Kocioł gazowy, czy węglowy do nowego domu?

Porównanie kosztów eksploatacji kotła węglowego i gazowego

Czynniki wpływające na sprawność pracy kotłów

Korzyści z zastosowania nowoczesnego kotła kondensacyjnego

Wydanie 1/2015

21.07.2015

www.eko-blog.pl www.vaillant.pl

2

Wybór systemu grzewczego do nowego domu

- trudna i odpowiedzialna decyzja

Wybór systemu grzewczego to jedna z najbardziej odpowiedzialnych decyzji

rzutujących na późniejsze koszty eksploatacji domu. Ciepło wymagane dla

ogrzewania pomieszczeń i podgrzewania wody użytkowej, stanowi statystycznie

ponad 80% potrzeb energetycznych budynku (dane GUS). System grzewczy jest

kilkakrotnie bardziej obciążony w ciągu roku (ok. 2000 godzin) niż na przykład

samochód użytkowany do celów prywatnych. Wybór systemu grzewczego to

wybór zarówno samego źródła ciepła (kocioł, czy pompa ciepła), jak i rodzaju

instalacji grzewczej (grzejnikowa czy podłogowa).

3

Kocioł węglowy, czy gazowy?

Pomimo wzrostu świadomości ekologicznej,

część nowych budynków jednorodzinnych jest

wyposażana nadal w kotły węglowe. Nawet przy

stosunkowo nowoczesnej konstrukcji, nie są one

w stanie konkurować pod względem poziomu

emisji zanieczyszczeń, a także komfortu

użytkowania z kotłami gazowymi.

Decyzja o wyborze kotła węglowego wynikać

może z przekonania, że zapewni on najniższe

koszty eksploatacyjne i pozwoli uniknąć

formalności związanych z podłączeniem budynku

do sieci gazociągowej.

4

Jakie są koszty ogrzewania domu węglem

kamiennym, a jakie gazem ziemnym?

Średnia powierzchnia budowanych w ostatnich latach

domów jednorodzinnych (wg danych GUS) wynosi

niecałe 140 m2.

Standard energetyczny typowego domu budowanego

w ostatnich latach, rzadko jeszcze zbliża się do

standardu domów niskoenergetycznych np. NF40,

ale można przyjąć, że przy stosunkowo dobrym

standardzie energooszczędnym wskaźnik potrzeb

cieplnych może wynieść 60÷70 kWh/m2rok (NF60)

Jakie będą koszty eksploatacji kotła węglowego i kotła gazowego

kondensacyjnego w domu o powierzchni 140 m2, o wskaźniku

potrzeb cieplnych NF60 (60 kWh/m2rok)?

?

5

PRZYKŁAD. Dom 140 m2 – bilans cieplny

Przykład:

Powierzchnia ogrzewana: 140 m2

Wskaźnik sezonowego zapotrzebowania ciepła

dla celów grzewczych: 60 kWh/m2rok (NF60)

Dzienne zużycie ciepłej wody użytkowej (CWU)

60 dm3 na osobę; rodzina 4-osobowa: 240 dm3/d

340 dni zużycia CWU o temperaturze 45oC

Straty ciepła w układzie cyrkulacji CWU: 5%

Ceny rynkowe paliw 07.2015: węgiel kamienny 850 zł/t

(zł transportem), gaz ziemny: 2,278 zł/m3 (taryfa W-2)

Zapotrzebowanie ciepła dla budynku:

dla ogrzewania CO: 9.600 kWh/rok

dla podgrzewania CWU: 3.400 kWh/rok

Łącznie (CO+CWU): 13.000 kWh/rok

6

PRZYKŁAD. Zużycie gazu ziemnego i węgla

– porównanie kosztów eksploatacji

Kocioł węglowy Kocioł gazowy

kondensacyjny

Sprawność średnioroczna

w trybie CO/CWU: 70/60%

Sprawność średnioroczna

w trybie CO/CWU: 108/98%

Zużycie węgla: 2,7 t/rok Zużycie gazu ziemnego: 1.200 m3/rok

Koszty paliwa: 2.280 zł/rok Koszty paliwa: 2.730 zł/rok (taryfa W-2, 2015)

Na zwiększenie rzeczywistych kosztów ogrzewania węglem może wpłynąć

szereg dodatkowych czynników, jak m.in. niższa od zakładanej sprawność

(szczególnie poza sezonem grzewczym), wyższe koszty przeglądów

i konserwacji, niższa od zakładanej jakość i wartość opałowa węgla (większa

zawartość wody, popiołu) czy też większe zanieczyszczenie budynku i większe

koszty remontowe.

