Úvod Trendy vo využívaní energie Úspory energie a jej efektívne využívanie

Úspory energie a jej efektívne využívanie

„Perspektívy vývoja našej civilizácie naznačujú, že neustály rast energetickej spotreby nie je už kritériom pokroku, rovnako ako množstvo skonzumovanej potravy neudáva kvalitu ľudského života. Avšak pre zdravý a civilizovaný spôsob života potrebujeme dostatok energie, ale musíme sa ju naučiť úsporne využívať, v technike aj v dennom živote a zamerať sa skôr na kvalitu a náplň života ako na neobmedzený rast.“ (Doc. Ivan Štoll, CSc., Veľká kniha o energii).

Úspory energie a efektívne využívanie energie majú nesmierny význam predovšetkým z týchto dôvodov: zásoby fosílnych a jadrových zdrojov sa rýchlo míňajú, pričom svetová populácia exponenciálne rastie. Ak chceme zabezpečiť životné potreby všetkých obyvateľov planéty, pričom prírodné zdroje, vrátane energetických sú na zemi obmedzené, je nemožné spotrebovávať energiu takým tempom, akým ju spotrebovávame v súčasnosti. Ak si uvedomíme, že už pri dnešnej svetovej populácii 6,2 miliard pociťujeme nedostatok energetických (a iných) surovín (čoho prejavom je okrem iného aj rast cien najmä ropy a zemného plynu), ako zabezpečíme dostatok energie pre populáciu, ktorá bude mať podľa demografických prognóz v roku 2050 medzi 8 až 10 miliard?

Iným závažným problémom je narastajúci negatívny vplyv energetiky, dopravy a priemyslu na životné prostredie a kvalitu života. Hospodárne využívanie všetkých energetických surovín je prioritou našej generácie. Bez dosiahnutia výrazných energetických úspor, nedokážeme naradiť očakávanú spotrebu energie pre 10 miliard ľudí len pomocou výroby energie z obnoviteľných zdrojov. Pozrieme sa preto aspoň na jednu dôležitú oblasť, kde je možné dosiahnuť veľké úspory v domácnosti či škole a porovnajme si výhody a nevýhody bežných vykurovacích systémov z hľadiska komfortu pre užívateľa, cien a environmentálnych dopadov.

 

Potenciál úspor energie na Slovensku je odhadnutý na najmenej 30 %. Podľa smernice EÚ by sa do roku 2016 mala dosiahnuť úspora 37 215 TJ, t.j. 9 % konečnej energetickej spotreby. (Zdroj: Akčný plán energetickej efektívnosti na roky 2008 – 2010, MH SR, 2007).

Európska únia si vytýčila v Zelenej knihe o energetickej efektívnosti dosiahnuť veľmi ambiciózne zníženie celkovej spotreby primárnej energie o 20 % v roku 2020 oproti základnému scenáru. Cieľ EÚ, známy ako „20-20-20“,  stanovuje do roku 2020 znížiť spotrebu primárnych zdrojov energie o 20 %, emisie CO2 znížiť tiež o 20 % a zvýšiť podiel obnoviteľných zdrojov v energetickom mixe EÚ v priemere o 20 % (niektoré krajiny ako napr. Dánsko sú schopné zabezpečiť energetické potreby krajiny prevažne z OZE, preto je „posledných 20 %“ stanovených ako priemerné číslo; Slovensko by malo pokryť energetické potreby z OZE aspoň do výšky 14 %).

 

Tipy na úspory energie a zvýšenie energetickej efektívnosti pre domácnosti


Tepelné izolácie

Cez neutesnené steny teplo uniká von, radiátory zbytočne kúria, my však pociťujeme neustále prievan a zdá sa nám, že je doma zima. Peniaze investované do izolácie vám prinesú väčší zisk, ako keby ste ich vložili do banky. Doba návratnosti investícií do úspor energie je v prípade zle izolovaných budov okolo 3-6 rokov. Základom šetrenia v domoch a bytových domoch sú správne zaizolované steny a utesnené okná. Výmena okien a izolácia stien  môže znížiť náklady na spotrebu tepla o 50-75 %.

