Teorija – študijsko gradivo www.ee.fs.uni-lj.si geslo …

“Varstvo okolja in obnovljivi viri energije”, Medved, Novak“Energija in okolje: Obnovljivi viri energije” Medved, Arkar“Heating, Cooling, Lighting for Architects; Lechner“Building Service and Equipment”; Hall“Gradbena fizika II”, MedvedIDES-EDU

Predavanja obvezna, na predavanja (prosim !) prinesite gradivoOcena: projekt stanovanjskega objekta

pisni izpit – tehnologija, naprave in sistemiocena seminarja – zasnova instalacij v objektu

Prof.dr. Sašo Medved, izr.prof.dr. Ciril ArkarUniverza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvoAškerčeva 6; DS N3 saso.medved@fs.uni-lj.si

Tehnologije instalacij 2016/2017

Vsebina

Prezračevanje

Hlajenje

Klimatizacija

Elektro instalacije

Oskrba in ravnanje z vodo

Transportne naprave

Naprave in sistemi za gašenje

PREDAVANJA

Inteligentne instalacije

Energija in okolje

Priprava TSV

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Ogrevanje

LOTZ_Laboratorij za okoljske tehnologije v zgradbah 2015 ©

Razsvetljava

„EP

BD

sis

tem

i“

Vre

dnost

ozir

om

a s

troški sta

vbe

odločitev zasnova detajli izgradnja uporaba

Cilji : notranje okolje in oskrba stavb z energijo

Faze obdobju stavbe

najboljše bivalno ugodje

ob varčni rabi energije

z najmanjšimi vplivi na

okolje

Cilji snovalcev stavb : bivalno ugodje, zdravo in varno notranje okolje in varčna raba energije

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

80% na temperaturnem nivoju do 250°C

Energijo v sodobnih družbah potrebujemo v različnih oblikah in gorivih:

toploto

električno energijo

goriva (trdna, tekoča, plinasta)

V stavbah v EU pretvorimo v povprečju ~ 40% vseh energetskih virov (primarna energija).

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Berlin

Bolog

na

Bruss

els

Copen

hage

n

Hanov

er

Helsink

i

Lond

on

En

d-u

se

of

en

erg

y (

%)

Domestic Commercial

Industry Transport

Raba energije v stavbahU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Sončno obsevanje, ki se v naravi spreminja v toploto, povzroča nastanek vetrov, valovanje, akumulacijo vodne energije in biomase. S tehnološkimi napravami ga pretvorimo v toploto inelektrično energijo.

Planetarna energija Lune in Sonca, ki skupaj s kinetično energijo Zemlje povzročataperiodično nastajanje plime in oseke.

Toplota, ki iz notranjosti Zemlje prehaja proti

površju in jo imenujemogeotermalna energija.

Viri energij - OVE

Sončno obsevanje se v naravi pretvarja v različne oblike energij. Večina od njih je v obliki prehodnih energij. Le v obliki biomase, ki nastaja s procesom fotosinteze in kot toplota, ki je uskladiščena v oceanih je sončna energija v naravi shranjena poljubno dolgo.

Sončno obsevanje je najpomembnejši vir energije za naš planet in ljudi.

100%

70%

47%

23%0.2%

0.1%

0.005%

sončno sevanje na robu atmosfere

sončno sevanje na površini Zemlje

energija za kroženjevode v atmosferi

se pretvori v toploto

energija vetra in gibanja oceanov

porabijo rasline

dodatno neobnovljivi viri

Viri energij - OVE

V Sončnem jedru so temperature med 8 in 40 milijoni K, poteka zlitje jeder -> 4 1H v 4He. Masa atomov H je večja od mase nastalih atomov He-> E = Dm . c2

Večina sevanja, ki doseže površje Zemlje prihaja iz fotosfere, dela Sonca, ki ga vidimo na nebu.

Energija se prenaša v obliki elektromagnetnega valovanja, katerega valovne dolžine so definirane s temperaturo fotosfere.

OV

EViri energij - OVE

toploto, ki je uskladiščena v Zemljini notranjosti imenujemo geotermalna energija;

nastala je iz gravitacijske energije, katere del se je v času oblikovanja planetov v našem osončju pred okoli 4.5 milijardami let spremenil v začetno toplotno energijo;

vir geotermalne energije je radiogena toplota, ki nastaja ob razpadu naravnih radioaktivnih izotopov z dolgo razpolovno dobo predvsem urana U235 in U238, torija Th232 in kalija K40;

ocenjujemo, da se je do sedaj na tak način sprostilo približno 1/3 toplote, 2/3 pa jo bo z radioaktivnim razpadom še nastalo;

OV

EViri energij - OVE

Toplota prehaja iz Zemljinega jedra (v Vesolje) s prevodom in konvekcijo:

v neprepustnih kameninah prevladuje prevod toplote, zaradi majhnih toplotnih prevodnosti kamenin povprečna gostota toplotnega toka le okoli 60 mW/m2 v granitnih kameninah in do 100 mW/m2 v bazaltnih kameninah;

s konvekcijo tekočin, kot so magma in geotermalne vode.

5

1

3

2

2 4

6

5

OV

EViri energij - OVE

Viri energij - OVE

Delež tehnologij OVE v primarni energiji OVE, delež OVE v skupni rabi energije 9,4 %

Delež tehnologij OVEpri proizvodnji električne energije iz OVE, v celotni rabi električne energije v EU delež OVE 18,2%

Nastali pred več milijoni let iz organskih snovi

Ogljikovodiki z več kot 20 atomi C (trdni), 4 - 20 atomi C (tekoči) in z manj kot 4 atomi C (plini); vsebujejo tudi S, N, O, vodo, negorljive snovi

Fosilna gorivaU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Pri jedrskih reakcijah se sprosti veliko energijepri razcepu izotopov težkih elementov (uran)pri združitvi izotopov lahkih elementov (vodik)

Jedrska fizija Jedrska fuzija

neutronneutron

neutron

fizijski delec

fizijski delec

U U92 92

235 236

Jedrska energija

Zaloge so praktično neomejene. Ni radioaktivnih odpadkov.

Toda za trajno reakcijo potrebujemo zelo visoke T in p.

edina poznana trajna reakcija zlitja teče v jedru Sonca.

Tehnologije so vplivale na rabo virov

Prehod iz obnovljivih na neobnovljivi viri energije in ponovno na OVE !?

O energijiOskrba in raba energije skozi zgodovinoU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Narašča (zadnje desetletje)zmanjšuje se delež OVE

Trend se obrača !

Raba energije v Sloveniji

Vršna moč enakomerno razporejena preko celega leta, poleti Pmax ob 13 uri, pozimi ob 19 uri.

Potrebna električna moč

O energijiRaba energije v Sloveniji

+3,8% na leto, več kot pri drugih energentih

Poraba električne energije narašča

O energijiProblemi ?

spodnji sloj ali troposfera sega 10 do 12 km visokotemperatura se znižuje 5 do 7 K na km višinezelo turbulentna z močnimi navpičnimi tokovi, zato se snovi enakomerno porazdelijo“vreme se dogaja “ v troposferi

sloj suhega zraka nad troposfero imenujemo stratosferatemperatura v stratosferi narašča zato je sloj tudi zelo stabilen

Škodljive snovi se v ozračju zadržujejo različno dolgo – zelo dolgotrajno če preidejo v stratosfero

Toplogredni učinek ozračja

R

G=1372 W / m

površina R2

površina 4 R2

Zemlja kot optièno

èrno telo

R

Energijska bilanca Zemlje

Kratkovalovno sončno sevanje (0,3 – 3 mm)

Odbito kratkovalovno sončno sevanje, proporcionalno odbojnosti ali albedu (0,3 – 3 mm)

Temperatura vesolja ~

1,5 K

Dolgovalovno sevanje Zemlje v Vesolje (3 –100+ mm proporc. T4

PlanetSolarna

konstanta(W/m

2), III.2.1.

Albedo

(1)

Ekvivalentnatemperatura

(K)

Resničnatemperatura

(K)Zemlja 1372 0.3 255 288Mars 589 0.15 217 220

Venera 2613 0.75 232 700UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

CO , H O, CH , N O, CFC, O2 2 4 2 3

Zemlja

Atmosfera

Vesolje

atmosfera na Marsu je izredno redka (tlak 30 Pa)atmosfera na Veneri je 100 gostejša kot na Zemlji, predvsem CO2

Toplogredni učinek ozračja – toplogredni plini

PlanetSolarna

konstanta(W/m

2), III.2.1.

