1. Zagadnienia ogólne projektowania systemów grzewczych

1.1. Wstęp

Oddajemy w Państwa ręce kolejną edycję poradnika projektanta pod tytułem Nowoczesne systemy

grzewcze. Rozwój techniki grzewczej obserwowany w ostatnich latach znajduje odzwierciedlenie
w niniejszym opracowaniu. Na szczególną uwagę zasługuje rozwój takich dziedzin jak pompy ciepła,
technika solarna, technika kondensacyjna i ich wzajemne uzupełnianie się, co znajduje wyraz
w proponowanych rozwiązaniach i zastosowaniach.

W rozdziale pierwszym podano podstawowe dane na temat źródeł energii (paliw), omówiono naj-

nowsze rozwiązania w technice kondensacyjnej, solarnej, pompach ciepła i pozostałych produktach
firmy De Dietrich, takich jak kotły grzewcze i systemy automatyki. Omówiono również zagadnienia
dotyczące projektowania systemów przygotowania ciepłej wody użytkowej (np. podgrzewaczy pojem-
nościowych), a także pewne zagadnienia dotyczące przykładowej analizy ekonomicznej wyboru źródła
ciepła dla budynku.

Rozdział drugi dotyczy zagadnień doboru urządzeń w systemach grzewczych podczas ich projekto-

wania. Zawarto w nim takie zagadnienia, jak np. sporządzanie bilansów cieplnych na potrzeby c.o.
wedlug europejskiej normy „Metodyka obliczeń zapotrzebowania na moc cieplną” PN-EN 12831:2006.
Omówiono w tym rozdziale również takie zagadnienia, jak wymagania dotyczące oszczędności energii
w budownictwie, dobór jednostek kotłowych, dobór podgrzewaczy c.w.u, dobór przewodów powietrz-
no-spalinowych oraz zagadnienia doboru pomp, armatury regulacyjnej oraz zabezpieczającej, rozdzie-
laczy hydraulicznych, a także zestawiono wymagania co do lokalizacji, wentylacji, odprowadzania
spalin i wymagań budowlanych dla kotłowni o różnych mocach.

W rozdziale trzecim przedstawiono i omówiono schematy technologiczne proponowanych syste-

mów grzewczych opartych na kotłach grzewczych, kolektorach słonecznych oraz z wykorzystaniem
pomp ciepła.

Pragniemy zachęcić Państwa do lektury nowej edycji naszego poradnika oraz do zastosowania na-

szych urządzeń w swojej pracy. Jesteśmy przekonani, że ta książka przyda się Państwu w pracy i przy-
czyni do sukcesu, na którym z oczywistych względów bardzo nam zależy.

1.2. Źródła energii cieplnej

W UE ponad 40% energii zużywanej jest na cele ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytko-

wej. Do celów ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.) w warunkach polskich
wykorzystuje się następujące źródła energii:
a) kotłownie

•

na: gaz ziemny,

•

na: gaz płynny,

•

na: olej opałowy lekki,

•

na: paliwa stałe (drewno, węgiel, koks);

b) miejskie systemy ciepłownicze,

4

1. Zagadnienia ogólne projektowania systemów grzewczych

c) pompy ciepła,
d) energię słoneczną do celów grzewczych,
e) gruntowe wymienniki ciepła.

O wyborze konkretnego rodzaju źródła ciepła dla budynków decydują warunki lokalne (np. obe-

cność gazu sieciowego, systemu ciepłowniczego), a także niezwykle istotnym parametrem jest koszt
energii cieplnej uzyskiwanej z danego źródła ciepła.

Należy pamiętać, iż o koszcie energii nie decyduje jedynie koszt paliwa, lecz także koszty utrzyma-

nia urządzeń, amortyzacja, sprawność, podatki itp.

