Jakie są koszty przygotowania ciepłej wody użytkowej?
Jakie są koszty przygotowania ciepłej wody użytkowej?
Nowe domy zużywają coraz mniej ciepła - mamy lepiej izolowane ściany, okna, wentylację z rekuperatorem. Jednak ilość energii potrzebna do podgrzania ciepłej wody użytkowej się nie zmienia. Jednak i tu można oszczędzić.
Ile energii pochłania podgrzanie niezbędnej nam wody?
Przyjmujemy następujące wartości:
50 l na osobę w ciągu doby;
temperatura c.w.u. 45°C;
temperatura wody zasilającej 10°C;
różnica wynosi więc 35 K;
ciepło właściwe wody 4,2 kJ/(kg·K).
Litr wody ma masę 1 kg, dziennie przygotowanie wody pochłonie dla jednej osoby: 50 l × 35 K × 4,2 kJ/(kg·K) = 7350 kJ
Dzieląc to przez 3600, otrzymujemy wartość w kWh (bo 1 kWh = 3600 kJ): 7350 kJ : 3600 = 2,04 kWh
Dla czterech osób daje to dziennie nieco ponad 8 kWh. Dla kotła o mocy nominalnej 20 kW na wytworzenie takiej ilości ciepła wystarczy mniej niż pół godziny pracy (20 kW × 0,5 h = 10 kWh). Jednak przynajmniej taką ilość energii zużywamy dzień w dzień, także poza sezonem grzewczym. Co, szczególnie przy kotłach na paliwo stałe, jest kłopotliwe (rozpalanie latem!).
Jeżeli mamy zasobnik wody i cyrkulację należałoby jeszcze uwzględnić spowodowane nimi straty. Jednak w dobrze wykonanej instalacji nie będą one duże. Prawie zawsze zasobniki i rury znajdują się w pomieszczeniach ogrzewanych. W związku z tym w sezonie grzewczym, czyli około pół roku, ucieczka ciepła z instalacji c.w.u właściwie nie jest stratą w skali całego budynku, bo sumuje się z działającym wówczas ogrzewaniem. Średniorocznie, gdy mamy zasobnik i cyrkulację, należy więc przyjąć ok. 10% dodatku na zużycie ciepła w związku z ich działaniem. A że nasze obliczenia są tylko orientacyjne, mieści się to w granicach błędu.
Wciąż szukamy sposobów na ograniczenie kosztów utrzymania domu. Nie omija to również przygotowania ciepłej wody. Poza oczywistym zaleceniem, żeby rozsądnie nią gospodarować, można zastosować różne urządzenia pozwalające tanio uzyskać c.w.u.
Kolektory słoneczne. Od kilku lat są już dość powszechne w domach jednorodzinnych. Zasada ich działania jest bardzo prosta. Słońce nagrzewa kolektor, a w raz z nim płyn roboczy, który następnie oddaje ciepło wodzie zgromadzonej w zasobniku. Wówczas płyn solarny wraca do kolektorów, gdzie znów się rozgrzewa. Chcąc korzystać z kolektorów musimy uwzględnić ich specyficzne cechy:
wymagają skierowania na południe, ewentualnie na południowy zachód lub wschód;
efektywnie pracują przede wszystkim w okresie wiosenno-letnim, pozwalając wówczas praktycznie zrezygnować z kotła. W pozostałych okresach kolektory umożliwiają wstępne podgrzanie wody, którą trzeba następnie jeszcze nieco dogrzać jakimś konwencjonalnym źródłem ciepła (kocioł, grzałka);
w ciągu roku pokrywają ok. 60% zapotrzebowania na ciepło do c.w.u.;
potrzebują przestrzeni na dachu. Osobne konstrukcje, np. stojące na gruncie są mało popularne;
zasobnik powinien być dość duży, o pojemności równej ok. 1,5 dobowego zużycia wody. Dla 4 osób oznacza to 300 l. W małej kotłowni trudno wygospodarować dla niego miejsce;
zasobnik powinien mieć specjalną konstrukcję, z dużą wężownicą odbierającą ciepło z kolektorów oraz drugą do podłączenia kotła;
Pompy ciepła tylko do c.w.u. Obecnie to najszybciej rosnący segment rynku pomp ciepła. Są to urządzenia typu powietrze/woda, najczęściej o niewielkiej mocy - około 2 kW. Pracują na powietrzu zewnętrznym, pobieranym przewodem wyprowadzonym przez ścianę. Ich najważniejsze cechy są następujące:
instalacja jest łatwa, o ile tylko mamy jak wyprowadzić przewody powietrzne (czerpnia i wyrzutnia);
większość modeli może pracować wyłącznie przy dodatniej temperaturze powietrza, trzeba to sprawdzić przed zakupem;
poza sezonem grzewczym osiągają COP ok. 3,5 - co daje cenę 0,17 zł/kWh, przy rozliczaniu w I taryfie (0,60 zł/kWh);
najpopularniejsze są modele zintegrowane z zasobnikiem wody, jednak mogą też być przystosowane do podłączenia do istniejącego zbiornika;
koszt urządzenia wynosi od 4500 zł za wersję bez zasobnika, po 6000-8000 zł za pompę wraz ze zbiornikiem ok. 200 l.