7

PRZYKŁAD. Czy ogrzewanie kotłem gazowym

może być tańsze niż kotłem węglowym?

Kocioł gazowy

kondensacyjny

Sprawność średnioroczna

w trybie CO/CWU: 108/98%

Zużycie gazu ziemnego: 1.200 m3/rok

Koszty paliwa: 2.730 zł/rok

Kolektory słoneczne

dla podgrzewania

ciepłej wody

użytkowej CWU

Oszczędność w zużyciu

paliwa dla trybu CWU:

60% rocznie

(60% 340) = 202 m3/rok

Zużycie gazu ziemnego:

998 m3/rok

Koszty paliwa:

2.270 zł/rok

Zastosowanie kolektorów słonecznych pozwala

standardowo obniżyć dla potrzeb podgrzewania wody

użytkowej CWU zużycie gazu ziemnego o około 60%

rocznie. Całkowite zużycie gazu obniży się z 1.200

do 998 m3/rok, a koszty jego zakupu z 2.730

do 2.270 zł/rok brutto (taryfa W-2, 2015).

8

Sprawność kotła węglowego i kotła gazowego

w warunkach eksploatacji

Rzeczywista sprawność pracy kotła węglowego, szczególnie w ujęciu

długookresowym, może odbiegać znacząco od wartości katalogowych. Jest to

podkreślane np. w opiniach użytkowników (fora internetowe), ale także w ramach

badań, np. [1]. Sprawność kotła węglowego w badaniach atestacyjnych wynosiła

90%, a już po jednym miesiącu eksploatacji, 80%, a przy niższych obciążeniach

cieplnych (< 50%) już mniej niż 66%.

Dlatego realna różnica między kosztami eksploatacji kotła węglowego i kotła

gazowego kondensacyjnego, powinna być wyraźnie niższa niż zakładana

na podstawie parametrów katalogowych dla nowych kotłów węglowych.

Źródło: [1] J.Zawistowski, „Sprawność cieplna węglowych kotłów c.o. w warunkach eksploatacyjnych” Magazyn Instalatora 01.2012

9

Wybrane czynniki wpływające na sprawność

kotła węglowego i kotła gazowego

KOCIOŁ WĘGLOWY KOCIOŁ GAZOWY KONDENSACYJNY

Ochrona temperatury

minimalnej wody

w kotle

WYMAGANA (np. stosowanie zaworów

4-drogowych, pomp mieszających),

podwyższone temperatury wody

zwiększają dodatkowo straty ciepła

NIEWYMAGANA, pełna regulacja

temperatury wody w trybie pracy

pogodowej sprzyja wzrostowi efektu

kondensacji i sprawności

Komora spalania

OTWARTA, powoduje napływ

powietrza do kotłowni i budynku,

zwiększając potrzeby cieplne

ZAMKNIĘTA, uniezależnia pracę kotła

od powietrza w budynku, dodatkowa

wymiana ciepła spaliny/powietrze

Osady SILNIEJSZA PODATNOŚĆ na

pokrywanie sadzą komory spalania

NISKA PODATNOŚĆ, spalanie czystego

paliwa i spłukiwanie przez kondensat

Pompy obiegowe

STAŁOOBROTOWE, zwykle

o zwiększonej wydajności

i poborze energii elektrycznej

ELEKTRONICZNE o płynnej regulacji

wydajności i znacznie obniżonym

poborze energii elektrycznej

Przewymiarowanie

mocy grzewczej

WPŁYWA wyraźnie na wzrost m.in.