Albedo

(1)

Ekvivalentnatemperatura

(K)

Resničnatemperatura

(K)Zemlja 1372 0.3 255 288Mars 589 0.15 217 220

Venera 2613 0.75 232 700

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Spremembe toplogrednega učinka ozračja

Vzroki za povišanje temperature ob površju v zadnjih 100 letih niso samo

naravni, npr. spreminjanje aktivnosti Sonca, izbruhi vulkanov, temveč predvsem

emisije škodljivih snovi, ki so posledica aktivnosti ljudi.

Spremembe toplogrednega učinka ozračja

Pretvarjanje fosilnih goriv v toploto in

električno energijo ter intenzivno kmetijstvo

po začetku industrijske revolucije sredini

devetnajstega stoletja je povzročilo

eksponentno naraščanje vsebnosti glavnih

toplogrednih plinov v troposferi.

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Toplogredni plini in CO2 ekvivalent

Ogljikov dioksid ni edini toplogredni plin (TGP). Po mednarodnem dogovoru navajamo emisije naslednjim plinov ali skupin plinov:

ogljikov dioksidmetan didušikov oksidfluorirani ogljikovodikiperfluorirani ogljikovodikižveplov heksafluorid

Vsak od naštetih plinov ima lasten toplogredni potencial (angl. GWP -global warming potential). Določen je relativno glede na učinek CO2 na razliko med prejetim kratkovalovnim sončnim sevanjem in dolgovalovnim sevanjem Zemlje v določenem časovnem obdobju. Zato mora biti za GWP navedeno tudi časovno obdobje.

Nastanek in delež TGP

GWP Plin

»življenjska

doba« (leta)

20 let 100 let 500 let

metan 12 62 23 7

didušikov oksid 114 275 296 156 HFC-134a (perfluorirani ogljikovodiki) 13,8 3300 1300 400

HFC-23 (perfluorirani ogljikovodiki) 260 9400 12000 10000 žveplov heksafluorid 3200 15100 22200 32400 ogljikov dioksid 1 1 1

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Možne posledice spreminjanja toplogrednega učinka

Med najbolj izpostavljenimi možnimi posledicami so:

Zaustavitev atlantskega oceanskega toka zaradi vdora hladne (težje, površinske) sladke vode iz raztopljenega ledu na Arktiki. Posledica –zamrznitev EU do 40°vzporednika.

Naraščanje višine morij predvsem kot posledica toplotnega raztezanja vode v oceanih

Zmanjševanje albeda in večja absorbcija sončnega obsevanja (1979 levo, 2003 desno)

Spremenjena količina padavin (modro več, rdeče manj), predvsem pa več vremenskih ekstremov !

pasatni vetrovi in morski tok potiska vodo proti zahodu - Aziji

hladna voda Humboldovega toka se dviga na površje –bogata je s hranili za prehrano rib in ptic

pasatni vetrovi se obrnejo, toplo vodo žene od vzhoda proti Južni Ameriki –nalivi , v Avstraliji suša

topla voda preprečuje dviganje hladne – zaradi pomanjkanja hranil se živali izginejo

El Ninjo (deček), povezava s časom nastanka (okoli Božiča), posledica delovanja oceanov in ozračja

Dokazi o spreminjanju podnebja – El Ninjo in La Ninja

Letne srednje, maksimalne in minimalne temperature z njihovimi linearnimi trendi v obdobju od 1951 do 2000 in za Ljubljano še v zadnji dekadi. Levo spreminjanje velikosti ledenika pod Triglavom.

Dokazi o spreminjanju podnebja – tudi v SlovenijiU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

c

Stratosferski ozon

Zemlja sprejema sončno sevanje (kratkovalovno)

Zemlja oddaja (dolgovalovno sevanje)

se absorbira

preide

valovne dolžine (mm)

nevarno UV sevanje

potrebno pri fotosintezi

V atmosferi se zadrži skoraj vse kratkovalovno UV sevanje. Zakaj ?