Odzyskwa. To urządzenie dostępne na rynku od kilku lat, będące wymiennikiem ciepła typu woda/woda, a właściwie ścieki/woda. Idea jest podobna jak w przypadku rekuperatora w wentylacji. Ścieki z pryszniców i umywalek, zanim odpłyną do kanalizacji, oddają w tym wymienniku swe ciepło świeżej wodzie, którą akurat czerpiemy. Zasada jest więc bardzo prosta, a sprzęt nie ma części ruchomych i nie wymaga zasilania elektrycznego. Jego cechy to:
odzyskwę montuje się równolegle do pionu kanalizacyjnego. Po przejściu przez nią tam trafiają ścieki;
urządzenie można łatwo założyć na górnej kondygnacji, zaś na parterze jest to utrudnione ze względu na konieczność zagłębienia go ponad 1 metr poniżej poziomu podłogi;
wymiana ciepła wymaga równoczesnego korzystania z wody oraz spuszczania jej w postaci ścieków. Z tego względu nie odzyskamy ciepła z kąpieli w wannie oraz pralek i zmywarek, bo tam pobór wody i odprowadzenie ścieków następuje w różnym czasie. Jednak i tak nie powinno się ich łączyć z odzyskwą ze względu na dużą ilość niesionych zanieczyszczeń;
sprawność samego wymiennika przekracza 75%, jednak po uwzględnieniu faktu, że część ścieków do niego nie trafia, sprawność odzysku ciepła z ciepłej wody w skali całego domu wynosi ok. 50%;
urządzenie kosztuje 1800 zł, czyli bardzo mało względem kolektorów i pomp.
Przepływ energii w instalacji ciepłej wody: W tradycyjnej instalacji ciepło tracimy wraz ze ściekami. Jednak dużą część z niego można odzyskać i wykorzystać do podgrzania ciepłej wody. Rys. fot. Dworek Polski
Podgrzewanie wody użytkowej: Odzyskwa - sposób na pozyskanie energii z domowych ścieków
PALIWA I KOSZTY
Jeżeli znamy mniej więcej ilość ciepła, jaką pochłania podgrzanie wody, to znając ceny energii uzyskiwanej z różnych paliw, możemy w przybliżeniu określić koszty c.w.u. Jesteśmy też w stanie ocenić, na ile stosowanie dodatkowych urządzeń zmniejszających koszty jej przygotowania ma sens.
WĘGIEL
To wciąż paliwo tanie i powszechnie dostępne. Niestety mało wygodne, szczególnie gdy mamy kocioł zasypowy - bez podajnika. Z drugiej jednak strony, praca kotła z podajnikiem w sezonie letnim wyłącznie na potrzeby c.w.u. oznacza zmarnowanie większości paliwa i dużą ilość zanieczyszczeń. Zarówno w samym kotle, jak i trafiających w powietrze przez komin.
W sezonie grzewczym, gdy przygotowanie wody użytkowej jest tylko niewielkim dodatkiem sprawność prawidłowo dobranego kotła jest wysoka, zaś cena ciepła wynosi zaledwie ok. 0,15 zł/kWh. Zakładając dzienne zapotrzebowanie na ciepło do c.w.u. 8,2 kWh, otrzymujemy:
8,2 kWh/dzień × 0,15 zł/kWh = 1,23 zł/dzień
Dla 180 dni sezonu grzewczego oznacza to:
180 dni × 1,23 zł/dzień = 221 zł
Natomiast sprawność spalania w kotle z podajnikiem poza sezonem grzewczym będzie bardzo niska, śmiało można założyć, że dwukrotnie gorsza(niestety producenci kotłów nie prowadzą chyba w ogóle badań tego rodzaju). Koszt letni wyniesie zatem 442 zamiast 221 zł. W ciągu całego roku za grzanie węglem zapłacimy:
Tylko węgiel 221 zł + 442 zł = 663 zł
Względnie niedużo, ale latem uciążliwość jest na tyle duża, że wiele osób decyduje się na grzanie wody prądem. W I taryfie, przy cenie 0,60 zł/kWh, zapłacimy:
Tylko prąd 8,2 kWh/dzień × 0,60 zł/kWh × 180 dni = 886 zł
Roczny łączny koszt przekracza 1000 zł:
Węgiel + prąd 221 zł + 886 zł = 1107 zł
Naprawdę warto poszukać więc sposobu na obniżenie kosztów latem, bo zimą i tak jest niedrogo. I co nie mniej istotne, to letnie źródło ogrzewania powinno być możliwie bezobsługowe. Naturalnym wyborem wydają się kolektory słoneczne, ze swoją wysoką sprawnością w sezonie letnim. Grzałki elektrycznej prawie nie będziemy wówczas używać. Doliczając 200 zł na prąd (pompa obiegowa, grzałka), łącznie mamy koszt nieco ponad 400 zł rocznie:
Węgiel + kolektory 221 zł + 200 zł = 441 zł
Otrzymujemy rozwiązanie bardzo wygodne i tanie w eksploatacji. Nie zapominajmy jednak o kosztach samego zestawu solarnego.
