Koszty podgrzewania ciepłej wody użytkowej - porównanie 2016

Koszty podgrzewania wody użytkowej – porównanie 2016

Określanie zużycia ciepła dla podgrzewania wody użytkowej

Koszty podgrzewania wody użytkowej dla różnych źródeł ciepła

Sezon grzewczy i poza grzewczy, a koszty podgrzewania wody

Wydanie 1/2016

30.05.2016

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

http://www.eko-blog.pl/



http://www.vaillant.pl/

2

Udział kosztów ogrzewania domu i podgrzewu

wody użytkowej w budżecie domowym

Wydatki na użytkowanie domu i zakup nośników energii

stanowią średnio 20,3% rocznych całkowitych wydatków

gospodarstwa domowego (GUS 2015) i należą po wydatkach

na żywność do największych obciążeń budżetu domowego.

Koszty zakupu energii elektrycznej oraz paliw (gaz ziemny)

stanowią około 60% wymienionych wyżej wydatków.

Koszty zimnej wody, kanalizacji oraz wydatki na czynsz

itp. stanowią pozostałą część – około 40%

40 %

Źródło: „Zużycie energii w gospodarstwach domowych w 2012 r.”, Główny Urząd Statystyczny 2014

60 %

20,3 %

3

1

Jak obliczyć koszty podgrzewania

ciepłej wody w domu? … w 4 krokach

Zużycie ciepłej wody użytkowej

2 Zapotrzebowanie ciepła dla podgrzewania wody

3 Zużycie paliwa lub energii

do podgrzewania wody 4 Koszty zakupu paliwa

lub energii

4

-

1

Krok 1. Zużycie ciepłej wody użytkowej

(wg normy PN-92/B-01706)

Zużycie ciepłej

wody użytkowej

Dobowe zużycie ciepłej wody użytkowej jest zależne

od preferencji mieszkańców domu: z jakich urządzeń

korzystają i przez jak długi czas.

Jeżeli dla ciepłej wody wyodrębnione są oddzielne

liczniki zużycia wody, to można bezpośrednio

dokonać odczytu np. dla jednego dnia, czy też

miesiąca. Jeżeli licznik rejestruje ogólne zużycie

wody, to można szacunkowo przyjąć, że na ciepłą

wodę przypada średnio 1/3 ogólnego zużycia wody.

Przyjmuje się, że zużycie wody w zależności

od rodzaju poboru wynosi wg normy PN-92/B-01706

od 110 do 130 dm3/os. na dzień (w zależności o tego

czy w budynku są natryski czy wanny). 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 niemieckiej normie DIN 4708 lub

z własnych obliczeń projektowych.

litrów na osobę dziennie (wg PN-92/B-01706)

5

1 Zużycie ciepłej

wody użytkowej

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).

Krok 1. Zużycie ciepłej wody użytkowej

(wg normy DIN 4708)

Charakter potrzeb

ciepłej wody użytkowej

Zużycie wody

dm3/os.dzień

Niskie potrzeby 30

Przeciętne potrzeby 50

Wysokie potrzeby 70

litrów na osobę dziennie (wg DIN 4708)

6

2

Krok 2. Zapotrzebowanie ciepła

dla podgrzewania wody

Zapotrzebowanie ciepła

dla podgrzewania wody

Zapotrzebowanie ciepła dla podgrzewania ciepłej

wody użytkowej można określić za pomocą wzoru:

gdzie:

VCWU – dzienne zużycie ciepłej wody [dm3/d];

dla uproszczenia bez uwzględnienia gęstości wody

cw – ciepło właściwe wody (4,19 kJ/kgK); określa ile ciepła

(kJ) przyjmuje/oddaje 1 kg wody przy zmianie

temperatury o 1 stopień oC (zmiana jak Kelvin, K)

T – różnica temperatury wody zimnej i podgrzanej

wyrażana w stopniach Kelvina, (np. przy podgrzaniu

od 10 do 45 oC, T = 35 K)

Przykład: ilość ciepła konieczna do doprowadzenia dla podgrzania

300 litrów wody od 10 do 50 oC (T = 40 K)

Ilość ciepła w przeliczeniu na kWh wynosi:

7

3

Krok 3. Zużycie paliwa lub energii

do podgrzewania wody

Zużycie paliwa lub energii


Obliczone w KROKU 2 zapotrzebowanie ciepła

określa ilość ciepła która musi być doprowadzona do

podgrzania wody, jednak nie uwzględnia ona szeregu

strat ciepła wynikających z:

o 1- strat ciepła podgrzewacza (zbiornika) wody

o 2- strat ciepła w orurowaniu (doprowadzenie wody

do tzw. punktów czerpalnych i jej cyrkulacja)

o 3- sprawności źródła ciepła (np. kotła grzewczego)

Dla określenia rzeczywistego zużycia paliwa lub

energii elektrycznej służącej do podgrzewania ciepłej

wody użytkowej, należy uwzględnić wymienione wyżej

straty – w sposób przybliżony lub za pomocą

szczegółowych obliczeń projektowych.