Sp

ektr

aln

o s

evan

je (

W/m

m

)2m

Rela

tivn

a b

iološk

a

ob

èu

tlji

vo

st D

NA

valovna dolžina sonènega sevanja ( m) m

0.360.30 0.400.28 0.380.340.32

N a robu atmosfere

N a zemeljskem površju

UV-B UV-AUV-C

10-6 10-6

10-4 10-4

10-2 10-2

10-0 10-0Kako so naše celice občutljive na različna UV sevanja ?

Katero od UV sevanje prihaja do površja ?

Zakaj naše celice niso odporne na UV-C sevanje ?

Ozon je fotokemijski oksidant, ki nastaja v stratosferi ko sončno sevanje z zadosti veliko energijo (UV-C)razgradi molekulo kisika

Molekule ozona delno absorbirajo nevarno UV-B sevanje !

Posledica je oblikovanje sloja ozona in segrevanje stratosfere. Nastane toplotna inverzija, zato je stratosfera tako stabilna.Ozonski plašč sta odkrila leta 1913 Francosta fizika Fabry in Buisson.

Relativna vsebnost ozona

Viš

ina

(k

m)

Stratosferski ozonU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Sončno sevanje osvobodi iz halonov (C,F,Cl)klorov atom, ki poškoduje 10000 molekul ozona,preden se vrne v troposfero!

Zaradi meteoroloških razmer je spreminjanje vsebnosti ozona še posebej razvidno nad Antarktiko

Vsebnost ozona v stratosferi merimo z Dobsonovimi enotami (DU). Navaja debelino sloja zgoščenih molekul ozona. Ena DU predstavlja 0.1 mm debel sloj zgoščenih molekul ozona. Običajne vrednosti DU znašajo med 300 in 400; zgoščena plast molekul ozona iz 40 kilometrov debele stratosfere le 3 cm.

Tanjšanje sloja ozona v stratosferi ali “ozonska luknja”U

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Možne posledice tanjšanje sloja ozona v stratosferi

biološko aktivno UV sevanje naj bi se povečevalo za 5% na dekado v zmernih zemljepisnih širinah, 10% v polarnem pasu; pri 10% povečanju naj bi se število rakastih obolenj povečalo za 26%;

1% zmanjšanje molekul O3 naj bi povzročilo slepoto 100.000 do 150.000 ljudi;

fitoplankton v oceanih proizvede toliko biomase, kot rastline, večja količina UV_B sevanja je v področju Antarktike povzročila 6-12% manjšo proizvodnjo fitoplanktona ; 6 do 9% zmanjšanje števila rib;

razbarvanje, zmanjšanje mehanske odpornosti snovi.

Jakost UV sevanja navajamo z UV indeksom.

Ta je določen z meritvami jakosti pri l 290, 350 in 400 nm, upoštevana je nadmorska višina kraja (vsak km se vrednost poveča za 6%) in oblačnost (popolnoma oblačno nebo prepušča le 31% UV sevanja.

http://www.fmi.fi/weather/warning_4.html

potrebujemo zaščito !

Zimski in poletni smog

Zimski smog

Žveplov dioksid skupaj z aerosoli in trdnimi delci v megli tvori zimski smog.

Najizraziteje so posledice zaznali v Londonu decembra leta 1952. Območje Londona jebilo prekrito z meglo več dni, zaradi toplotne inverzije, pa dimni plini, ki so bili posledicazgorevanja fosilnih goriv niso prehajali v višje plasti ozračja.

Skovanka besed smoke in fog izvira iz tega obdobja.

Glavna povzročitelja SO2 in trdni delci PM10

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Zimski in poletni smog

Poletni ali fotokemični smog

Sončno sevanje sproži med onesnaževali v troposferi fotokemijske reakcije. Pri katerih nastanejo številni t.i. sekundarni onesnaževalci, ki jim pravimo fotokemični oksidanti.

Eden od najpomembnejših oksidantov je ozon (O3). Ozon je eden najpomembnejših tvorcev poletnega smoga. Imenujemo ga troposferski (prizemni) ozon in je zaradi škodljivega vpliva v okolju nezaželen. Smog zaznamo kot meglico, ki lebdi nad mesti in zmanjšuje vidljivost.