1.2.1. Gaz ziemny

Gaz ziemny jest to paliwo gazowe pochodzące ze złóż naturalnych, którego podstawowym składni-

kiem jest metan. Stanowi on mieszaninę lekkich węglowodorów. Według PN-87/C-96001 gaz pocho-
dzenia naturalnego, którego głównym składnikiem jest metan (gazy wysokometanowe, zaazotowane,
kopalne), został zaliczony do gazów II grupy. Zgodnie z PN-87/C-96001 wymagania dla gazów II grupy
podano w tabeli 1.

Użyte w tabeli 1 pojęcia oznaczają:

•

Liczba Wobbego – stosunek ciepła spalania gazu (MJ/m

3

) do pierwiastka kwadratowego z liczby

wyrażającej gęstość względną gazu w tych samych warunkach odniesienia: 0 °C i 1013,25 hPa.

•

Ciepło spalania paliwa – jest to ilość ciepła w MJ/m

3

(lub kJ/kg) wydzielona podczas zupełnego

i całkowitego spalenia 1 m

3

paliwa gazowego lub 1 kg paliwa ciekłego, jeśli po zakończeniu spala-

nia woda w produktach spalania występuje w postaci cieczy (skroplone skropliny), wartość liczbo-
wa ciepła spalania odnosi się do temperatury t = 25 °C i p = 0,1 MPa.

•

Wartość opałowa – ilość ciepła wyrażona w MJ/m

3

lub kJ/kg wydzielona podczas zupełnego spale-

nia 1 m

3

paliwa gazowego lub 1 kg paliwa ciekłego, jeżeli po zakończeniu spalania w produktach

spalania woda występuje w postaci pary, a wartość liczbową ilości ciepła odnosi się do t = 25 °C i p =
0,1 MPa. Wartość opałowa jest zatem mniejsza od ciepła spalania o ilość ciepła potrzebną do odpa-
rowania wody zawartej w produktach spalania w postaci pary wodnej.

•

Ciśnienie nominalne – umownie przyjęta wartość ciśnienia charakteryzująca wytrzymałość ele-
mentu ciśnieniowego w temperaturze odniesienia; ciśnienie nominalne jest liczbowo równe warto-
ści dopuszczonego ciśnienia roboczego.

Tabela 1. Wymagania dla gazów ziemnych II grupy

Wymagania

Podgrupa

GZ-35

GZ-41,5

GZ-50

Liczba Wobbego (MJ/m

3

)

• zakres wartości

32,5÷37,5

37,5÷45,0

45,0÷54,0

• wartość nominalna

35

41,5

50

Ciepło spalania MJ/m

3

nie mniej niż

26,0

30,0

34,0

Wartość opałowa (MJ/m

3

) nie mniej niż

27,6 (min. 24,0)

31 (min. 27,0)

35,9 (min. 31,0)

Ciśnienie nominalne gazu przed
aparatami gazowymi (kPa)

1,3

2,0

2,0

• dopuszczalne wahania ciśnienia (kPa)

+0,3

+0,3

+0,5

–0,25

–0,25

–0,25

5

1.2. Źródła energii cieplnej

1.2.2. Gaz płynny

Gaz płynny (gaz propanowo-butanowy) jest mieszaniną węglowodorów składającą się przede wszy-

stkim z propanu i butanu oraz izobutanu; otrzymywany z gazu ziemnego mokrego lub z gazu rafineryj-
nego. Mieszaniny te pod ciśnieniem par własnych są cieczami w temperaturze około 20 °C i są sklasy-
fikowane jako:
•

mieszanina A (butan techniczny),

•

mieszanina B (propan-butan techniczny),

•

mieszanina C (propan techniczny).
Praktyczne zastosowanie w ogrzewnictwie ma propan techniczny C [6], który jest skroplonym ga-

zem węglowodorowym, zakwalifikowanym do materiałów niebezpiecznych w klasie 2 i klasie wybu-
chowości IIA, o gęstości względem powietrza 1,55 i granicy wybuchowości w powietrzu od 2,1% do
9,5%. Wymagania dla gazów węglowodorowych podane są w PN-82/C-96000, gdzie gazy płynne zo-
stały zaliczone do III grupy gazów i oznaczono je symbolem GPB. Wymagania dla gazów płynnych
podano w tabeli 2.

