Tabela 3 Primer uporabe energijskega tevila

S stalia starosti stavb so za slovenski prostor karakteristina energijska tevila ogrevanja (vir: IJS Center za uinkovito rabo energije):

- stavbe, zgrajene pred letom 1979 Eop = 200 kWh/m2a - stavbe, zgrajene med letoma 1971 in 1980 Eop = 280 kWh/m2a - stavbe, zgrajene po letu 1980 Eop = 125 kWh/m2a.

Zraenje prostora Urna izmenjava zraka n (h-1) je urno tevilo izmenjav notranjega zraka z zunanjim preraunano na neto ogrevano prostornino stavbe, upotevaje sistem notranjih mer stavbe (Pravilnik o toplotni zaiti in uinkoviti rabi energije len t. 13). Po tem pravilniku bi morala biti urna izmenjava notranjega zraka z zunanjim najmanj n = 0,5 h-1. Karakteristini energijski parametri posameznega objekta Podatke pridobimo iz tehnine dokumentacije in izdanih raunov za energijo ter jih obdelamo v skladu s Pravilnikom o toplotni zaiti in uinkoviti rabi energije v stavbah.


31

Karakteristini gradbeni parametri zgradbe Neto uporabna povrina stavbe: Au = (m2) Ogrevana prostornina stavbe: Ve = (m3) Celotna zunanja povrina stavbe: A = m2 Oblikovni faktor stavbe: fo = A/Ve = (m-1)

Klasifikacija zgradbe (6. len Pravilnika o toplotni zaiti in uinkoviti rabi energije v stavbah) deli zgradbe v tri razrede: 1. razred dovoljena letna potrebna toplota za ogrevanje stanovanjske stavbe, ki se ogreva na najmanj 18 oC, preraunana na enoto uporabne povrine Au, ne sme biti veja od:

Q (h)/Au 45 + 40 fo (kWh/m2a) 2. razred dovoljena letna potrebna toplota za ogrevanje nestanovanjske stavbe, ki se ogreva na najmanj 18 oC, preraunana na enoto uporabne prostornine stavbe Ve, ne sme biti veja od:

Q (h)/Ve 14.4 + 12.8 fo (kWh/m3a) 3. razred dovoljena letna potrebna toplota za ogrevanje nestanovanjske stavbe, ki se pri namenski uporabi skupaj ogreva ve kot tri mesece v ogrevalni sezoni na povpreno notranjo temperaturo med 12 oC in 18 oC. Sem pritevamo obasno ogrevane portne, kulturne in vzgojno-izobraevalne objekte, ki se skupaj najmanj tri mesece ogrevajo na povpreno temperaturo nad 15 oC, preraunana na enoto neto ogrevane prostornine stavbe Ve, ne sme biti veja od:

Q (h)/Ve 28.8 + 25.6 fo (kWh/m3a) Objekte lahko razdelimo tudi med dva razreda in upotevamo dvojna merila.

Znailne energetske veliine Ogrevanje in sanitarna voda Porabljena energija ogrevanja prostorov: QOP (MWh) Prikljuna mo ogrevanja: P (kW) Topla voda: QTV (m3) Mrzla voda: QMV (m3) Dovoljena letna potrebna toplota za ogrevanje: Qh/Au (kWh/m2a) Dejanska letna potrebna toplota za ogrevanje: Qh/Ve (kWh/m3a) Elektrina energija Povprena mesena elektrina konina mo : Pk = Pkn/12 (kW) Porabljena energija na visoki tarifi: WVT (kWh)


32

Porabljena energija na mali tarifi: WMT (kWh) Porabljena energija na ekonomski tarifi (jav. razsv.): WET (kWh) Skupna porabljena elektrina delovna energija: Wd = WVT + WMT + WET (kWh) Porabljena jalova energija na visoki tarifi: QVT (kvarh) Porabljena jalova energija na mali tarifi: QMT (kvarh)

