Ogrzewanie pompą ciepła - koszty w praktyce

5,201 views

Published on

Ogrzewanie pompą ciepła zapewnia najniższe koszty eksploatacyjne, w połączeniu z maksymalnym komfortem nie tylko w trybie ogrzewania, ale również chłodzenia pomieszczeń. Przykład zastosowania w budynku jednorodzinnym wskazuje na rzeczywiste koszty ogrzewania, chłodzenia, podgrzewania wody użytkowej

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
5,201
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1,401
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Ogrzewanie pompą ciepła - koszty w praktyce

  1. 1. Ogrzewanie pompą ciepła – koszty w praktyce Przykład rzeczywistych kosztów ogrzewania budynku pompą ciepła Statystyka kosztów zakupu energii elektrycznej dla różnych potrzeb budynku Zapotrzebowanie na energię końcową Ek domu jednorodzinnego Wydanie 1/2013 24.02.2013 www.eko-blog.pl www.vaillant.pl
  2. 2. Pompa ciepła – koszty ogrzewania domu Pompa ciepła znajduje zastosowanie w budynkach nowych i modernizowanychzapewniając najniższe koszty ogrzewania domu i jednocześnie maksymalnykomfort użytkowania. Pompa ciepła może stanowić nie tylko źródło ciepła, ale także źródło chłodu.W zależności od wyboru rozwiązania, pompa ciepła może w sposób aktywny zapomocą pracy sprężarki i obiegu chłodniczego chłodzić pomieszczenia, lub teżw sposób pasywny (bez pracy sprężarki), z wykorzystaniem tylko chłodu gruntu,najniższym kosztem obniżać temperaturę wewnątrz budynku. Dodatkowe zastosowanie kolektorów słonecznych w połączeniu z pompą ciepła,wpływa korzystnie na roczną efektywność pracy całego układu. Odciążeniepompy ciepła od pracy na potrzeby podgrzewania ciepłej wody użytkowej, skracajej czas pracy oraz poprawia warunki regeneracji cieplnej dolnego źródła ciepła(gruntu). Przedkłada się to na obniżenie zużycia energii elektrycznej i wzrostrocznego współczynnika efektywności (SPF, JAZ). 2
  3. 3. Charakterystyka przykładowego budynku Pompa ciepła została zastosowana w przykładowym 2-kondygnacyjnymbudynku jednorodzinnym. Dla budynku dokonano bilansu zużycia energiiw pierwszym roku eksploatacji (2012). Podstawowa charakterystyka budynku: Charakterystyka budynku  Rok budowy: 2011  Powierzchnia ogrzewana: 210 m2  Strefa klimatyczna: III (-20oC)  Liczba mieszkańców: 4 os.  Przeszklenie: okna 3-szybowe  Izolacja cieplna ścian: styropian 20 cm  Izolacja cieplna stropodachu: wełna 30 cm Ze względu na znaczną odległość (ok. 300 mb) od sieci gazociągowej, a takżedla uzyskania niskich kosztów eksploatacji i możliwości chłodzenia pasywnegolatem, inwestor zdecydował się na zastosowanie gruntowej pompy ciepła. 3