Tabela 2. Wymagania dla gazów płynnych według PN-82/C-96000

Rodzaj gazu

Wymagania

Butan

Propan-butan

Propan

techniczny

techniczny

techniczny

(mieszanina A)

(mieszanina B)

(mieszanina C)

Wartość opałowa (kJ/kg)

nie mniejsza niż

44 800

45 220

45 640

Gęstość w temperaturze 15,6 °C

(t/m

3

) nie mniejsza niż

0,564

0,500

0,495

Prężność par (MPa) w temperaturze:

15 °C nie mniejsza niż

0,47

0,049

0,200

40 °C nie mniejsza niż

–

–

–

70 °C nie mniejsza niż

1,08

2,55

3,04

Ciśnienie nominalne gazu

przed aparatami gazowymi (kPa)

3,6

3,6

3,6

• dopuszczalne wahania ciśnienia (kPa)

+0,8

+0,8

+0,8

–0,7

–0,7

–0,7

1.2.3. Olej opałowy

W ogrzewnictwie ze względu na swoje właściwości jako paliwo do domowych i komunalnych urzą-

dzeń grzewczych znalazł zastosowanie tzw. olej opałowy lekki. Właściwości oleju opałowego według
DIN 51603 zawarto w tabeli 3.

Tabela 3. Wybrane właściwości oleju opałowego

Wymagania

Wartość

Wartość opałowa, nie mniejsza niż

42,0 MJ/kg

Gęstość w temperaturze 15 °C, nie więcej niż

0,860 kg/dm

3

Lepkość kinematyczna w temperaturze 20 °C, nie więcej niż

6,0 cSt

Temperatura krzepnięcia, nie więcej niż

–6 °C

Zawartość wody, w % masowych, nie więcej niż

0,05

Zawartość siarki, w % masowych, nie więcej niż

0,20

6

1. Zagadnienia ogólne projektowania systemów grzewczych

1.2.4. Energia odnawialna

Parlament Europejski przegłosował w dniu 17 grudnia 2008 r. pakiet ustaw, nazywanych pakietem

klimatycznym „3×20%”. Pakiet ten dotyczy: ograniczenia do 2020 roku emisji CO

2

o 20%, zmniejsze-

nia zużycia energii o 20% oraz wzrost zużycia energii z odnawialnych źródeł z obecnych 8,5 do 20%.
W państwach UE budynki odpowiadają za zużycie ok. 40% energii ogółem, stąd redukcja zużycia
energii (pochodzącej z paliw kopalnych) oraz zastosowanie niekonwencjonalnych źródeł energii stano-
wią wyraźną linię postępowania w dążeniu do zwiększenia niezależności energetycznej UE i zmniej-
szenia emisji gazów cieplarnianych, głównie CO

2

. W tym celu UE znowelizowała dyrektywę EPBD

(Dyrektywa w sprawie charakterystyki energetycznej budynków – oryginalna wersja Dyrektywy 2002/
91/WE). W myśl tej nowelizacji m.in. wszystkie budynki wybudowane po 31 grudnia 2020 roku będą
musiały spełniać wysokie standardy energooszczędności i być zasilane w dużej mierze przez energię
odnawialną. Nowa wersja dyrektywy została ogłoszona na przełomie marca i kwietnia 2010 [1].

W artykule 6. dotyczącym nowych budynków istnieje zapis, że państwa członkowskie UE podejmą

niezbędne środki w celu zapewnienia nowym budynkom możliwości technicznych, środowiskowych
i ekonomicznych systemów grzewczych alternatywnych, takich jak:

a) zdecentralizowane systemy dostawy energii oparte na energii odnawialnej,
b) skojarzona gospodarka energetyczna (kogeneracja),
c) ogrzewanie lub chłodzenie lokalne, zwłaszcza gdy jest oparte w części lub w całości na energii

odnawialnej.

d) pompy ciepła powinny być brane pod uwagę na etapie przed rozpoczęciem budowy budynków.
Nowa dyrektywa wymaga studiów wykonalności systemów alternatywnych dla wszystkich budyn-

ków. Przewiduje [1] się, że najczęściej stosowane technologie w systemach alternatywnych dużych
budynków to zdecentralizowane systemy dostawy energii, kogeneracja, ogrzewanie i chłodzenie lokal-
ne oraz pompy ciepła.

Za źródła energii do celów ogrzewania przygotowania cieplej wody użytkowej można wykorzystać

niekonwencjonalne i odnawialne źródła energii. Do nich można zaliczyć energie promieniowania sło-
necznego, energię gruntu, energię zawartą w powietrzu zewnętrznym itp. W ustawie „Prawo energe-
tyczne” rozróżnia się następujące pojęcia:

Rys. 1. Średnioroczne promieniowanie słoneczne w Europie [w kWh/m ] (

2

Źródło: Komisja Europejska)

7

•

niekonwencjonalne źródło energii – źródło, które nie wykorzystuje w procesie przetwarzania spa-
lania organicznych paliw kopalnych

•

odnawialne źródło energii – źródło wykorzystujące w procesie przetwarzania niezakumulowaną
energię słoneczną w rozmaitych postaciach, a zwłaszcza energię rzek, wiatru, biomasy, energię
promieniowania słonecznego.
Do celów grzewczych, głównie w naszych warunkach klimatycznych, można wykorzystać energię

promieniowania słonecznego, energię gruntu oraz energie zawartą w powietrzu zewnętrznym (pompy
ciepła).

Energetyka słoneczna w Unii Europejskiej

Energia słoneczna jest stosowana do ogrzewania budynków, klimatyzacji pomieszczeń oraz ogrze-

wania wody użytkowej (rys. 2).

W warunkach Polski średnie nasłonecznienie w poszczególnych miesiącach kształtuje się jak na

rysunku 3.

0

50

100

150

200

Nas

łonecznienie [kWh/m

2

]

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Miesi

ące

Rys. 3. Średnie nasłonecznienie w Polsce w poszczególnych miesiącach

Rys. 2. Cieplna energetyka słoneczna w Unii Europejskiej w 2007 r.

(Źródło: G. Stryi-Hipp, German experiences with support programs for the development

of Photovoltaic and Solar Terma markets, Solar Support Programs, San Francisco 2009)

1.2. Źródła energii cieplnej

8

1. Zagadnienia ogólne projektowania systemów grzewczych

Ilość energii cieplnej możliwej do uzyskania przez kolektory słoneczne w skali roku (uwzględnia-

jąc średnioroczną sprawność instalacji z kolektorami w granicach 0,3÷0,4) szacuje się na poziomie
~ 300÷400 kWh energii cieplnej w skali roku z 1 m

2

kolektora słonecznego.

Analizując rozkład promieniowania słonecznego w Polsce, można stwierdzić, że w okresie letnim

istnieją korzystne warunki do przygotowania c.w.u., natomiast w okresie zimowym, w którym wystę-
puje największe zapotrzebowanie na energię cieplną ze względu na ogrzewanie, praktycznie nie ma
możliwość wykorzystania energii promieniowania słonecznego na potrzeby ogrzewania, Jedynie
w okresach przejściowych np. kwiecień–maj oraz wrzesień–październik możliwe jest wspomaganie
instalacji grzewczych energią promieniowania słonecznego.

Grunt

Ciepło zgromadzone w gruncie na niewielkiej głębokości pochodzi z energii słońca. Na skutek pro-

mieniowania słonecznego, energia cieplna gromadzi się w górnej warstwie gruntu. Wskutek zmian
promieniowania słonecznego oraz zmian temperatury powietrza zewnętrznego, temperatura gruntu pod
powierzchnia ziemi zmienia się w ciągu roku. Jedynie na głębokości powyżej 10 m praktycznie tempe-
ratura gruntu jest stabilna i niezmienna w ciągu roku. Energia zawarta w gruncie stanowić może dobre
źródło energii (tzw. dolne źródło) dla pomp ciepła.