Dla budynków jednorodzinnych, gdzie instalacja

wody użytkowej ma małe rozmiary, można skorzystać

z przybliżonych metod określania strat ciepła

w układzie przygotowania wody.

8

3





1- straty ciepła podgrzewacza wody QPDG są

zależne od konstrukcji podgrzewacza oraz temperatur

– wody oraz otoczenia wewnątrz pomieszczenia.

Karta katalogowa podgrzewacza powinna zawierać

informację o zużyciu (stratach) energii w stanie

gotowości (kWh/dzień) oraz klasie efektywności

energetycznej (najwyższa klasa „A”).

Przykładowe dane techniczne

podgrzewacza VIH R 200/6 M

(prod. Vaillant) o pojemności

184 litry, stosowanego do

współpracy np. z kotłami

wiszącymi 1-funkcyjnymi

9

3





2- straty ciepła w orurowaniu QR (doprowadzenie

wody do tzw. punktów czerpalnych i jej cyrkulacja)

są zależne od temperatury wody, od izolacji cieplnej

i temperatury otoczenia wokół rur

Straty ciepła dla orurowania wody użytkowej qR

można w przybliżeniu przyjmować jako:

- bardzo dobra izolacja cieplna rur: 8÷10 W/mb

- przeciętna izolacja cieplna rur: 1215 W/mb

- zła izolacja cieplna rur lub jej brak: 20÷30 W/mb

W obliczeniu strat QR należy uwzględnić długość

rur LR oraz czas pracy pompy cyrkulacyjnej t:

Straty ciepła z orurowania ciepłej wody w budynku

1-rodzinnym mogą wynosić 25 kWh na dzień.

Przykład:

Przeciętna izolacja 12 W/mb

Długość rur 20 mb

Czas pracy cyrkulacji 8 h/d

10

3





3- sprawność źródła ciepła Z w trybie podgrzewu

ciepłej wody użytkowej jest zależna od konstrukcji

samego źródła ciepła oraz temperatury zasilania

i powrotu wody grzewczej z wymiennika ciepła

(zwykle wężownicy w podgrzewaczu).

Istotny jest także wpływ warunków pracy źródła

ciepła, tzn. inna będzie sprawność jego pracy

w sezonie grzewczym, a inna poza tym sezonem.

W sezonie grzewczym źródło ciepła przełącza

się płynnie w razie potrzeby na podgrzewanie wody

użytkowej bez strat ciepła i energii związanych

z rozruchem i postojem.

Poza sezonem grzewczym, źródło ciepła zostaje włączane do pracy startując zwykle

ze stanu zimnego ( straty rozruchowe). Po zakończeniu pracy ciepło zawarte w wodzie

grzewczej w źródle ciepła nie jest wykorzystane (instalacja grzewcza nie pracuje), co wiąże

się ze stratami ciepła ( straty postojowe). Sprawność pracy źródła ciepła poza sezonem

grzewczym jest zwykle o kilkanaście procent niższa niż w sezonie grzewczym.

11

3





3- sprawność źródła ciepła Z w trybie podgrzewu

ciepłej wody użytkowej uśredniona dla całego roku

pracy jest wg różnych źródeł (np. BDH, bdh-koeln.de),

niższa o około 510% od sprawności średniorocznej

określonej dla łącznego trybu pracy (ogrzewanie CO

oraz podgrzewanie wody użytkowej CWU).

Większa różnica występuje dla kotłów stojących

i kotłów na paliwa stałe – z uwagi na ich zwiększone

straty rozruchowe i postojowe.

Wyjątek stanowią coraz bardziej popularne pompy

ciepła powietrze/woda. W ich przypadku sprawność

(efektywność) pracy w trybie podgrzewania wody

użytkowej jest zwykle nieco wyższa niż w trybie

ogrzewania budynku. Wynika to z korzystnych

dla pompy ciepła warunków pracy poza sezonem

grzewczym (wysokie temperatury powietrza

zewnętrznego wzrost efektywności pracy)

12

3





3- sprawność źródła ciepła Z w trybie całorocznego

podgrzewu wody użytkowej można szacować na:

Rodzaj źródła ciepła Średnioroczna sprawność

w trybie CWU (w trybie CO)

Kocioł gazowy

niskotemperaturowy 80% (85%)

Kocioł gazowy

kondensacyjny 94% (99%)

Kocioł olejowy

niskotemperaturowy 78% (85%)

Kocioł na drewno

(pellety) 72% (80%)

Kocioł węglowy

z podajnikiem 65% (75%)

Pompa ciepła

powietrze/woda SCOP 3,90 (3,90)

Bojler elektryczny 99%

UWAGI:

- sprawności kotłów dla trybu pracy CO wg

bdh-koeln.de, konsument.at

- efektywność SCOP dla pomp ciepła wg kalkulatora

PORT PC dla aroTHERM VWL 155/2A, nowy dom,

II strefa, ogrzewanie podłogowe 35/28 oC

- pozostałe źródła ciepła: szacunki własne na

podstawie ogólnych informacji z literatury

- sprawności kotłów odniesione zostały do ciepła

spalania (Hs)

13

3





Dzienne zużycie paliwa dla podgrzewania wody:

QCWU – zapotrzebowanie ciepła dla podgrzewania

ciepłej wody użytkowej

QPDG – straty ciepła podgrzewacza

QR – straty ciepła orurowania wody użytkowej

z – sprawność źródła ciepła (jeśli np. 94% dla

kotła, to do podstawienia wartość 0,94)

HS – ciepło spalania paliwa (w przypadku energii elektrycznej podstawia się wartość 1)

Gaz ziemny GZ50 11,1 kWh/m3 (39,8 MJ/m3)

Olej opałowy lekki EL 10,6 kWh/dm3 (38,2 MJ/m3)

Pellety (granulat drewna) 5,4 kWh/kg (19,5 MJ/kg)

Węgiel kamienny (orzech II) 8,3 kWh/kg (30,0 MJ/kg)

14

3





Przykład 1:

- dzienne zużycie gazu GZ50 dla podgrzewu wody:

- roczne zużycie gazu GZ50 dla podgrzewu wody:

= 340 dni 1,61 = 547 m3/rok

Przykład 2:

- dzienne zużycie en. elektrycznej – pompa ciepła:

- roczne zużycie en. elektrycznej – pompa ciepła:

= 340 dni 4,3 = 1462 kWh/rok

UWAGI:

- zapotrzebowanie ciepła dla wody 300 l/dzień

QCWU = 14 kWh/d

- straty ciepła podgrzewacza wody

QPDG = 0,83 kWh/d

- straty ciepła z orurowania

QR = 1,92 kWh/d

15

4

Krok 4. Koszty zakupu paliwa lub energii

elektrycznej

Koszty zakupu paliwa

lub energii

Na podstawie znajomości zużycia paliwa lub energii

elektrycznej dla podgrzewania wody CWU, można

wprost określić dzienne lub roczne koszty jego zakupu

Rodzaj

paliwa/energii Koszty jednostkowe

Gaz ziemny

GZ50

Koszty obliczane na podstawie taryfy zakupowej.

Dla domów ogrzewanych gazem ziemnym zwykle

taryfa W-3 (rzadziej W-2).

Orientacyjny koszt : 2,15 PLN/m3

Olej opalowy

lekki

Koszt zmienny w zależności od warunków

rynkowych (wykaz np. na olej-opalowy.pl)

Orientacyjny koszt: 2,80 PLN/dm3

Węgiel

kamienny


rynkowych (ceny np. na stronach aukcyjnych)

Orientacyjny koszt: 850 PLN/t (orzech II)

Pellety

(drewno)


rynkowych (ceny np. na stronach aukcyjnych)

Orientacyjny koszt: 900 PLN/t

Energia

elektryczna

Koszty obliczane na podstawie taryfy zakupowej.

Dla typowej taryfy jednostrefowej G11:

Orientacyjny koszt : 0,58 PLN/kWh

16

Porównanie kosztów podgrzewania ciepłej

wody użytkowej

Porównanie kosztów podgrzewania dla 340 dni w roku, przy dziennym zużyciu ciepłej

wody użytkowej 300 litrów dziennie (16,75 kWh ciepła wraz ze stratami ciepła)

Założenia dla sprawności źródeł ciepła i cen paliw oraz energii zgodnie

z wcześniejszymi informacjami i przykładami obliczeń

PLN/rok brutto

Chłodzenie

Ogrzewanie

Energia odnawialna

Kotły gazowe

Kotły olejowe

Pompy ciepła

Kolektory słoneczne

Systemy wentylacji

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




http://www.vaillant.pl/

Koszty podgrzewania ciepłej wody użytkowej - porównanie 2016

Education

Transcript of Koszty podgrzewania ciepłej wody użytkowej - porównanie 2016