Energetski zakon v Sloveniji Od nekdaj je bil loveki razvoj povezan z energijo, in to ob stalnem odkrivanju in izkorianju novih virov, novih tehnologij za pridobivanje ter uinkovitejo rabo. Ker pa sta pridobivanje in raba energije neposredno povezana z vplivom na okolje, je to povzroilo veliko onesnaenost ter povzroilo segrevanje ozraja uinek tople grede. Za bodoi razvoj je dolgorono zanesljiva in cenena oskrba z energijo eden od pomembnejih dejavnikov, hkrati pa raba energije s svojimi emisijami kodljivo vpliva na okolje. Povezava in uskladitev obeh protislovnih procesov se imenuje trajnostni razvoj (ali trajnostna bodonost) energije, ki dejansko zahteva spremembo razmiljanja in navad pri rabi energije v neposredni povezavi z okoljem. Iz tega izhajajo tudi spremembe pri razvoju lokalne energetike kot ene od stratekih opcij slovenske energetike tako pri izpolnjevanju dogovora iz Kyota (zmanjevanje emisij CO2) kot dogovorov v pridruitvenem procesu k EU. Energetska politika EU-ja ima poleg osnovnega cilja, to je prispevanje k poveanju konkurennosti EU-ja v svetu, e sledee cilje: uinkoviteja raba energije, veja raba obnovljivih virov, zmanjanje odvisnosti od uvoza, varstvo okolja, pomembneja vloga obin in zmanjanje razlik v regionalnem razvoju energetike. Ta energetska politika postaja vse hitreje tudi slovenska energetska politika, ker je to sestavni del pravnega reda, ki je pogoj za nao vkljuitev v EU. Na nivoju Slovenije so e bili sprejeti osnovni dokumenti in zakoni, ki opredeljujejo strategijo trajnostnega razvoja energetike, v izdelavi pa so podzakonski akti in projekti, ki so posledica priblievanja EU-ju in ki imajo vsi e zelo kratke roke. V vseh teh dokumentih so opredeljene naloge in dolnosti lokalnih skupnosti v okviru energetske strategije Slovenije, s imer dobivajo lokalne skupnosti bistveno veji vpliv in s tem tudi obveznosti pri dolgoronem razvoju energetike na lokalnem nivoju. Po sprejeti Resoluciji o strategiji rabe in oskrbe z energijo (l. 1996) in Energetskem zakonu (l. 1999) so komunalne skupnosti dolne v svojih dokumentih nartovati obseg porabe in obseg ter nain oskrbe z energijo in te dokumente sproti usklajevati z nacionalnim energetskim programom in energetsko politiko Republike Slovenije (17. len). Vlada Republike Slovenije je 16. 9. 1999 sprejela Energetski zakon (U.l. RS 1999, t. 79), v katerem so doloena pravila za delovanje trga z energijo. Zakon vsebuje dolobe o nacionalnem energetskem programu ter o povezanih programih lokalnih skupnostih in podjetij, ki izvajajo gospodarske javne slube.


33

Uinkovita raba energije na svetovnem spletu Pri uinkoviti rabi energije je temeljnega pomena ozaveenost nas ljudi, ki energijske uinke na razline naine koristimo. V veliko pomo nai ozaveenosti je tudi nova doba na podroju informacijsko-komunikacijskih tehnologij, kjer je v prvi vrsti potrebno omeniti medmreje. Na podroju URE je nenehno v toku veliko informacij, ki se nanaajo na nove proizvode, informacije v zvezi s pravilno uporabo naprav, aktualni razpisi, namenski krediti, subvencije, brezplana literatura itd. V nadaljevanju je nanizanih nekaj okvirnih naslovov, kjer lahko najdemo nekaj osnovnih informacij.

Viri (le za dodatne informacije) Ministrstvo za okolje, prostor in energijo: http://www.gov.si/mop Energetsko svetovanje (EN SVET): http://www.gi-zrmk.si/ensvet.htm Razpisi: http://www.gi-zrmk.si/ensvet.htm Sektor za uinkovito rabo in obnovljive vire energije: http://www.aure.si/ Knjiica: http://www.aure.si/index.php?MenuID=60&MenuType=C&lang=SLO Energetski forum (E-FORUM): http://www.se-f.si E-NET/svetovanje, pedagoki prironik Energija: http://www.e-net.si Intitut Joef Stefan Center za energetsko uinkovitost: http://www.rcp.ijs.si/ Gradbeni center Slovenije: http://gcs.gi-zrmk.si/gcs/index.htm Zveza inenirjev in tehnikov Slovenije (ZITS): http://www.zveza-zsis.si Proizvajalci opreme:

http://www.novoterm.si/si/strokovna/energija.asp (steklena volna) http://gcs.gi-zrmk.si/strokovna%20literatura.htm (Gradbeni center Slovenije) http://slonep.net/subareas.html?lev1=10&lev2=89 (Izolacijski materiali) http://www.logatec.net/static/ensvet-SOVE.asp http://www.es-svetila.com/osr_dulux.htm http://www.korona-plus.si/promoc1.htm

uČinkovita raba energije in alternativni viri ......

Documents