Aspekt ekonomiczny ogrzewania wolnostojącego budynku powietrzną pompą ciepła

Transkrypt

1 Aspekt ekonomiczny ogrzewania wolnostojącego budynku powietrzną pompą ciepła pełnia brakującą ilość energii cieplnej. Przy pomocy dwóch zaworów trójdrogowych S1 i S2 system przełącza się pomiędzy instalacją ogrzewania podłogowego a instalacją c.w.u.. Podgrzewanie c.w.u. jest traktowane priorytetowo. Podgrzewanie wody nadzorowane jest przez czujnik temperatury T3. Jeżeli odczyt temperatury tego czujnika wskazuje zapotrzebowanie na c.w.u., wówczas woda grzewcza z pompy ciepła przepływa przez płaszcz grzewczy podgrzewacza c.w.u. i nagrzewa wodę użytkową do momentu, kiedy istniejące zapotrzebowanie zostanie pokryte. Podczas jej nagrzewania, obieg c.o. pozbawiony jest dopływu ciepła. Dopiero po osiągnięciu żądanej temperatury c.w.u., do instalacji c.o. ponownie dostarczana jest energia cieplna. Pompa ciepła nagrzewa ją w zależności od odczytów czujnika temperatury T1 na zasilaniu c.o.. Jeżeli nie jest ona w stanie nagrzać instalacji grzewczej budynku do wymaganej temperatury, wówczas włącza się grzałka elektryczna E1, która podgrzewa wodę grzewczą w płaszczu podgrzewacza c.w.u.. Po podgrzaniu zostaje ona domieszana za pomocą zaworu mieszającego ZM do wody w obiegu grzewczym c.o., dzięki czemu wzrasta jej temperatura na zasilaniu. Odszranianie pompy ciepła odbywa się przy użyciu gorących par czynnika chłodniczego i sterowane jest przez zawór czterodrogowy w instamgr inż. Adam KONISZEWSKI mgr inż. Piotr JASIUKIEWICZ Buderus Gdańsk dr inż. Zenon BONCA Politechnika Gdańska Obiektem symulacji jest wolnostojący budynek mieszkalny o powierzchni użytkowej 140 m ² i kubaturze 660 m³, zlokalizowany w Miastku w województwie Pomorskim, czyli w I strefie klimatycznej. Szczytowe zapotrzebowanie na moc grzewczą dla tego obiektu wynosi 8,046 kw, natomiast roczne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzania jego pomieszczeń kwh/rok. Dla tego budynku zaprojektowano system ogrzewania oparty na sprężarkowej pompie ciepła typu powietrze woda (P-W) pracującej w systemie biwalentnym monoenergetycznym. Analizę związaną z doborem optymalnej mocy grzewczej tego urządzenia, opartym o wykres uporządkowany zapotrzebowania na moc grzewczą dla analizowanego budynku przedstawiono w [1]. Tematem tej publikacji jest ocena ekonomiczna zaprojektowanego systemu ogrzewania oparta na metodzie Life Cycle Cost (LCC). 1. System ogrzewania oparty na sprężarkowej pompie ciepła typu P-W (rys.1) Projekt instalacji systemu ogrzewania opartego na sprężarkowej pompie ciepła (SPC) składa się z modułu zewnętrznego Logatherm WPL 10A, który podłączony jest do modułu wewnętrznego Logatherm AWC, tworząc razem z nim kompletną powietrzno wodną pompę ciepła przeznaczoną do ogrzewania i przygotowania c.w.u.. Moduł wewnętrzny zawiera podgrzewacz c.w.u., regulator z panelem sterowania REGO 800 oraz wyświetlacz graficzny. Dodatkowo system ogrzewania wzbogacono o istniejący kominek z płaszczem wodnym, który podłączony jest do dodatkowego zasobnika c.w.u., oraz o zasobnik buforowy PS 300. Pompa ciepła uzyskuje energię grzewczą z powietrza atmosferycznego. Energia ta przenoszona jest za pomocą nośnika ciepła (wody) od modułu zewnętrznego poprzez moduł wewnętrzny do instalacji ogrzewania podłogowego oraz instalacji przygotowania c.w.u.. Cała instalacja grzewcza sterowana i nadzorowana jest przez wspomniany wyżej regulator REGO 800. Aby umożliwić uzyskanie żądanej temperatury wody grzewczej i c.w.u., instalacja wyposażona jest w odpowiednie czujniki temperatury. Praca systemu ogrzewania opartego na SPC Regulator REGO 800 steruje pompą ciepła według ustawionej krzywej grzewczej, wykorzystując odczyty czujników temperatury zewnętrznej T2 i temperatury na zasilaniu T1. Jeżeli pompa ciepła Logatherm WPL 10A nie jest w stanie sama pokryć zapotrzebowanie na moc grzewczą analizowanego budynku, wówczas automatycznie uruchamia się dogrzewacz elektryczny E1, który uzu-