  4. 4. Opis wyposażenia budynku Podstawowe dane dla zastosowanych systemów budynku: System OpisZasilanie energią  Energia elektryczna 100% dla całego budynkubudynku  Dodatkowe ogrzewanie kominkiem (bez rozdziału ciepła): sporadyczne  Pompa ciepła solanka/woda o mocy grzewczej 10 kW pracująca w trybieŹródło ciepła monowalentnym (wbudowana grzałka elektryczna wyłączona z pracy)  Sondy pionowe o długości łącznej 220 mb  Ogrzewanie podłogowe 100%System grzewczy  Temperatury robocze maksymalne: 35/30oC  Średnia temperatura wewnętrzna budynku w sezonie grzewczym: 22oC  Podgrzewacz pojemnościowy: 300 litrówCiepła woda  Instalacja solarna: 2 kolektory płaskie o łącznej powierzchni brutto: 5 m2użytkowa  Nastawa temperatury wody użytkowej (dla pompy ciepła): 48oC  Cyrkulacja ciepłej wody użytkowej: praca ok. 5 h/dzień  Wentylacja mechaniczna z rekuperacją ciepła, centrala 600 m3/h, wentylatoryWentylacja z silnikami prądu stałego. Przeciętna wydajność: lato 80%, zima 30%i chłodzenie  Chłodzenie pasywne poprzez chłodnicę na powietrzu nawiewanym (pompa obiegowa w obiegu solanki przez sondy gruntowe). 4
  5. 5. Podział zużycia energii elektrycznejw budynku jednorodzinnymBilansu zużycia energii w 2012 roku dokonano według podziału: Ogrzewanie – energia zużyta przez pompę ciepła w trakcie roku podczas pracydla systemu grzewczego. Roczna wartość współczynnika efektywności SPF (JAZ)pompy ciepła według wskazań regulatora wyniosła 4,4. Wentylacja – energia zużyta przez centralę wentylacyjną. W okresie zimowymprzy niskich temperaturach zewnętrznych, średnia w ciągu doby wydajnośćcentrali wynosiła 30%, w okresach przejściowych 60%, a latem w trybiemieszanym (z dużym udziałem chłodzenia): 80%. Chłodzenie – energia zużyta do pracy pompy obiegowej w obiegu (solanki)chłodnicy powietrznej. Dodatkowo uwzględniono zwiększone zużycie energiielektrycznej dla centrali wentylacyjnej (wzrost wydajności centrali z 60 do 80%)podczas pracy w trybie chłodzenia. Ciepła woda – energia zużywana przez pompę ciepła podczas podgrzewaniaciepłej wody użytkowej oraz przez pompę cyrkulacyjną c.w.u.. Stopień pokryciapotrzeb dla podgrzewu c.w.u. z instalacji solarnej wyniósł ok. 50÷55% rocznie Wyposażenie – energia zużywana na pozostałe cele budynku(w tym np. AGD, oświetlenie, bramy, żaluzje, rolety, itd.) 5
  6. 6. Bilans zużycia energii elektrycznej 2012 W okresie całego roku 2012, zużycie energii elektrycznej wyniosło 9705 kWh Miesiąc Ogrzewanie Wentylacja Chłodzenie Woda użytkowa Wyposażenie Suma 2012 I 670 65 0 90 428 1253 II 830 65 0 80 419 1394 III 430 65 0 54 435 984 IV 240 100 0 20 329 689 V 0 110 15 5 210 340 VI 0 130 36 3 326 495 VII 0 130 50 0 325 505 VIII 0 115 31 20 269 435 IX 0 115 15 26 311 467 X 235 100 0 55 437 827 XI 568 65 0 80 470 1183 XII 488 65 0 90 490 1133 Suma 3461 1125 147 523 4449 9705 2012 35,7% 11,6% 1,5% 5,4% 45,8% 100% Dane kWh/m-ąc 6
  7. 7. Wykres zużycia energii elektrycznej w roku2012 według rodzajów systemów… (1/3) Wykres zużycia miesięcznego energii elektrycznej w domu 1-rodzinnym: kWh Suma: 9705 kWh/rok 7
  8. 8. Wykres zużycia energii elektrycznej w roku2012 według rodzajów systemów… (2/3) Wykres zużycia miesięcznego energii elektrycznej w domu 1-rodzinnym: kWh Suma: 9705 kWh/rok 8
  9. 9. Wykres zużycia energii elektrycznej w roku2012 według rodzajów systemów… (3/3) Wskaźnik zapotrzebowania na energię końcową Ek wynikający z ogrzewania,wentylacji, chłodzenia i podgrzewania ciepłej wody użytkowej (z pominięciemenergii dla zasilania wyposażenia domu), wyniósł 25,0 kWh/m2rok. Wskaźnik Ek:  na podstawie zużycia energii: 25,0 kWh/m2rok  ze świadectwa charakterystyki energetycznej budynku: 26,6 kWh/m2rok Suma: 9705 kWh/rok 9
  10. 10. Roczne koszty zakupu energiidla budynku jednorodzinnego Całkowite koszty zakupu energii elektrycznej wyniosły na podstawie rachunkóww całym roku 2012: 6159 zł brutto. Średnia cena 1 kWh energii elektrycznejwyniosła 0,6346 zł/kWh. Suma: 6159 zł/rok zł/rok 10
  11. 11. Bilans miesięcznych kosztów eksploatacjibudynku jednorodzinnego Koszty związane z ogrzewaniem, podgrzewaniem ciepłej wody użytkowej,wentylacją i chłodzeniem wyniosły 54,2% całkowitych kosztów zakupu energii  Całkowite koszty zakupu energii zł/m-ąc elektrycznej: 6159 zł/rok Suma: 6159 zł/rok 11
  12. 12. Dodatkowe uwagi do sposobu eksploatacjibudynku jednorodzinnego Na zmniejszenie zapotrzebowania ciepła dla ogrzewania pomieszczeń znaczącywpływ mają zyski od nasłonecznienia widoczne np. w mroźne słoneczne dni(02.2012) Wzrost zużycia energii elektrycznej następuje w okresie zimowym (oświetlenie,okres świąteczny), widoczne szczególnie od 01-03.2012 i 10-12.2012 Zmniejszenie zużycia energii elektrycznej w 08.2012 z uwagi na urlop Sezon grzewczy zapoczątkowany w połowie 10.2012 – w stosunku dobudynków „standardowych” później o około 1 miesiąc. Zyski od nasłonecznieniazapewniły utrzymanie komfortu cieplnego. Ogrzewanie kominkiem – pomijalne w bilansie z uwagi na sporadyczneużytkowanie (nie w celach stricte ogrzewania pomieszczeń) Ochronę przed nasłonecznieniem w okresie letnim zapewniają żaluzjezewnętrzne oraz rolety zewnętrzne dla okien dachowych. 12
  13. 13. Podsumowanie Koszty ogrzewania pompą ciepła należą do najniższych. Szacowane kosztyeksploatacji kotła gazowego dla wskazanych potrzeb cieplnych (ogrzewaniei woda użytkowa) były by wyższe o około 60÷70%. Dodatkowo chęć zastosowaniaklimatyzacji znacznie podwyższyła by koszty eksploatacyjne budynku. Pompa ciepła pracowała około 1785 godzin w ciągu roku. Odciążeniem dlapracy jest instalacja solarna dla potrzeb podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Chłodzenie pasywne (naturalne) stanowi najtańszą opcję schładzaniapomieszczeń w budynku, zapewniając koszty poniżej 100 zł rocznie.Dodatkowo chłodzenie pasywne sprzyja regeneracji cieplnej dolnego źródłaciepła poprzez oddawanie ciepła do sond gruntowych. Znaczne zmniejszenie zużycia energii przez budynek przy zachowaniu jakościpowietrza i komfortu, zapewnia zastosowanie wentylacji mechanicznej(rekuperacji). W połączeniu z chłodzeniem pasywnym wentylacja mechanicznazapewnia utrzymanie temperatury wewnętrznej o kilka stopni niższejod zewnętrznej (bez efektu przechłodzenia). Zastosowanie jednego nośnika energii (tutaj energii elektrycznej) zmniejszaobciążenie opłatami stałymi z tytułu przyłączenia do innych sieci. 13
  14. 14. Ogrzewanie Kotły gazowe Chłodzenie Kotły olejowe Pompy ciepła Energia odnawialna Kolektory słoneczne Systemy wentylacjiwww.eko-blog.pl www.vaillant.pl

×