Izolácia stien a kvalitné okná pomáhajú aj počas horúcich letných dní. Vonkajšia izolácia stien bráni prehrievaniu múrov, a tým zvyšuje komfort v horúcich dňoch.

Starší dom v Connecticute - termovízna kamera pomáha odhaliť miesta s najväčšími tepelnými stratami. Zdroj: http://ngm.nationalgeographic.com/2009/03/energy-conservation/miller-text


Okná a vetranie

Súčasťou účinnej izolácie sú aj utesnené okná. Utesniť okná si môžete aj sami, lepším variantom je ale úplne vymeniť okná za nové, kvalitnejšie. Utesnené okná bránia nepríjemnému prievanu a tým zvyšujú kvalitu života v dome.

Najefektívnejšie vetranie v zime je nárazové vetranie viac otvoreným oknom po dobu približne 3-5 minúť. Vzduch sa v miestnosti vymení, a pritom nevychladnú steny. Neustále pootvorená vetračka znamená nezmyselné míňanie energií a peňazí. V lete, naopak, keď je vonku teplejšie ako vo vnútri, je lepšie vetrať v noci, resp. kým je teplota vonku nižšia ako vnútri. Proti prehrievaniu izieb počas dňa je lacnejšie namiesto klimatizácie využiť rôzne možnosti zatienenia priestorov a nevetrať cez deň. Klamlivo sa nám zdá, že počas vetrania v horúcich dňoch pociťujeme chlad. Je to však len chladnejší vzduch vytláčaný von, pričom horúci vzduch zapĺňa miestnosti a prehrieva steny.

 

Správna regulácia vykurovacieho zariadenia

Dbajte na správnu reguláciu Vášho vykurovacieho zariadenia. Vhodné je zabudovať do zariadenia termostatické ventily. Spolu tak môžete ušetriť 20 až 40 % energie.

Popri rôznych technických opatreniach je tiež samozrejme dôležité to, ako sa s energiou zaobchádza. Tak napríklad zníženie izbovej teploty o 1°C prinesie úsporu vo výške 6 % z celkových energetických nákladov. Chodiť v zime v byte vo svetri a nie v tričku môže rodine ušetriť prekvapivo veľa peňazí.

Je možné nastavovať teplotu v izbách podľa frekvencie a charakteru ich využívania – v kuchyni vzniká teplo už samotným varením a kúriť tam teda stačí menej.

Šikovným trikom sú reflexné fólie, ktoré sa uložia medzi radiátor a stenu a odrážajú teplo do miestnosti. Namiesto lokálneho prehrievania stien bude v miestnostiach citeľne teplejšie.

 

Porovnanie vykurovacích systémov

Ako v mnohých oblastiach, aj pre kúrenie platí, že treba nájsť to najvhodnejšie riešenie, ktoré je od prípadu k prípadu iné. Aby ste našli ideálne riešenie, je potrebné poznať svoj dom a všetky možnosti dostupné na trhu.

Odporúčame všímať si hlavne:

  • spoľahlivosť dodávok energie

  • komfort

  • investičné náklady + prevádzkové náklady

  • environmentálnu prijateľnosť

Veľký potenciál pri vykurovaní má biomasa. Na vykurovanie sa najčastejšie používa vo forme palivového dreva, štiepky, peliet, slamy. Z hľadiska dodávok drevnej biomasy ide u nás o dostupný zdroj energie, nakoľko viac ako 40 % rozlohy Slovenska pokrývajú lesy.

Drevná štiepka je lacné vykurovacie palivo. Kotly na štiepku sa dajú plne automatizovať a komfort prevádzky je porovnateľný s prevádzkou plynových kotlov. Štiepka sa pomerne ľahko skladuje, stačí otvorený prístrešok s dobrým prúdením vzduchu.

Drevné brikety predstavujú suché a kvalitné palivo s relatívne vysokou výhrevnosťou. Pri menších rozmeroch sa využívajú aj v automatických systémoch.

Drevné pelety sú palivom pre automatické kotly s vlastnosťami veľmi podobnými vlastnostiam brikiet. Rozdiel je len vo veľkosti granúl a v pohodlnosti dávkovania/podávača.

Slama je z hľadiska výhrevnosti veľmi účinný zdroj energie a pri využití moderných kotlov zabezpečí vysoký komfort. Jej cena je nízka, vyžaduje si však špecifické skladovacie podmienky a oplatí sa hlavne pre centrálne zásobovanie teplom.

Tepelné čerpadlo na elektrinu alebo aj zemný plyn pracuje na presne opačnom princípe ako chladnička. Odoberá teplo z okolitého prostredia a odovzdáva ho do iného prostredia. Je využiteľné na vykurovanie, ohrev teplej úžitkovej vody, ale v lete aj na chladenie namiesto klimatizácie. Investičné náklady sú stále vysoké, vhodnejšie sú preto do bytových domov, škôl, inernátov a podobne.

Diaľkové kúrenie (centrálne zásobovanie teplom) s kombinovanou výrobou tepla a elektriny sa považuje za najlepší spôsob využívania problematických fosílnych palív. Ak dôjde navyše k nahradeniu uhlia a plynu biomasou alebo geotermálnou energiou v kombinácii so slnečnou energiou, dochádza k zníženiu celkových emisií, resp. zápornej bilancii CO2 .

Alternatívou šetrnou k životnému prostrediu sú slnečné kolektory, ktoré sú dnes už aj cenovo dostupné. Aj v podmienkach Slovenska majú potenciál zabezpečiť viac ako 2/3 energie na ohrev teplej vody a cca 1/3 nákladov na prikurovanie (je rozdiel, či záložným kotlom musíte zohriať vodu z 25°C ako z 5 či 10°C. Na Slovensku sa však nemožno spoliehať na celoročné vykurovanie domácností len pomocou solárnych panelov. V zimných mesiacoch – január a február – by to nestačilo.). I napriek tomu, že na Slovensku už roky funguje jeden z najväčších európskych výrobcov solárnych kolektorov (Thermo Solar Žiar nad Hronom), v ich využtí  je Slovensko na jednom z posledných miest v EÚ. Kým napríklad Rakúšania majú nainštalovaných takmer 319 m2 solárnych panelov na 1 000 obyvateľov, na Slovensku je to iba 13 m2 solárnych panelov na 1 000 obyvateľov. (Zdroj: ESTIF - Renewable Energy House, 2007)

 

Spôsob vykurovania Výhody Nevýhody
Zemný plyn

Okrem CO2 prakticky bezemisný zdroj, vysoká výhrevnosť, rýchly nábeh na reálne vykurovanie priestorov. Možnosť výroby elektriny aj tepla.

Závislosť od dovozu zo zahraničia, vyššia cena, emisie CO2, potreba väčšej infraštruktúry (rozvody potrubia), výbušný plyn. V prípade úniku má obsahnutý metán 20 krát silnejší skleníkový účinok ako CO2. Svetové zásoby plynu sú obmedzené, na cca 100 rokov.

Biomasa

 

CO2 neutrálne emisie (čo sa spáli, to sa ďalší rok akumuluje v rastlinách), lokálna dostupnosť, nižšia cena, lokálna zamestnanosť, využitie bioodpadov (z komunálnej sféry, z poľnohospodárstva, z drevospracujúceho priemyslu). Nevyčerpateľnosť zdroja pokiaľ nedochádza k likvidácii lesov a iných ekosystémov odkiaľ biomasa pochádza (potreba trvaloudržateľného menežmentu krajiny). Možnosť výroby elektriny aj tepla.

Starostlivosť - potreba prikladania paliva (okrem kotlov, ktoré majú automatické podávače (štiepka, pelety), popolček a dym. Nadmerná ťažba dreva v lesoch môže závažne poškodiť ekosystémy. Neudržateľný menežment poľnohospodárskej krajiny môže ovplyvniť kvalitu pôdy alebo ohroziť potravinovú bezpečnosť (namiesto potravín sa bude pestovať iba biomasa na energetické účely).

Uhlie (hnedé, čierne)

Vysoká výhrevnosť (u hnedého uhlia je nižšia, na úrovni vačšiny druhov biomasy), relatívne nízka cena (pokiaľ v cene uhlia nebudú zahrnuté poplatky za emisie CO2, SOx, NOx). Možnosť výroby elektriny aj tepla.

