Jak obliczyć koszty podgrzewania ciepłej wody na podstawie wymaganej ilości, rodzaju paliwa, a także jego ceny zakupu oraz sprawności źródła ciepła?

1. Jak obliczyć koszt podgrzania ciepłej wody użytkowej?
 Sposób obliczania kosztów podgrzewania ciepłej wody użytkowej
 Zestawienie jednostkowych kosztów wytworzenia ciepła
 Przykład obliczeń kosztów podgrzewania 100 litrów ciepłej wody
Wydanie 1/2019
30.05.2019
eko-blog.pl vaillant.pl

2. 2
 Korzystanie z podgrzewanej wody dla celów bytowych stanowi jedną z podstawowych
potrzeb mieszkańców budynków. Zapotrzebowanie na nią jest zależne od potrzeb komfortu
oraz higieny. Dobór mocy grzewczej źródła ciepła na potrzeby ogrzewania pomieszczeń
jest stosunkowo prosty i opiera się na obliczeniach uwzględniających przede wszystkim
cechy konstrukcyjne budynku. Z kolei dobór mocy grzewczej dla potrzeb podgrzewania
wody użytkowej CWU jest trudniejszy, ponieważ opiera się na przewidywanych potrzebach
wody (ilość, czas poboru, temperatura, itd.).
Podgrzewanie ciepłej wody użytkowej
– wpływ na dobór źródła ciepła
 W przypadku nowych budynków
okazuje się często, że moc grzewcza
źródła ciepła musi być wyższa ze
względu na potrzeby pracy w trybie
podgrzewania wody użytkowej CWU.
Przykładem są kotły 2-funkcyjne,
z podwyższoną mocą pracy w trybie
CWU, a także pompy ciepła dla
których ustala się naddatek mocy dla
zapewnienia komfortu wody użytkowej.

3. 3
 W starym budownictwie udział energii potrzebnej dla podgrzewania wody użytkowej CWU
wynosił zwykle 10÷15%. Znacznie więcej ciepła potrzebnego było dla celów ogrzewania
pomieszczeń. Straty cieplne we współczesnych energooszczędnych budynkach znacznie
się obniżyły, podczas gdy zużycie wody użytkowej można uznać za stałe i zależne przede
wszystkim od potrzeb mieszkańców. Stąd też udział energii użytkowej EU przeznaczonej
dla podgrzewania wody CWU w budynku o standardzie WT 2021 wynosić może nawet
powyżej 40%, a w domu pasywnym – powyżej 50%.
Bilans zużycia energii użytkowej EU zależnie
od standardu energetycznego budynku
Dom WT 2014 Dom WT 2017 Dom WT 2021 Dom pasywny
Źródło: „Wpływ osłon przeciwsłonecznych na bilans energetyczny budynku”, J.Żurawski, Izolacje 10/2015.
 Znaczenie efektywnego energetycznie podgrzewania wody użytkowej jest przy obecnym
standardzie energetycznym budynków nie mniej istotne niż same starania prowadzone
po stronie ograniczania strat cieplnych przez przegrody, czy wentylację pomieszczeń.

4. 4
 Obliczenie ilości ciepła potrzebnego do podgrzewania określonej (np. dziennej lub rocznej)
ilości ciepłej wody użytkowej jest możliwe dla przyjętej temperatury wody wodociągowej
i podgrzanej. Objętość wody wyrażoną w litrach (dm3) można z wystarczającym
przybliżeniem przyjąć jako masę wody wyrażoną w kg (1 dm3 wody 10 oC  0,9997 kg).
 Ilość ciepła obliczona wg poniższej zależność wyrażona jest w jednostce kWh.
Zapotrzebowanie na ciepło do przygotowania
ciepłej wody użytkowej
m·cw·(tcwu - tz)
3600
Ilość
podgrzewanej
wody (kg)
Ciepło
właściwe
wody = 4,19
kJ/kgK
Temperatura
wody
podgrzanej
Temperatura wody
wodociągowej
(zwykle 10÷12 oC)
Przykład: ilość wody = 240 dm3 ( 240 kg), temperatura tcwu = 45 oC,
temperatura tz = 10 oC  zapotrzebowanie ciepła Qcwu = 9,78 kWh
1 2
Qcwu = [kWh]