A co, jeżeli zdecydujemy się na pompę ciepła? Rachunek dla sezonu zimowego pozostaje bez zmian (221 zł). Latem zaś pozyskamy ciepło z pompy w cenie 0,17 zł/kWh:
Sposób oszczędzania też trzeba dobrze przemyśleć i dopasować do warunków konkretnego domu.
8,2 kWh/dzień × 0,17 zł/kWh = 1,41 zł/dzień
Dla 180 dni poza sezonem grzewczym:
180 dni × 1,41 zł/dzień = 251 zł
W ciągu całego roku:
Węgiel + pompa ciepła 221 zł + 251 zł = 471 zł
Znów tanio i wygodnie poza sezonem grzewczym.
Z kolei zastosowanie odzyskwy – jeśli system ma być latem bezobsługowy – wymaga zestawienia z wariantem węgiel + prąd:
Węgiel + prąd i odzyskwa 1107 zł × 50% = 554 zł
Koszt eksploatacyjny wciąż niski, a i inwestycja nie wymaga dużych nakładów.
GAZ ZIEMNY
W tym przypadku rachunki są prostsze, bo sprawność kotła nie zmienia się znacząco poza sezonem grzewczym. Zakładamy średnią cenę roczną ciepła z gazu ziemnego 0,25 zł/kWh:
Tylko gaz ziemny 8,2 kWh/dzień × 0,25 zł/kWh × 360 dni = 738 zł
Ile zaś będą wynosić koszty, gdy 60% ciepłej wody zapewni instalacja solarna?
Gaz ziemny + kolektory 738 zł × 40% = 295 zł
Cena bardzo kusząca, ale najpierw trzeba zainwestować niemało w kolektory.
Zobaczmy teraz na ile uzasadnione jest w układzie z kotłem gazowym zakładanie pompy ciepła na potrzeby sezonu letniego. Roczny koszt gazu będzie o połowę niższy, a cenę ciepła z pompy policzyliśmy na potrzeby poprzedniego wariantu z węglem:
Roczna oszczędność 118 zł raczej nie przekonuje do tak poważnej inwestycji. Sprawdźmy jeszcze wariant z odzyskwą, czyli gdy obniżamy koszt roczny o połowę:
Gaz ziemny + odzyskwa 738 zł × 50% = 369 zł
Wobec niskiej ceny samego urządzenia warto go rozważyć, chociaż prosty okres zwrotu wyniesie prawie 5 lat.
GAZ PŁYNNY
Gaz płynny jest obecnie tani i cena pozyskanej z niego energii wynosi ok. 0,35 zł/kWh i to w przypadku dzierżawy zbiornika od dostawcy. Gdy mamy własny, cena może być nawet o połowę niższa (ale za zbiornik i instalację zapłacimy ok. 10 000 zł). Jednak pamiętajmy, że cena tego paliwa może się szybko zmieniać, bo nie jest odgórnie regulowana. Koszty przygotowania ciepłej wody policzymy jak przy gazie ziemnym:
Tylko gaz płynny 8,2 kWh/dzień × 0,35 zł/kWh × 360 dni = 1033 zł
Wariant z instalacją solarną, pokrywającą 60% zapotrzebowania:
Gaz płynny + kolektory 1033 zł × 40% = 413 zł
Tym razem oszczędności są znacznie wyraźniejsze, ale wobec typowego, dość małego zużycia, czas zwrotu i tak będzie długi. Tak samo jak poprzednio liczymy wersję z pompą ciepła:
Człowiek wielu zawodów, instalator z powołania i życiowej pasji. Od kilkunastu lat związany z miesięcznikiem i portalem „Budujemy Dom”. W swojej pracy najbardziej lubi znajdywać proste i praktyczne rozwiązania skomplikowanych problemów. W szczególności propaguje racjonalne podejście do zużycia energii oraz zdrowy rozsądek we wszystkich tematach związanych z budownictwem.
W wolnych chwilach, o ile nie udoskonala czegoś we własnym domu i jego otoczeniu, uwielbia gotować albo przywracać świetność klasycznym rowerom.
Jeżeli mowa o odzysku ciepła z wody po kąpieli i myciu naczyń, która bezpowrotnie odpływa do kanalizacji, faktycznie urządzenie o nazwie odzyskwa jest kolejnym sposobem na oszczędność/odzysk energii.
Za ciepło, które częściowo odzyskamy, nie musimy płacić.
Gość Gargamel
15-10-2018 14:37
Rozwiązanie wydaje sie ciekawe, ale przeróbka instalacji w domu kosztuje tyle samo co odzyskwa?
5