2 RYSUNEK MAŁO CZYTELNY Rys. 1 Schemat instalacji projektowego systemu ogrzewania opartego na SPC typu P-W dla przyjętego do analizy budynku: P3 pompa obiegowa wody ogrzewanej przez kominek Star RS 25/6-3 (istniejąca w analizowanym budynku), W1 naczynie wzbiorcze instalacji c.w.u. - Reflex DD 18 l, B1 zawór bezpieczeństwa instalacji c.w.u. - SR 1915 ½, M1 manometr, W3 otwarte naczynie wzbiorcze (istniejące w analizowanym budynku), P2 pompa wody ogrzewanej przez SPC - Star RS 25/6-3, S1 zawór 3-drożny, S2 zawór 3-drożny, E1 grzałka elektryczna 9kW, T3 czujnik temperatury podgrzewacza, T1 czujnik temperatury na zasilaniu, ZM zawór mieszający, P4 pompa cyrkulacyjna c.w.u. Star Z15, M2 manometr, B2 zawór bezpieczeństwa instalacji c.w.u. - SR 1915 ½, P1 pompa obiegowa systemu c.o. Star E 25/-5 Easy Star, W2 naczynie wzbiorcze instalacji c.o. - Reflex N 25 l, T2 czujnik tempera-tury zewnętrznej, T5 czujnik pokojowy, T6 czujnik temperatury gazu gorącego, T8 czujnik temperatury wody grzewczej wył., T9 czujnik temperatury wody grzewczej wł., T10 czujnik temperatury skraplacza, T11 czujnik temperatury czynnika chłodniczego w parowniku, T12 czujnik temperatury powietrza w parowniku. lacji chłodniczej pompy ciepła. Przebieg tego procesu kontroluje czujnik temperatury T11. Pompa ciepła podłączona jest do instalacji ogrzewania podłogowego, a wraz z nią równolegle podłączony jest bufor wodny. Ma to na celu zagwarantowanie zachowania nominalnego przepływu wody grzewczej przez skraplacz pompy ciepła. Pompa obiegowa P2 będzie pobierała z powrotu instalacji grzewczej wymaganą, dla zapewnienia prawidłowej pracy pompy ciepła ilość wody, bez względu na to, ile wody w danym momencie krąży w instalacji grzewczej. Jeżeli przepływ w instalacji grzewczej będzie mniejszy od wymaganego dla prawidłowej pracy pompy ciepła, wówczas różnica ta będzie rekompensowana przepływem wody z powrotu bufora. Do pompy ciepła podłączony jest również istniejący w budynku kominek z płaszczem wodnym. Jest on dodatkowym źródłem przygotowania c.w.u. (rys. 1). Charakterystykę techniczną dobranej w projekcie pompy ciepła typu Logatherm WPL 10A firmy Buderus zestawiono w tabeli 1, natomiast na rysunku 2 pokazano charakterystykę jej wydajności grzewczej Q SPC8 (t) oraz charakterystykę obciążenia cieplnego budynku Q g (t). Punkt przecięcia obu krzywych odpowiada temperaturze biwalentnej T b i jest to punkt przełączania pracy pompy ciepła. Pompa ciepła Logatherm WPL 10A pracuje w systemie biwalentnym monoenergetycznym w taryfie ceny energii elektrycznej G Ocena ekonomiczna systemu ogrzewania oparta na metodzie LCC Niezmiernie ważnym elementem zaproponowanego rozwiązania systemu ogrzewania dla analizowanego budynku WPL 10A jest jego ocena techniczno - ekonomiczna, która zostanie przeprowadzona za pomocą metody LCC (Life Cycle Cost) wg [4], Metoda ta pozwala wyznaczyć całkowite koszty inwestycyjne i eksploatacyjne systemu w rozważanym cyklu jego życia w oparciu o zależność (1): LCC = IC + COF n t t [zł] (1) t= 1 1 ( + s) gdzie: IC koszt zakupu i uruchomienia instalacji w [zł], COF roczne koszty użytkowania instalacji w [zł], n zakładana ilość lat cyklu życia instalacji (20 lat), t kolejny rok użytkowania instalacji, s realna stopa oprocentowania (dyskontowa), i p s = 1 p (2) i nominalna stopa oprocentowania (dyskontowa), p stopa inflacji. Warto zauważyć, że rachunek kosz-