Vysoké emisie znečisťujúcich látok (CO2, SOx, NOx, popolček, ťažké kovy), negatívny vplyv na životné prostredie (nielen emisie, ale aj likvidácia území pri povrchovej ťažbe), závislosť od dovozu zo zahraničia, potreba veľkej infraštruktúry. Vyčerpateľnosť zásob, cca na 130 rokov.

Geotermálna energia

Lokálny zdroj, praktická nevyčerpateľnosť zdrojov, bezemisná energia.

Vysoké investičné náklady, dlhá doba návratnosti, potreba zabezpečenia čistenia  vôd pred vypúšťaním do životného prostredia, resp. nutnosť spätnej reinjektácie do geologických štruktúr, potreba častej údržby potrubí a iných zariadení s ktorými prichádza voda do styku. Nie v každom regióne je vysoký potenciál geotermálnych zdrojov (nie všade je rovnako vysoký geotermický gradient).
Tepelné čerpadlo Lokálny zdroj, bezemisná technológia, možnosť využitia na výrobu teplej vody a na vykurovanie, ale zároveň aj na chladenie v letných mesiacoch. Realizovateľné prakticky na každom pozemku. Nevyčerpateľnosť zdroja. Vysoké investičné náklady, potreba sekundárneho dokurovania (plyn, solárny kolektor, biomasa). Technicky náročnejšia realizácia. Spotrebúva elektrickú energiu.
Solárne kolektory Využitie prakticky všade. Lokálny zdroj a lokálna zamestnanosť. Ľahká inštalácia a údržba. Relatívne rýchla návratnosť (do 7 rokov). Bezemisná technológia. Potreba záložného dokurovania. Pomerne vysoké investičné náklady.
Centrálny zdroj tepla

 

Nízka cena, nízka nutnosť údržby zo strany spotrebiteľa. Environmentálna výhodnosť v prípade, že je zdrojom tepla slnečná energia, biomasa a menej aj zemný plyn. Nevyčerpateľnosť zdroja ak je zdrojom energie slnečná energia, geotermálna energia alebo biomasa.

Závislosť od dovozu palív (napr. plynu) zo zahraničia, straty v rozvodoch („vykúrené chodníky“), môže byť vyššia cena aj po realizovaní úspor energie (firmy sa snažia udržovať zisk umelými poplatkami za údržbu rozvodov). Problémy s odpájaním od centrálneho zdroja tepla - CZT.

Viac o spôsoboch vykurovania ako aj výhodách a nevýchodách sa dozviete v jednotlivých lekciách e-learningu.

 

Otázky

  • Prečo je dôležité venovať sa úsporám energie?

  • Aký veľký je potenciál úspor? Čo znamená pojem energetická efektívnosť?

  • Znamená šetrenie energií návrat do jaskýň?

  • Aké kroky v prospech efektívneho využívania energie sú potrebné na politickej a finančnej úrovni?

  • Čo môže každý z nás urobiť pre zníženie energetických a materiálových nákladov?

  • Ako sa stať energeticky zodpovedným občanom?

 

Energia v škole

Viete ako efektívne šetriť pri osvetlení? Ako znížiť náklady na vykurovanie a znižovať ekologickú stopu? Aké environmentálne zmeny možno spraviť v PC učebni a mnohé iné? Praktické rady a tipy nájdete v atraktívnom prevedení v sekcii Energia v škole. Rovnako ich môžete použiť aj v rámci praktických cvičení.

Ďalšie informácie

Odborné vyučovanie

Hľadáte zaujímavé aktivity na svoje vyučovanie? Animácie o rôznych energetických zariadeniach a princípoch ich fungovania? V sekcii Odborné vyučovanie sú pre vás pripravené kapitoly o energii, jej výrobe a spotrebe, moderných technológiách, poradenstve ako aj základoch energetického zhodnocovania budov.

Ďalšie informácie

Odborný výcvik

Odborný výcvik je kľúčovým pilierom odborného vzdelávania. Žiak má využívať získané teoretické vedomosti zo všetkých odborných predmetov a nadobudnúť praktické zručnosti pre výkon remesla. V tejto sekcii nájdete Praktické cvičenia na prácu v dielňach s technickými zariadeniami, strojmi a prístrojmi.


Ďalšie informácie