W przypadku poboru ciepła z gruntu, istnieją dwa zasadnicze rozwiązania dotyczące posadowienia

tzw. kolektorów w gruncie:
•

poziomy wymiennik gruntowy ciepła,

•

pionowy wymiennik gruntowy ciepła.
Najczęściej stosowanymi systemami do pobierania ciepła z gruntu są wymienniki rurowe ułożone

w gruncie na głębokości średnio od 1,0 do 1,6 metra (poniżej strefy zamarzania).

Ilość energii, jaka może być pobrana przez gruntowy wymiennik ciepła zależy od warunków grunto-

wo-wilgotnościowych. Z jednego metra bieżącego takiego wymiennika ciepła można uzyskać od 17 do
50 W/m w zależności od rodzaju gruntu. Mniejsza wartość odnosi się do gruntu suchego, większa
wartość do gruntu wilgotnego. W praktyce można orientacyjnie założyć, że powierzchnia, jaką zajmuje
poziomy wymiennik gruntowy ciepła ułożony w formie „tradycyjnej” w postaci „wężownicy” zagłębio-
nej w gruncie to około 4–4,5 m

2

powierzchni gruntu na 1 m

2

powierzchni ogrzewalnej budynku.

Nie zaleca się, aby grunt nad poziomym wymiennikiem ciepła był pokryty twardą nawierzchnią,

tylko zaleca się trawnik. Najlepsze warunki są wówczas do nagrzewania gruntu przez słońce.

Pionowe wymienniki gruntowe są bardziej niezawodnym sposobem pozyskiwania energii z gruntu.

Temperatura gruntu na głębokości poniżej 10 m jest już stabilna i dlatego pompy ciepła z takimi dolny-
mi źródłami ciepła pracują stabilniej oraz z większą efektywnością. W warunkach polskich można przy-
jąć, że odwierty pionowe mogą sięgać do 100 m. Oznacza to, że w zapotrzebowaniu na moc cieplną
budynku około 10–15 kW (na centralne ogrzewanie i przygotowanie c.w.u) potrzebne są np. dwa odwierty
o głębokości do 100 m lub więcej odwiertów płytkich. Odległość w poziomie pomiędzy odwiertami
powinna wynosić około 10 m, ze względu na ich wzajemne oddziaływania termiczne.

Powietrze zewnętrzne

Powietrze zewnętrzne może stanowić dolne źródło ciepła dla pompy ciepła. Wadą powietrza jako

dolnego źródła ciepła jest jego zmienna temperatura i w okresie zimowym, w niskich temperaturach,
gwałtownie spada ich współczynnik efektywności (COP) pompy ciepła, przez co ich eksploatacja może
w pewnych zakresach temperatury (ujemne temperatury powietrza) być nieekonomiczna. W tabeli 4
przedstawiono częstotliwość występowania określonej temperatury powietrza zewnętrznego i niższej.
Tabelę opracowano na podstawie danych ministerstwa infrastruktury (dla Wrocławia) – średnie tempe-
ratury powietrza zewnętrznego na podstawie danych wieloletnich.

Na rysunku 4 podano dodatkowo z dokładnością do 1 °C czas występowania określonej temperatury

powietrza zewnętrznego.

9

Tabela 4. Częstotliwość występowania danej temperatury i niższych
w godzinach dla Wrocławia, według danych ze strony Ministerstwa
Infrastruktury

T

z

T

h

T

z

T

h

T

z

T

h

°C

h

°C

h

°C

h

–18,0

3

–1,0

1175

16,0

7115

–17,0

4

0,0

1463

17,0

7400

–16,0

6

1,0

1837

18,0

7653

–15,0

16

2,0

2251

19,0

7874

–14,0

20

3,0

2643

20,0

8050

–13,0

22

4,0

3015

21,0

8196

–12,0

39

5,0

3381

22,0

8318

–11,0

62

6,0

3706

23,0

8430

–10,0

90

7,0

4025

24,0

8507

–9,0

117

8,0

4332

25,0

8577

–8,0

184

9,0

4646

26,0

8635

–7,0

227

10,0

4948

27,0

8683

–6,0

305

11,0

5317

28,0

8718

–5,0

431

12,0

5636

29,0

8739

–4,0

573

13,0

6027

30 i >

8760

–3,0

746

14,0

6425

–2,0

934

15,0

6769

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

-20,0

-10,0

0,0

10,0

20,0

30,0 Te, [°C]