strat postojowych ciepła i spadek

sprawności np. średniorocznej

NIE OBNIŻA sprawności pracy kotła,

a wręcz ją podwyższa dzięki

zwiększonemu efektowi kondensacji

Bezwładność cieplna WYSOKA, zwiększa straty rozruchowe

i postojowe kotła o dużej masie

NISKA, szybkie dostosowanie mocy

do potrzeb, m.in. modulowany palnik

Kontrola spalania

BRAK lub podstawowa, zwiększona

zwykle ilość powietrza do spalania,

zwiększa straty spalinowe

KONTROLA zawartości CO2 lub CO

w spalinach i płynna regulacja ilości

gazu ziemnego i powietrza do spalania

10

Jakie podstawowe korzyści można osiągnąć dla zestawu

gazowy kocioł kondensacyjny + instalacja solarna

Przegląd korzyści dla zestawu gazowego

kotła kondensacyjnego z instalacją solarną

?

11

Kolektory

słoneczne

NISKIE KOSZTY EKSPLOATACYJNE

System grzewczy korzystający z gazowego kotła kondensacyjnego w połączeniu

z instalacją solarną, zapewni takie same lub niższe koszty eksploatacji, jak kocioł

węglowy (przykład dla domu 140 m2, NF60).

Kocioł gazowy

kondensacyjny Kocioł węglowy

2.270 zł/rok 2.280 zł/rok

Korzyści z zastosowania gazowego kotła

kondensacyjnego i kolektorów słonecznych

12

Korzyści z zastosowania gazowego kotła

kondensacyjnego i kolektorów słonecznych

KOMFORT, FUNKCJONALNOŚĆ, BEZPIECZEŃSTWO

Przede wszystkim… oszczędność miejsca zabudowy, cicha praca, czystość,

brak składu opału, zaawansowana automatyka z szerokim zakresem funkcji

łatwych w obsłudze. Bezpieczeństwo dzięki m.in. zamkniętej komorze spalania,

kontroli procesu spalania, zachowaniu czystości powierzchni grzewczych kotła

i komina.

Gazowy kocioł kondensacyjny

Vaillant auroCOMPACT

z wbudowanym zasobnikiem

warstwowym ciepłej wody

użytkowej dla podłączenia

instalacji solarnej

13

Korzyści z zastosowania gazowego kotła

kondensacyjnego i kolektorów słonecznych

POPRAWA JAKOŚCI POWIETRZA I ELIMINACJA NISKIEJ EMISJI

Problem niskiej emisji zanieczyszczeń, szeroko obecnie omawiany w mediach,

wynika przede wszystkim ze spalania węgla w źródłach ciepła małej mocy.

Emisje zanieczyszczeń przy spalaniu węgla są w porównaniu do spalania gazu

ziemnego wyższe około: 3-krotnie dla tlenków azotu NOx, 120-krotnie dla tlenku

węgla CO, 600-krotnie dla dwutlenku siarki SO2 i 1100-krotnie dla pyłów…

14

Korzyści z zastosowania gazowego kotła

kondensacyjnego i kolektorów słonecznych

Kocioł kondensacyjny z instalacją solarną

dla podgrzewania wody użytkowej CWU

Kocioł kondensacyjny

Kocioł węglowy

EFEKTYWNOŚĆ I PRZYSZŁOŚCIOWE STANDARDY

Wybór kondensacyjnego kotła gazowego to dostosowanie się do najwyższych

standardów efektywności. Zwłaszcza dla dodatkowego zastosowania kolektorów

słonecznych. klasa energetyczna zostanie podwyższona do poziomu A+,

świadczącego o wykorzystaniu energii odnawialnej.

Kotły węglowe posiadając klasę D, względnie C, będą stopniowo wycofywane ze

sprzedaży jako urządzenia grzewcze o najniższej efektywności energetycznej.

Chłodzenie

Ogrzewanie

Energia odnawialna

Kotły gazowe

Kotły olejowe

Pompy ciepła

Kolektory słoneczne

Systemy wentylacji

www.eko-blog.pl www.vaillant.pl