2 2 3NO h NO O O O O

V prvi fazi nastajanja smoga (ozona) zaradi sončnega sevanja razpade molekula dušikovega dioksida na dušikov oksid in atom kisika. Ta se z molekulo kisika veže v ozon:

h predstavlja zmnožek Plankove konstante in frekvence sončnega sevanja = sončno energijo

Proces poteka tudi v obratni smeri: 3 2 2NO O NO O

A

B

Zimski in poletni smogU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

NO

NO

Vse

bn

ost

i N

O,

NO

in

O(p

pb

)2

3

ura v dnevu20840 241612

40

0

80

120

160

O 3

2

Zimski in poletni smog

Los Angeles, 60 leta prejšnjega stoletja

Ljubljana, 2002

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

povzroča in pospešuje razvoj bolezni dihalnih organov, še posebej bronhitisa. Ugotovljeno je bilo, da v okoljih s fotokemičnim smogom naraste število alergij, vnetja sluznic.

škodljivo vpliva na rastline, saj povzročajo zakisljevanje padavin in zmanjšuje rast rastlin in pridelek kmetijskih rastlin (omejitve hitrosti na avtocestah, omejene imisije v dobi vegetacije)

škodljivo vpliva na gradbene snovi, saj razgrajuje gradbene materiale kot so plastične mase, guma, PVC,…

Zimski in poletni smogU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Zakislevanje padavin

V čisti vodi je v ravnotežju vsebnost kationov [H+] in anionov [OH- ] enaka in enaka 10-7

mol/liter.

Število vodikovih ionov [H+] določa kislost vode. Merimo jo s pH vrednostjo, ki je negativni logaritem števila vodikovih ionov:

pH = -log [H+] = - log (10-7) = 7

Kisle kapljevine so tiste v katerih je [H+] večje od [OH-], torej bo njihov pH < 7. Bazične raztopine so tiste v katerih bo število anionov [OH-] večje kot kationov [H+], torej bo njihov pH > 7.

Zakaj je po dogovoru mejna pH vrednost kislih padavin 5,6 (in ne7) ?

Prehod nekaterih plinov iz ozračja v vodo sproži nastanek vodikovih ionov. Izmed teh plinov je v ozračju vedno vsaj CO2. Njegova povprečna količina v troposferi je sedaj okoli 350 ppm oziroma je molski delež CO2 v vodni kapljici 1,363 . 10-5 mol/liter (20°C) . Pri tem molskem deležu se kemijsko ravnotežje vzpostavi, ko je število vodikovih ionov 2,489.10-6

mol/liter oziroma je pH vrednost vodne kapljice:

pH = -log 2,489.10-6 = 5.60 !

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Zakislevanje padavin

Zakislevanje okolja ni nujno povezano s padavinami, saj se onesnaževala lahko s trdnimi delci iz ozračja odložijo na rastlinah, tleh,..

Zakislevanje padavin in vod v okolju vpliva na:vodne ekosisteme, nekatere vrste živali so zelo občutljive na pH vrednost vodotokov in ne preživijo če je pH nižji od 6;

rastline, še posebej visokogorske gozdove;

zdravje ljudi; kisle padavine povzročajo obolenja dihaj,

kisle padavine povzročajo razgradnjo gradbenih snovi in veliko gospodarsko škodo - apnenec CaCO3 reagira z žvepleno kislino in se spremeni v mavec CaSO4, ki ga voda izpere iz fasad, spomenikov,…

pH 6.5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0

postrvi ostriž žabe jastog polži

CaCO3 + H2SO4 -> CaSO4 + CO2 + H2O

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

c

Zakisljevanje padavin in mednarodne obveznosti SLO

Snovi, ki povzročajo nastanek vodikovih ionov v vodnih kapljicah in vodotokih so SO2, NOx, NH3. Ker je njihov učinek na enoto emisij različen ga ovrednotimo s kislinskim ekvivalentom (“Acid eqiuvalent”): SO2 – 1/32 acid eq na g emisij, NOx 1/46 acid eq/g; NH3 1/17 acid eq/g.