?, [h]

Rys. 4. Częstotliwość występowania temperatury zewnętrznej

dla Wrocławia (oprac. własne na podst. [39])

Z tabeli 4 wynika, że temperatura powietrza zewnętrznego na podstawie wieloletnich obserwacji

poniżej T

z

= –5 °C oraz niższa występują statystycznie nie dłużej niż 431 godzin w roku, tzn. około

16–20 dni w roku, czyli nie dłużej niż 10% długości sezonu grzewczego (ok. 200–220 dni w skali roku
w Polsce). Oznacza to, że w przypadku zastosowania pompy ciepła typu powietrze–woda, przez około
15–20 dni należy założyć pracę dodatkowego źródła ciepła zamiast pracy pompy ciepła, z uwagi na jej
nieefektywną pracę w zakresie temperatur ujemnych. Analizując pracę pompy ciepła w całym roku,
przy dostawie energii na potrzeby ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej, energia z do-
datkowego źródła ciepła (grzałka elektryczna lub kocioł na paliwo stałe, ciekłe lub gazowe) stanowić
może od 5 do 20% ogólnej ilości energii dostarczanej do budynku w skali roku.

Istnieje wiele rozwiązań pomp ciepła, w których znajdują się grzałki elektryczne (wspomagające

pompę ciepła w szczytowych obciążeniach) lub podłącza się dodatkowe, zewnętrzne źródła ciepła, np.
kocioł grzewczy, grzałki elektryczne (jednofazowe lub trójfazowe).

1.2. Źródła energii cieplnej

T

10

1. Zagadnienia ogólne projektowania systemów grzewczych

1.3. Koszty energii cieplnej w Polsce

Koszty wytwarzania energii na potrzeby ogrzewania oraz przygotowania c.w.u. kształtują się w spo-

sób bardzo zróżnicowany w zależności od zastosowanego systemu zaopatrzenia w ciepło. O kosztach
zużywanej energii decyduje nakład finansowy związany z zakupem paliwa lub ciepła, konwersja paliwa
w produkt końcowy oraz wydatki związane z eksploatacją i utrzymaniem systemów.

Istotnym czynnikiem obliczania kosztów energii cieplnej jest prawidłowa ocena stanu systemu grzew-

czego oraz określenie sprawności zastosowanych instalacji ogrzewczych. W przypadku budynku mie-
szkalnego przewidziane jest rozpatrzenie użytkowania energii na cele ogrzewania i wentylacji oraz
przygotowania c.w.u.

Średnia sezonowa sprawność całkowita systemu grzewczego budynku

η

W,tot

stanowi iloczyn następu-

jących sprawności cząstkowych, których stabelaryzowane wartości zawarto w rozporządzeniu [2], tj.:
•

średniej sezonowej sprawności wytworzenia nośnika ciepła z energii dostarczanej do granicy bilan-
sowej budynku (energii końcowej)

η

W,g

; sprawność dla analizowanego przypadku powinna uwzglę-

dniać moc i stan techniczny źródła ciepła (wiek, stopień zużycia itp.), średniosezonowe obciążenie
cieplne oraz rodzaj paliwa,

•

średniej sezonowej sprawności przesyłu (dystrybucji) nośnika ciepła w obrębie budynku

η

W,d

okre-

ślanej w zależności od rozległości instalacji grzewczej, jakości jej izolacji cieplnej oraz sposobu
prowadzenia sieci rozdzielczej,

•

średniej sezonowej sprawności akumulacji ciepła w elementach pojemnościowych systemu grzew-
czego budynku

η

W,s

przyjmowanej w zależności od parametrów zasobnika buforowego i jego usytu-

owania,

•

średniej sezonowej sprawności regulacji i wykorzystania ciepła w budynku

η

W,e

.

Analiza stanu poszczególnych systemów grzewczych oraz ich sprawności przeprowadzana jest

z uwzględnieniem obowiązujących przepisów, dokumentacją techniczną budynku wraz z instalacjami
i urządzeniami, wiedzą techniczną oraz dostępnymi danymi katalogowymi urządzeń i elementów insta-
lacji c.o.

Osobnym zagadnieniem jest określenie sprawności instalacji c.w.u. Zgodnie z Rozporządzeniem

[39] średnią sezonową sprawność całkowitą systemu przygotowania c.w.u. od wytworzenia do dostar-
czenia do punktu czerpalnego

η

W,tot

określa się zgodnie z następującą zależnością:

, tot

,

,

,

,

W

W g

W d

W s

W e

η

η η η η

=

gdzie:

η

W,g

– średnia sezonowa sprawność całkowita systemu przygotowania c.w.u. od wytworzenia

do dostarczenia do punktu czerpalnego (zależy od źródła ciepła – jego rodzaju, stanu
technicznego oraz liczby i mocy jednostek kotłowych),

η

W,d

– średnia sezonowa sprawność wytworzenia nośnika ciepła z energii dostarczanej do grani-

cy bilansowej budynku (energii końcowej),

η

W,s

– średnia sezonowa sprawność akumulacji ciepłej wody w elementach pojemnościowych

systemu ciepłej wody (w obrębie osłony bilansowej lub poza nią).

Szacowane koszty energii mają charakter uproszczony i mogą być traktowane jako orientacyjne,

gdyż rzeczywisty koszt energii zależy zarówno od zamówionej mocy, jak i taryfy (każde przedsiębior-
stwo ma swoja taryfę), kosztów paliwa, np. różne koszty zakupu ekogroszku itp.

1.3.1. Oszacowane koszty energii cieplnej na przykładzie

domu jednorodzinnego (poziom cen 1.01.2010 r.)

Poniższy przykład stanowi ilustracje propozycji rachunku ekonomicznego dotyczącego wyboru źródła

ciepła dla obiektu (np. dla domu jednorodzinnego). Przed przystąpieniem do obliczeń należy sprawdzić
aktualne taryfy, według której odbiorca energii cieplnej rozliczałby się z dostawcą energii cieplnej.

11

Rys. 5. Oszacowane koszty energii cieplnej w Polsce z uwzględnieniem

sprawności systemów grzewczych (stan na dzień 1.01.2010 r.)

Założenia:
Dom jednorodzinny o powierzchni ogrzewanej

F = 200 m

2

,

Oszacowane roczne zużycie energii cieplnej na potrzeby c.o wynosi

E

c.o.

= 73,4 GJ,

Na potrzeby c.w.u. roczne zużycie energii cieplnej

E

c.w.u.

= 13,7 GJ/a.

Na podstawie podanych założeń i uwzględniając sprawność systemów grzewczych oszacowano

roczne koszty dostawy energii cieplnej dla domu jednorodzinnego (tabela 5).

1.3. Koszty energii cieplnej w Polsce

Rys. 6. Roczne koszty energii cieplnej (c.o. + c.w.u.) dla rozpatrywanego domu jednorodzinnego, gdzie: A – kocioł

elektryczny, B – kocioł gazowy (gaz propan-butan), C – kocioł olejowy, D – pompa ciepła Alezio (+grzałka elektryczna),

E – węzeł cieplny, F – kocioł gazowy z otwartą komora spalania (gaz E), G – kocioł gazowy kondensacyjny, H – kocioł

na paliwo stałe (ekogroszek), I – pompa ciepła Alezio (+kolektor słoneczny), J – pompa ciepła Solo

12

1. Zagadnienia ogólne projektowania systemów grzewczych

Tabela 5. Średnia sezonowa sprawność instalacji c.o. i c.w.u. oraz składowe sprawności wytworzenia nośnika ciepła,
transportu, akumulacji oraz wykorzystania dla poszczególnych systemów zaopatrzenia w ciepło [39]