W artykule:
• Założenia analiz
|
streszczenieArtykuł stanowi studium przypadku energooszczędnego budynku jednorodzinnego, dla którego dokonano wielowariantowej analizy zastosowania współczesnych źródeł energii. W rozważaniach przyjęto jako odniesienie ogrzewanie kotłem gazowym z tradycyjnymi grzejnikami płytowymi. Porównano je z alternatywnymi systemami grzewczymi, takimi jak: kocioł na paliwo stałe (ekogroszek, pelet), kocioł elektryczny, piece akumulacyjne, pompa ciepła typu powietrze/woda oraz pompa ciepła typu solanka/woda z ogrzewaniem wodnym podłogowym. Analizy przeprowadzono, korzystając z programu RETScreen. abstractThe article is a case study for an energy-efficient single-family building, for which a multivariate analysis of the use of modern energy sources has been carried out. A considered reference was heating with a gas boiler with traditional panel radiators. They were compared with alternative heating systems such as solid fuel boiler (eco-pea coal, pellets), electric boiler, storage stoves, air-to-water heat pump and brine-to-water heat pump with water floor heating. The analyzes were carried out in the RETScreen program. |
![]() |
Rys. 1. Zużycie energii w skali światowej |
![]() |
Rys. 2. Globalne zużycie energii |
Poszukuje się zatem coraz intensywniej różnego rodzaju alternatywnych rozwiązań, których zadaniem jest zmniejszenie zużycia energii. W budownictwie działania te to wprowadzanie „budownictwa energooszczędnego”, w którym główny nacisk kładzie się na stosowanie ekonomicznie uzasadnionych rozwiązań mających na celu zmniejszenie zapotrzebowania na energię oraz racjonalne jej wykorzystanie w trakcie eksploatacji obiektu budowlanego.
Działania te znalazły wyraz w kreowanych przepisach natury prawnej, normalizacyjnej oraz różnego rodzaju regulacjach technicznych. Nie sposób wymienić tutaj wszystkich dokumentów dotyczących powyższych zagadnień. Praktyczne znaczenie w promowaniu budownictwa energooszczędnego mają [2–5]. Podstawowe wymagania Unii Europejskiej w zakresie wymagań dla budynków sformułowano m.in. w dyrektywach [2–6]. Wymaganie oszczędności energii i odpowiedniej izolacyjności cieplnej jest jednym z sześciu podstawowych wymogów stawianych budynkom zawartych w ustawie [3].
Czytaj też: Jak prawidłowo stosować środki chemiczne w domowych instalacjach grzewczych? >>
Długofalowe, strategiczne cele polityki energetycznej UE w ścisłym powiązaniu z polityką przeciwdziałania zmianom klimatycznym zostały zdefiniowane przez Radę Europejską w marcu 2007 r., zobowiązując państwa członkowskie UE do osiągnięcia następujących celów do roku 2020:
- redukcja przynajmniej 20% emisji gazów cieplarnianych w UE w porównaniu z poziomem z 1990 r.,
- zwiększenie udziału energii odnawialnej w ogólnym zużyciu energii do 20% oraz zwiększenie udziału biopaliw w transporcie do 10%,
- poprawa efektywności energetycznej o 20%.
W Polsce dokumentem o charakterze praktycznym ujmującym kwestie energooszczędności są warunki techniczne [5]. Należy zdawać sobie sprawę z faktu, że uzyskanie zawartych w nich wymagań w zakresie wartości wskaźnika zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP = 70 kWh/(m2·rok) jest niemożliwe do zrealizowania jedynie poprzez odpowiednią, ekonomicznie uzasadnioną grubość materiału izolacyjnego przegród budowlanych. Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła będzie nieunikniona. Budynki należy wyposażyć w systemy wykorzystujące energię ze źródeł traktowanych jako odnawialne.
Jeśli mowa o zaopatrzeniu w ciepło, istnieje wiele możliwości w tym zakresie np. kotły na biomasę, pompy ciepła typu powietrze/woda, powietrze/powietrze czy gruntowe pompy ciepła z wymiennikiem pionowym lub poziomym do ogrzewania budynku, lub ogrzewania i przygotowania c.w.u. Zastosowanie wymienionych systemów uzależnione jest od zasobności portfela inwestora oraz warunków klimatycznych, a także wielkości i lokalizacji działki. Dla inwestora oprócz nakładów inwestycyjnych interesujące będą również koszty eksploatacyjne w dłuższym okresie użytkowania. Te natomiast uzależnione są od ceny nośnika energii oraz zużycia paliwa (zapotrzebowania na energię użytkową i sprawności systemu dostarczania ciepła).
Pamiętać również należy, że wartość wskaźnika EP dodatkowo uzależniona jest od współczynnika nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej na wytworzenie i dostarczenie nośnika energii wi, zależnego od nośnika energii końcowej. Wartości te są różne, dlatego bardzo istotny jest wybór nośnika energii końcowej. Przykładowo dla gazu ziemnego, płynnego, węgla kamiennego i brunatnego wi = 1,1, dla biomasy wi = 0,2, a dla energii elektrycznej wi = 3,0. Powoduje to, że im wyższy wskaźnik wi ma nośnik energii wykorzystywany w budynku, tym mniejsze musi być zapotrzebowanie na energię użytkową, aby spełnić wymagania w zakresie wskaźnika EP. Powoduje to dodatkowe podwyższenie kosztów inwestycyjnych.
Autorzy podjęli próbę określenia opłacalności wybranych systemów ogrzewania dla różnych nośników energii końcowej.
Założenia analiz
Przeprowadzenie analizy wymagało przyjęcia parametrów związanych z kosztami inwestycyjnymi, cenami energii, charakterystyką techniczną przyjętych rozwiązań instalacyjnych oraz wskaźników ekonomicznych.
Ceny energii
Na podstawie analizy materiałów źródłowych przyjęto ceny jednostkowe energii podane w tabeli 1. W taryfie G12 stawka dzienna dotyczy godzin 600–1300 oraz 1500–2200, natomiast nocna 2200–600 oraz 1300–1500 [7]. Wartość opałową ekogroszku jako przyjęto 26 MJ/kg [8], a peletu 17,1 MJ/kg [9].
Koszty inwestycyjne
Przy ustalaniu kosztów inwestycyjnych posłużono się cenami katalogowymi producentów oferujących produkty na rynku lokalnym. W zakresie podatku VAT przyjęto, że poszczególne urządzenia dostarczane są przez wykonawcę instalacji, a zatem wartość podatku VAT wynosi 8%. Wartości liczbowe podano w odniesieniu do poszczególnych wariantów i zestawiono w tabeli 4.
Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter! |
[energooszczędność, systemy ogrzewania budynków, koszty ogrzewania, analiza techniczno-ekonomiczna, energooszczędny budynek, kotły gazowe]