Danes je delež vseh treh glavnih zakisljevalcev padavin ~ 1/3 ; zmanjšanje SO2 zaradi čistilnih naprav v TE, uporabe goriv z manjšo vsebnostjo S (kurilno olje -> zemeljski plin;

NH3 zaradi manjšega števila živali, NOx zaradi katalizatorjev v motornih vozilih (nekoliko se povečajo

emisije NH3).

cil

j 2

01

0

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Vir: Ministrstvo za kmetijstvo in okolje; Kakovost zraka v Sloveniji 2012; Državna merilna mreža za spremljanje kakovosti zraka

Zakislevanje padavin

Sprememba mase testnega vzorca v okoljih z različno

vsebnostjo SO2 v ozračju

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Okoljska deklaracija proizvodov Environmental Product Declaration EPD

Okoljska deklaracija produktov (EPD) (ISO 14025 “Environmental labels and declarations).

Podelijo neodvisni strokovnjaki po podatkih proizvajalcev.

Standardne kategorije okoljskih pritiskov:

raba primarne energije (MJ)

toplogredni potencial GWP 100 global warming potential (kg CO2eq)

potencial razgradnje stratosferskega ozona ODP ozon depletion potential (kg CCL3Feq)

potencial zakisovanja AP acidification potential (kg SO2eq)

potencial evtofikacije EP Eutrophication potential (kg fosfat PO4 eq)

potencial za nastanek fotokemičnega prizemnega (troposferskega)ozona; POCP photochemical ozone creation potential)(kg etilen C2H4eq)

Ekvivalenti izpustov ?

GWP: Uteži so: CO2 = 1, CH4 = 21, N2O = 310, SF6 = 23900, HFC-134a = 1300, CF4 = 6500, C2F6 = 9200. Enota je ekvivalent izpustov CO2eq

ODP: škodljive so spojine ogljika, fluora in klora (CFC), ogljikov tetraklorid (CTC), metilkloroform (MCF),haloni, delno halogenirani klorofluoroogljikovodiki (HCFC) in metil bromid.

AP: kislinski ekvivalent (»Acid equivalent«). Uteži so: SO2 – 0,03125; NOx –0,02174; NH3 – 0,05882. Enota je SO2eq

POCP (»TOFP – Tropospheric Ozone Forming Potential«) Med predhodnike ozona prištevamo dušikove okside (NOx), ogljikov monoksid (CO), metan (CH4) in nemetanske hlapne organske snovi (NMVOC). Uteži so: NOx – 1,22; NMVOC –1,0; CO – 0,11; CH4 – 0,014. Enota je NMVOC (etilen C2H4eq)

toplogredni potencial (GWP) toplogredni plin razgradnja

plina (let) 20 let 100 let 500 let

metan (CH4) 12 62 23 7

didušikov oksid (N2O) 114 275 296 156

fluorirani

ogljikovodiki

14 3300 1300 400

perfluorirani ogljikovodiki

260 9400 12000 10000

žveplov heksafluorid (SF6) 3200 15100 22200 32400

ogljikov dioksid (CO2) - 1 1 1

čas

zadrževanja (let)

ODP GWP

CFC-11 (CCl3F) 55 1 4000

CFC-13 (C2F3Cl3) 110 0,8 6000 CCl4 26 1,1 1800

C2H3Cl 5 0,11 140

HCFC-124 (C2HF4Cl) 5,8 0,02 500 HCF - 0 12500

Okoljska deklaracija proizvodov Environmental Product Declaration EPD

Pod

nebne in e

nerg

ets

ke p

oliti

ke

103 104 105 106 107

urb

an

heat

isla

nd

(°C

)

2

0

8

6

4

10

12

14

cities in USA

EU cities

other countries

urban population

Povečanje učinka toplotnega otoka v urbanem okolju; poletna zunanja temperature v urbanem okolju se povečuje zaradi hitre urbanizacije. Študije kažejo, da se bo celo v majhnih mestih raba končne energije za hlajenje povečala za do 10 kWh na m2

bivalne površine.

V Sloveniji, kjer hlajenje zgradb ni splošno razširjeno, pričakujemo, da se bo delež hlajenih stanovanj povečal do leta 2020 iz ~ 15% na 35%.

Zagotavljanje prijetnega in zdravega notranjega okolja je

bistveno bolj pomembno od same raba energije; prebivalstvo EU

postaja vse starejše in je zato bolj ranljivo na toplotne šoke.