5. 5
 Jeżeli dla ciepłej wody wyodrębnione są oddzielne
liczniki zużycia wody, to można bezpośrednio
dokonać odczytu np. dla dnia lub miesiąca. Jeżeli
licznik rejestruje ogólne zużycie wody, to można
szacunkowo przyjąć, że na ciepłą wodę przypada
średnio 1/3 ogólnego zużycia wody.
 Zużycie ciepłej wody wynosi wg normy PN-92/B-
01706 od 110 do 130 dm3/os. na dzień. Jak się jednak
podkreśla, są to wartości znacznie zawyżone i realne
zużycie wody w budynkach mieszkalnych jest zwykle
wyraźnie niższe. Często korzysta się z wartości
zawartych w normie DIN 4708 lub z własnych obliczeń
projektowych.
 Zużycie wody bliższe rzeczywistym wartościom
określa tabela, wg której dla przeciętnych potrzeb
mieszkańców wystarcza ilość 50 litrów wody na
1 osobę (przy temperaturze wody 45 oC).
Charakter
potrzeb
Zużycie wody
dm3/os.dzień
Niskie
potrzeby
30
Przeciętne
potrzeby
50
Wysokie
potrzeby
70
Dzienne zapotrzebowanie ciepłej wody
użytkowej (m)
1

6. 6
Optymalna temperatura ciepłej wody
użytkowej (tcwu)
80 oC
70 oC
60 oC
50 oC
40 oC
30 oC
20 oC
Zwiększona
intensywność
wytrącania
osadów
Korzystna
efektywność
pracy źródła
ciepła
Odczucie:
gorąca woda
Odczucie:
letnia woda
Odczucie:
chłodna woda
Rozwój
bakterii
Legionella
Ginęcie 90%
bakterii
Legionella
Eliminacja
bakterii
Legionella
Optymalna temperatura wody
użytkowej w domu 1-rodzinnym
4550 oC
2

7. 7
 Znając ilość ciepła wymaganego dla podgrzania określonej ilości wody do zadanej
temperatury, można określić koszty jej podgrzania. Należy przyjąć koszt jednostkowy
wytwarzania ciepła zależnie od używanego rodzaju paliwa (lub energii) i taryfy zakupowej
(ważne w przypadku energii elektrycznej i gazu ziemnego) oraz sprawność podgrzewania
ciepłej wody użytkowej.
Koszty podgrzewania ciepłej wody użytkowej
Qcwu·KQ
ηcwu
Koszt
jednostkowy
ciepła (zł/kWh)
Przykład: zapotrzebowanie ciepła Qcwu = 9,78 kWh, koszt jednostkowy
ciepła KQ = 0,55 zł/kWh, sprawność podgrzewania wody = 0,9
 koszt podgrzewania wody Kcwu = 5,98 zł
3
[zł]Kcwu =
Zapotrzebowanie
ciepła (kWh)
Sprawność podgrzewania ciepłej
wody użytkowej (wyrażona
liczbowo, np. 90% to 0,9)
4

8. 8
Rodzaj paliwa/energii
Koszt jednostkowy
[zł/kWh]
Uwagi
Gaz ziemny (taryfa W-3) 0,243 zł/kWh Dla średniej całkowitej ceny 2,5 zł/m3
Gaz płynny GZ50 0,246 zł/kWh Dla ceny 1,6 zł/dm3
Olej opałowy lekki 0,327 zł/kWh Dla ceny 3,3 zł/dm3
Węgiel kamienny (groszek) 0,130 zł/kWh Dla ceny 900 zł/t
Drewno opałowe 0,124 zł/kWh Dla ceny 200 zł/m.p.
Drewno – pelety 0,153 zł/kWh Dla ceny 820 zł/t
Energia elektryczna (G11) 0,550 zł/kWh Dla taryfy 1-strefowej G11
Energia elektryczna (G12w 40/60%) 0,437 zł/kWh Dla taryfy 2-strefowej – średnia cena
Koszt jednostkowy ciepła (KQ)3
 Koszt jednostkowy wytworzenia ciepła jest zależny od rodzaju wybranego paliwa i jego
ceny zakupu. Koszt można obliczyć znając wartość opałową paliwa (np. kWh/kg, kWh/m3)
lub też przyjąć z gotowej tabeli publikowanej np. w prasie fachowej, czy poradnikach.
 W przypadku paliw i energii dostarczanych z sieci ważne jest uwzględnienie taryfy
zakupowej, z kolei dla paliw transportowanych (np. węgiel, gaz płynny, olej opałowy),
mogą występować wahania cen zależne od sytuacji rynkowej i pory roku.

9. 9
Sprawność podgrzewania ciepłej
wody użytkowej (ηcwu)
4
 Sprawność źródeł ciepła w trybie pracy na podgrzewanie wody użytkowej jest może być
znacznie zróżnicowana. Nowoczesne źródła takie jak pompa ciepła, czy gazowy kocioł
kondensacyjny utrzymują wysoką sprawność pracy zależną w małym stopniu od obciążenia.
Z kolei starsze źródła ciepła, szczególnie o dużej bezwładności cieplnej (w szczególności
kotły na paliwa stałe) znacząco obniżają sprawność pracy poza sezonem grzewczym.
Źródło ciepła
(szacunkowa sprawność – średnio w roku)
Sprawność
W trybie podgrzewania
wody użytkowej CWU
Kocioł gazowy – „starego typu” atmosferyczny 60%
Kocioł gazowy – kondensacyjny 100%
Kocioł olejowy – niskotemperaturowy 70%
Kocioł olejowy – kondensacyjny 95%
Kocioł na gaz płynny – kondensacyjny 98%
Kocioł na drewno – szczapy 60%
Kocioł na drewno – pelety 70%
Kocioł węglowy – z podajnikiem (ekogroszek) 60%
Ogrzewanie elektryczne wody CWU (np. bojler) 98%
Pompa ciepła 3,5÷4,5 (COP)

10. 10
 Przykładowo koszt podgrzania 100 litrów ciepłej wody do 45oC w przybliżeniu:
Przykład obliczeń – koszt podgrzania
100 litrów ciepłej wody
DREWNO – kocioł o sprawności 60%
Zapotrzebowanie ciepła Qcwu = [100·4,19·(45-10)]/3600 = 4,1 kWh
Koszt podgrzania wody Kcwu = (4,1·0,124)/0,6 = 0,85 zł
ENERGIA ELEKTRYCZNA – pompa ciepła o sprawności COP = 4,0 (400%)
Zapotrzebowanie ciepła Qcwu = [100·4,19·(45-10)]/3600 = 4,1 kWh
Koszt podgrzania wody Kcwu = (4,1·0,437)/4,0 = 0,45 zł (taryfa G12 w 40/60%)
GAZ ZIEMNY – kocioł o sprawności 90%
Zapotrzebowanie ciepła Qcwu = [100·4,19·(45-10)]/3600 = 4,1 kWh
Koszt podgrzania wody Kcwu = (4,1·0,243)/0,9 = 1,11 zł
ENERGIA ELEKTRYCZNA – bojler elektryczny o sprawności 98%
Zapotrzebowanie ciepła Qcwu = [100·4,19·(45-10)]/3600 = 4,1 kWh
Koszt podgrzania wody Kcwu = (4,1·0,550)/0,98 = 2,30 zł (taryfa G11)

11. Chłodzenie
Ogrzewanie
Energia odnawialna
Kotły gazowe
Kotły olejowe
Pompy ciepła
Kolektory słoneczne
Systemy wentylacji
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl