Z całą pewnością inwestycja w kolektory zwraca się i przynosi oszczędności. Jednak obliczenie okresu zwrotu kosztów poszczególnych instalacji nie jest łatwe z powodu pewnych zjawisk występujących w czasie eksploatacji kolektorów. Zużycie wody w różnych okresach użytkowania, ceny energii oraz nasłonecznie w kolejnych latach podlegają nieustannym i często nieprzewidywalnym zmianom. Rzeczywisty wynik ekonomiczny odbiega zatem in plus lub in minus od wyniku uzyskanego w toku obliczeń.
rcdtnk anorgt |
wartość r.pi-r.wa1 |
córa *c/viw:«.>wa |
sprawrosc urządzonł |
koszt uzyskana 1 taoergt |
licem m /\mtt * |
• |
0.41 zfkWr, |
99% |
0.410 Zl |
— H n»f rwpmmmi ‘ |
- |
74,25 xt'GJ |
99% |
0267/ł |
nu intry |ropBn |
23300 |
1,50 zt'm' |
90% |
0255 2ł |
/tanaip CU-iO * |
38147 |
1.42 |
90% |
0.152 zl |
eto ucwv*y |
37700 |
1,40 2VI |
90% ■i |
0,147 zl |
•ego »amo’Of i ko*. |
29000 |
0.41 2l'hg |
55% |
0.091 zl |
tata*lwy * |
• |
• |
80% |
0.008 zl |
Tabela 5. Koszt uzyskania ciepła z różnych nośników.
Wszystkie ceny zawierają VAT. Ceny, jeśli nie podano inaczej, pochodzą ze strony
internetowei www.gazownia.zgorzelec.pl {02.07.2002 r.)
: wartość opałowa wyrażona w kJ/jednostkę handlową wg www.gazownia.zgorzelec.pl, z wyjątkiem wartości opałowej gazu ziemnego GZ-50 - wg www.geoland.pl;
? sprawność urządzeń wg www gazownia.zgorzelec.pl, z wyjątkiem sprawności kolektora i miejskiej sieci ciepłowniczej. Sprawność kolektora przyjęto na podstawie badania cieplnego kolektora PE 200S firmy Polska Ekologio,
3 cena energii elektrycznej uwzględniająca koszty przesyłu i opłatę abonamentową, naliczona przez Zakład Energetyczny Warszawa w listopadzie 2002 r.;
4 średnia opłata miesięczna w 2002 roku (wraz z opłatami stałymi), poniesiona przez Ośrodek Doradztwa i Doskonalenia Kadr w Łowiczu, ul. Kaliska 5;
5 cena gazu uwzględniająca koszty przesyłu i opłatę abonamentową, naliczona przez PGNiG Gazownia Warszawska w listopadzie 2002 r.,
° koszt eksploatacji kolektorów odpowiada ilości energii elektrycznej zuzytej przez pompę obiegową i regulator i jest tym niższy im więcej zainstalowano kolektorów.
W przykładzie pierwszym obliczono ten koszt dla układu trzech kolektorów.
Podstawowa informacja dla dalszych rozważań, to koszt uzyskania 1 kWh ciepła za pomocą kolektorów słonecznych.
PRZYKŁAD 1
Załóżmy, że ciepło uzyskujemy z baterii 3 kolektorów. Powierzchnia czynna absorbera jednego kolektora to 1,733 m2Sprawność urządzeń, skierowanych na południe i zamontowanych na dachu o nachyleniu 45c, wynosi 80%.
Przyjmijmy również, że napromieniowanie roczne na powierzchnię płaską, ustawioną pod katem 450 i skierowaną na południe w miejscu posadowienia kolektorów wynosi 1000 kWh/m2/rok, natomiast usłonecznienie w tymże miejscu wynosi 1800 godzin w ciągu roku.
Do przepompowania czynnika roboczego przez kolektory, użyto pompy obiegowej 25POr40C. Pobór mocy pompy pracującej na II biegu oraz regulatora solarnego wynosi 50W. Załóżmy, że pompa obiegowa i regulator pracują rocznie przez 1600 godzin.
Ponieważ 1 kWh energii elektrycznej kosztuje 0,41 zł (patrz Tabela 5), łatwo obliczymy roczny koszt eksploatacji opisanej instalacji solarnej:
0,05 kW X 1600 h x 0,41 zł/kWh = 32,8 zł
W ciągu roku kolektory wytwarzają zaś następującą ilość ciepła:
1000 kWh/m2 x (3 x 1,733) m2 x 80% = 4159,2 kWh
Zatem średnioroczny koszt uzyskania 1 kWh ciepła za pomocą trzech kolektorów wynosi:
32,8 zł 4159,2 kWh
0,0079 zł/kWh
Ogrzewana woda pochłania ciepło. W wyniku tego procesu podnosi się jej temperatura. Związek między ciepłem pochłoniętym, masą wody oraz przyrostem temperatury można przedstawić za pomocą wzoru:
Gdzie: Q - ciepło pochłonięte t2 - temperatura końcowa
m - masa wody 11 - temperatura początkowa
Cp- średnie ciepło właściwe wody
36