IzziviU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Pod

nebne in e

nerg

ets

ke p

oliti

ke

Izhodiš

če

IzziviU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

2007: Zaveza k prehodu EU v visoko energijsko učinkovito in nizkoogljično gospodarstvo. Sprejeti zahtevni podnebni in energetski cilji do leta 2020:

zmanjšanje emisij toplogrednih plinov za vsaj 20 % glede na leto 1990 (za 30% če tudi druge države prevzamejo ta cilj);

20% OVE v končni rabi energije (25% SLO, sedaj 16%);

zmanjšanje rabe primarne energije za 20% z ukrepi energijske učinkovitosti (URE);

10 % zamenjava fosilnih goriv za motorna vozila z biogorivi

1997: Bela knjiga: “Energy for the Future”

2001: Direktiva o zeleni elektriki: “Green Electricity Directive”

Cilji energetsko-podnebnih politikU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

2011: Kažipot za prehod v nizkoogljično gospodarstvo do leta 2050

stroškovno učinkovite poti za zmanjšanje emisij toplogrednih plinov za 80 do 95% do leta 2050.

Dopolnitev Direktive o energijski učinkovitosti stavb EPBD):

po letu 2018 bodo vse nove ali obnovljene (večje) javne stavbe morale biti “skoraj nič energijske: oskrba energijsko varčnih stavb z energijo za ogrevanje, hlajenje, prezračevanje, TSV in osvetlitev pretežno s pretvarjanjem obnovljivih virov energije na stavbi sami ali v bližini stavbe (daljinski sistemi).

Cilji energetsko-podnebnih politikU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

BAU 2002 BAU 2030

40 Gt/a

58 Gt/a

max 480

trajno 400 ppm

1,8°C

25 Gt/a

32 Gt/a

40 Gt/a

max 510

trajno 450 ppm

2°C

max 550

trajno 550 ppm

3°C

Za zmanjšanje posledic globalnega segrevanja ozračja zaradi izpustov toplogrednih plinov na še sprejemljivo raven (2K), bi

morale vsebnosti CO2 v ozračju ostati pod vrednostjo 450 ppm.

IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change

Cilji energetsko-podnebnih politikU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Emisije ton CO2 na prebivalca na leto, leto 2004

0

5

10

15

20

25

Svet Slovenija OECD ZDA Nemčija Kitajska Afrika

Za zmanjšanje posledic globalnega segrevanja ozračja zaradi izpustov toplogrednih plinov na še sprejemljivo raven (2K), bi

morale vsebnosti CO2 v ozračju ostati pod vrednostjo 450 ppm.

IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change

2 t

Cilji energetsko-podnebnih politikU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Za zmanjšanje posledic globalnega segrevanja ozračja zaradi izpustov toplogrednih plinov na še sprejemljivo raven (2K), bi

morale vsebnosti CO2 v ozračju ostati pod vrednostjo 450 ppm.

IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change

Potrebna primarna energija po scenariju 2K (MWh × 109)

0

50

100

150

200

250

2003 2010 2020 2030 2040 2050

URE

Energija morja

Geotermalna energije

Sončna energija

Biomasa

Energija vetra

Hidroenergija

Zemeljski plin

Nafta

Premog

Jedrska energija

Elsevier, Energy Policy, 2007

Cilji energetsko-podnebnih politikU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Stroški zniževanja toplogrednih plinov

McKinsley greenhouse gas abatement cost curve

rab

a e

ne

rgij

e v

sta

vbah

Pod

nebne in e

nerg

ets

ke p

oliti

ke

Izhodiš

če

Zdra

vo b

ival

no

oko

lje

Sprememba srčnega utripa DSU in sprememba srednjega arterijskega tlaka DSAT.

Pod

nebne in e

nerg

ets

ke p

oliti

ke

Izhodiš

če

Zdra

vo b

ival

no

oko

lje

Odziv preiskovancev na toplotno okolje in kakovost zraka

DSU

(%

)

DSA

T (%

)

Snovalci stavb se moramo zavedati:

sinergijskega učinka preseženih kriterijev bivalnega ugodja

potreb bolj ranljivih skupin

Pod

nebne in e

nerg

ets

ke p

oliti

ke

?