Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Koszty zastosowania skojarzonych źródeł ciepła do przygotowania c.w.u. w budynkach mieszkalnych

Cost of introducing associated heat sources in residential buildings’ hot water installations
Zdjęcie z okładki folderu pt. "Woda ogrzewana ciepłem sieciowym - Programu kompleksowego wykorzystania ciepła z miejskiej sieci ciepłowniczej" opracowanego przez Elektrociepłownię „KRAKÓW” S.A., MPEC S.A. w Krakowie i Ekoplus Sp. z o.o.
Zdjęcie z okładki folderu pt. "Woda ogrzewana ciepłem sieciowym - Programu kompleksowego wykorzystania ciepła z miejskiej sieci ciepłowniczej" opracowanego przez Elektrociepłownię „KRAKÓW” S.A., MPEC S.A. w Krakowie i Ekoplus Sp. z o.o.
http://www.mpec.krakow.pl

System przygotowywania ciepłej wody użytkowej w budynku mieszkalnym powinien pobierać jak najmniej energii. Ceny tradycyjnych paliw wykorzystywanych do podgrzewania wody użytkowej stale rosną, zatem ekonomiczne wydaje się wykorzystanie energii odnawialnej, m.in. ze względu na fakt, że słońce jest niewyczerpalnym i bardzo tanim jej źródłem.

Porównanie systemów podgrzewania c.w.u.

Do obliczeń przyjęto następujące ceny nośników energii (dane z 2011 r.):

  • energia elektryczna: 0,45 zł/kWh,
  • gaz ziemny podgrupy E: 2,40 zł/m3,
  • gaz ciekły propan: 2,50 zł/dm3,
  • olej opałowy lekki: 3,40 zł/dm3,
  • węgiel: 800 zł/t.

Ceny tych nośników różnią się u poszczególnych dostawców, a ich wartości przyjęto do analizy kosztowej jako przykładowe dla hipotetycznego odbiorcy w kraju.

Analizie poddano budynek wielorodzinny dwuklatkowy, czterokondygnacyjny, zamieszkały przez 100 osób.

Zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową dla rozpatrywanego budynku wynosi:

Gcw = 100 osób·60 dm3 + 15%
(straty na cyrkulację) = 6900 dm3/d

Zapotrzebowanie na energię cieplną do podgrzania c.w.u. wynosi:

Qcw = 4,18·1000·6,9·(55 – 10) = 1 297 890 kJ/d = 360,5 kWh

Źródłem ciepła wykorzystującym energię odnawialną, działającym w trybie całorocznym, może być w tym wypadku pompa ciepła typu solanka/woda z wymiennikiem gruntowym.

Zastosowanie pompy ciepła typu powietrze/woda daje pewne ograniczenia w jej stosowaniu jako monowalentnego źródła ciepła.

Spadek temperatury zewnętrznej obniża sprawność energetyczną tego urządzenia. Dlatego pompa ta powinna pracować w skojarzeniu z dodatkowym źródłem ciepła, np. z oporową grzałką elektryczną lub kotłem na paliwa stałe, olej albo gaz.

Nie stosuje się skojarzenia typu: pompa ciepła powietrze/woda i kolektory słoneczne, ponieważ źródła te nie uzupełniają się w okresach ujemnej temperatury powietrza zewnętrznego.

Zimą oraz w okresach przejściowych sprawność energetyczna kolektorów słonecznych drastycznie maleje.

Ze względu na niskie nakłady energetyczne eksploatacji systemu kolektorów słonecznych korzystniejsze jest ich skojarzenie z pompą ciepła typu solanka/woda. Jest to dobrze uzupełniający się system grzewczy.

Latem można maksymalnie wykorzystać możliwości grzewcze systemu solarnego z chwilowym uzupełnianiem potrzeb cieplnych przez pompę ciepła. Nadwyżka ciepła z układu solarnego może służyć do regeneracji dolnego źródła ciepła.

Zimą całą energię cieplną może pokryć wysokosprawny energetycznie układ pompy ciepła.

Instalacja kolektorów słonecznych może wydajnie pracować także w układach z kotłami na paliwo stałe, olej opałowy, gaz ziemny lub propan.

W tab. 1 i na rys. 1 podano wyniki obliczeniowe dla różnych źródeł ciepła, ze szczegółowym określeniem kosztów wytworzenia ciepła do podgrzania wody użytkowej.

Tabela 1. Zestawienie kosztów wytworzenia ciepła do przygotowania ciepłej wody użytkowej.

Tabela 1. Zestawienie kosztów wytworzenia ciepła do przygotowania ciepłej wody użytkowej. 
Rys. 1. Wykres obrazujący zestawienie kosztów wytworzenia ciepła do przygotowania ciepłej wody użytkowej

Zestawiono również skojarzone źródła ciepła w przykładowych konfiguracjach. W każdej z nich uwzględniono współpracę z kolektorami słonecznymi oraz z pompą ciepła typu powietrze/woda.

Pompę ciepła typu solanka/woda skojarzono wyłącznie z kolektorami słonecznymi, gdyż urządzenie to w pozostałych przypadkach funkcjonujące samodzielnie wykazuje najwyższą sprawność energetyczną.

W przedstawionej analizie przyjęto zasady mające istotny wpływ na wyniki obliczeń:

  • kolektory słoneczne pokrywają ciepło w ilości 50% zapotrzebowania dobowego i 35% zapotrzebowanie rocznego [1],
  • w skojarzeniu innych źródeł ciepła z kolektorami słonecznymi źródła te uzupełniają 50-proc. pokrycie ciepła kolektorów słonecznych [1],
  • czas pracy pompy ciepła typu powietrze/woda to kwiecień–październik,
  • uwzględniono zmienną w czasie sprawność urządzenia.

Wyniki analizy kosztów wytworzenia ciepła

Wyniki obliczeń analizy kosztów zestawiono w tab. 1.

Najdroższym sposobem podgrzania ciepłej wody użytkowej jest zastosowanie podgrzewacza z grzałką oporową.

Drugi pod względem wysokości kosztów jest system grzewczy z kotłownią opalaną gazem ciekłym (propan).

Najniższe koszty generują kolektory słoneczne i pompa ciepła powietrze/woda, ale systemy te, funkcjonując bez wsparcia innego źródła ciepła, nie są w stanie w okresie występowania niskich temperatur zewnętrznych zapewnić wymaganej ilości ciepłej wody.

Najkorzystniej pod kątem kosztów uzyskania ciepłej wody przedstawia się układ, w skład którego wchodzą pompa ciepła typu solanka/woda oraz kolektory słoneczne – 8741 zł/rok.

Kolejny jest system wykorzystujący układ: kocioł na ekogroszek i pompa ciepła powietrze/woda – 11 210 zł/rok.

Korzystnie kosztowo przedstawia się również współpraca pompy ciepła typu powietrze/woda z kotłem zasilanym olejem opałowym lub gazem ziemnym podgrupy E w odniesieniu do kotłowni bez pomp ciepła.

Czytaj także: Energooszczędne przygotowanie c.w.u. >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   28.09.2015

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
10/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Ogrzewanie obiektów przemysłowych
  • - Wentylacja domów jednorodzinnych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl