POLITECHNIKA WARSZAWSKA

Wydział Inżynierii Środowiska

Projekt z przedmiotu podstawy ekonomiki w inżynierii środowiska

Wykonały:

Monika Presnarowicz

Katarzyna Sadowiak

Anna Starzyńska

Grupa SiT, IV rok

Warszawa, dn. 19.01.2009r.

W naszym projekcie rozważamy dwa sposoby ogrzewania parterowego domku jednorodzinnego o powierzchni 150m². W celu zminimalizowania kosztów ogrzewania w przeciągu 20 lat rozpatrujemy ogrzewanie piecem gazowym (kondensacyjnym) i przy pomocy pompy ciepła.

1. Kotły gazowe

Kocioł gazowy jest jednym ze źródeł ciepła, które należy rozważyć budując lub modernizując instalację centralnego ogrzewania. Użytkowanie nowoczesnego kotła jest bezpieczne, komfortowe, choć koszty ogrzewania nim nie są niskie. Parametry urządzenia może łatwo ustawiać automatyka pogodowa, a częstotliwość niezbędnych przeglądów jest rzadka.

Piece (kotły) gazowe to urządzenia, które ogrzewają wodę rozprowadzaną później w systemie centralnego ogrzewania lub grzeją ciepłą wodę użytkową spalając gaz ziemny.

Są one najwygodniejszym i najmniej kłopotliwym dostępnym źródłem ciepła w instalacji centralnego ogrzewania w domach jednorodzinnych oraz mieszkaniach.

Piece takie minimalnie zanieczyszczają środowisko spalinami, nie brudzą w kotłowni (pomieszczenie to może mieć zatem jeszcze inne funkcje).

Urządzenia te łatwo rozbudować i przystosować do sterowania w sposób zautomatyzowany, np. stosując automatykę pogodową, która obniża koszty ogrzewania i emisji spalin do atmosfery dostosowując temperaturę na kotle grzewczym do temperatury zewnętrznej oraz oczekiwanej przez użytkownika wewnątrz pomieszczeń. 

Aby korzystać z kotła gazowego konieczne jest wykonanie przyłącza gazowego lub instalacja zewnętrznych zbiorników na gaz płynny. Gaz płynny jest jednak droższy i bardziej uciążliwy w eksploatacji (trzeba kontrolować poziom surowca w zbiornikach i zamawiać dostawy), więc zdecydowałyśmy się na przyłącze gazowe.

Sprawność przeciętnego pieca tradycyjnego to około 92%, zaś przeciętnego pieca kondensacyjnego to około 107%. Piece kondensacyjne w przeciwieństwie do tradycyjnych używają do ogrzewania również ciepła znajdującego się w spalinach gazowych. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie większej sprawności pieca w stosunku do rozwiązań tradycyjnych.

Kotły kondensacyjne są znacznie droższe od tradycyjnych, jednak koszty ich użytkowania są niższe, gdyż odznaczają się wyższą sprawnością, a więc zużywają mniejszą ilość paliwa gazowego. Z tego powodu wybieramy kocioł kondensacyjny.

Deklarowana sprawność kondensacyjnych kotłów gazowych zawiera się od 105 % do 110 %. Ponad 100 procentowa sprawność jest umowną wartością obliczeniową (konwencja stosowana w Europie), która uwzględnia dodatkowe ciepło pozyskane ze skraplania pary wodnej zawartej w spalinach.

Taki sposób określenia sprawności umożliwia porównanie wydajności kotłów kondensacyjnych z kotłami tradycyjnymi, które charakteryzują się zwykle wartościami niższymi o kilkanaście procent.

Deklarowana sprawność kotłów odnosi się do umownych warunków eksploatacji. W rzeczywistych warunkach, w odniesieniu do konkretnej instalacji, mogą występować w sezonie grzewczym okresy pracy bez kondensacji, np. w czasie niskich temperatur powietrza zewnętrznego, w instalacji wysokotemperaturowej.

Orientacyjny średni koszt wykonania instalacji (z ogrzewaniem podłogowym) w budynku parterowym o powierzchni 150 m² wynosi około 20 000 zł.

Średni koszt ogrzewania w typowym sezonie można przyjmować równy około 2 500 zł.

Należy jednak uwzględnić prognozowane wzrosty cen gazu w rozpatrywanym okresie 20 lat.

1. Instalacja z pompą ciepła

Pompy ciepła są jednym z najbardziej ekologicznych urządzeń do produkcji ciepła. Ich eksploatacja jest bardzo tania, jednak trzeba się liczyć z wysokimi kosztami instalacyjnymi. Dodatkowo instalacja wymaga określonej charakterystyki działki.

W sprężarkowej pompie ciepła, zawierającej parownik, skraplacz, sprężarkę i zawór rozprężający, następuje sprężanie czynnika roboczego i jego przenoszenie między wymiennikami ciepła: parownikiem, gdzie pobierana jest energia i skraplaczem, gdzie jest ona oddawana.

Zgodnie z zasadami termodynamiki, aby przenieść ciepło ze źródła o niższej temperaturze (tzw. dolne źródło, np. grunt, woda gruntowa, powietrze) do ośrodka o wyższej temperaturze (tzw. górne źródło, np. woda w instalacji ogrzewania pomieszczeń lub woda użytkowa) konieczne jest dostarczenie pracy - pompa ciepła pobiera energię elektryczną.

Miarą wydajności pompy ciepła jest stosunek uzyskanej energii do energii pobranej. Zależy ona od różnicy między temperaturą źródła i temperaturą wody dostarczanej do instalacji ogrzewania i maleje wraz z jej zwiększaniem się, ponieważ pompa musi przenosić ciepło na większą „odległość” w sensie termodynamicznym.

Orientacyjny średni koszt wykonania instalacji (z ogrzewaniem podłogowym) w budynku parterowym o powierzchni 150 m² wynosi około 45 000 zł.

Średni koszt ogrzewania w sezonie można przyjmować równy około 1 300 zł.       

Należy jednak uwzględnić prognozowane wzrosty cen energii elektrycznej w rozpatrywanym okresie 20 lat.

Korzystałyśmy z danych na stronie:

http://www.termodom.pl

tp://wrosystem.um.wroc.pl/beta_4/webdisk/32469\2275ru04-T2-roz_10.pdf