3 Tabela 1 Charakterystyka techniczna dobranej pompy ciepła Logatherm WPL 10A [5] Model SPC Logatherm tów cyklu życia instalacji według (1) zależy w dużej mierze od realnej stopy oprocentowania, która uzależniona jest od stopy inflacji i nominalnej stopy oprocentowania (wzór 2). W zależności od tych stóp, realna stopa procentowa przyjmuje wartości dodatnie bądź ujemne. Skutkiem WPL10A Koszt zakupu SPC Logatherm netto w [zł] Wydajność grzewcza / moc napędowa SPC przy parametrach +7/35 w [kw] 8,9/2,3 Wydajność grzewcza / moc napędowa SPC przy parametrach +7/45 w [kw] 8,6/2,8 Znamionowy przepływ wody ogrzewanej w [l/s] 0,34 Wewnętrzny spadek ciśnienia wody ogrzewanej w [kpa] 7 Strumień przepływu powietrza w [m 3 /h] 2200 Pobór prądu przez sprężarkę w [A] 0,44 Rodzaj sprężarki spiralna Max temperatura na zasilaniu w [ o C] 65 Masa czynnika chłodniczego w [kg] 3,8 System odmrażania Wymiary w [mm] Gorącymi parami czynnika 820x640x1190 Ciężar w [kg] 155 tego jest poniesienie większych (przy s<0), bądź mniejszych (przy s>0) kosztów cyklu życia instalacji. Według danych NBP, stopa ta ulegała znacznej zmianie na przestrzeni lat [6]. Zatem z powodu trudności w precyzyjnym prognozowaniu realnej stopy oprocentowania, analizę przeprowadzono w oparciu o ceny stałe. 2.1 Koszty cyklu życia systemu grzewczego opartego na pompie ciepła Logatherm WPL 10A dla analizowanego budynku Na potrzeby analizy szacowania kosztów cyklu życia systemu ogrzewania opartego na pompie ciepła Logatherm WPL 10A dla analizowanego budynku, ograniczono się do określenia kosztów zakupu wraz uruchomieniem instalacji IC i kosztów użytkowania, jako kosztu energii elektrycznej pobranej przez pompę ciepła oraz kosztów poniesionych na cele serwisowe w okresie eksploatacji tego systemu COF. 1. Koszt zakupu i uruchomienia instalacji systemu grzewczego opartego na SPC dla analizowanego budynku - IC: pompa ciepła Buderus Logatherm WPL 10A zł moduł wewnętrzny AWC zł zasobnik na ciepłą wodę użytkową Logalux SU zł zbiornik buforowy PS zł materiały instalacyjne (rury, złączki, zawory, naczynia przeponowe, izolacja itp.), montaż pompy ciepła (wykonanie na gotowo), rozruch techniczny zł razem wartość netto: zł razem wartość brutto ( 7% VAT ) ,5 zł Rys. 2 Charakterystyka wydajności grzewczej pompy ciepła Q SPC8 (t) i obciążenia cieplnego budynku Q g (t) 2. Szacunkowy koszt eksploatacji pompy ciepła w skali roku - COF: szacunkowy całkowity koszt brutto zużytej energii elektrycznej przez pompę ciepła 2 523,5 zł szacunkowy koszt brutto zużytej energii elektrycznej przez źródło szczytowe 348,5 zł szacunkowy łączny koszt brutto

4 Tabela 2 Zestawienie składników LCC wybranych systemów ogrzewania dla analizowanego budynku Składniki LCC (brutto) Zapotrzebowanie analizowanego budynku na energię grzewczą kwh/rok Zaproponowany Systemy porównawcze [30] system Pompa ciepła Logatherm WPL 10A Pompa ciepła Logatherm WPS 7K Kotły Rodzaj dolnego źródła ciepła Rodzaj nośnika energii Powietrze Kolektor gruntowy Eko Gaz ziemny Gaz płynny atmosferyczne Poziomy Pionowy Groszek * Olej opałowy IC ,5 zł 49610,5 zł 55072,9 zł zł zł zł zł COF zł 2085,2 zł 2085,2 zł 3550,7 zł 3474 zł 7490 zł 6342 zł * - w cenę kosztów eksploatacyjnych COF nie wliczono kosztów obsługi, dowozu paliwa i wywozu produktów spalania Tabela 3 Koszty LCC poniesione w całym cyklu życia (okres 20 lat) wybranych systemów grzewczych dla analizowanego budynku wg cen stałych Zapotrzebowanie analizowanego budynku na energię grzewczą kwh/rok Zaproponowany system Systemy porównawcze [30] Pompa ciepła Logatherm WPL 10A Pompa ciepła Logatherm WPS 7K Rodzaj dolnego źródła ciepła Rodzaj nośnika energii Kolektor gruntowy Olej Powietrze atmosferyczne Eko Groszek Gaz ziemny Gaz płynny Poziomy Pionowy opałowy Koszty LCC w [zł] Czas wyrównania kosztów LCC zaproponowanego systemu w stosunku do systemu porównawczego w [lata] Bilans ekonomiczny zaproponowanego systemu w stosunku do systemu porównawczego w [zł]. Gdzie + oznacza poniesione zyski, zaś - poniesione straty w czasie użytkowania , Nie możliwe do osiągnięcia 5 Poza okresem użytkowania (64) Kotły Poza okresem użytkowania (76,2) 6,1 7, Tabela 4 Koszty LCC poniesione w całym cyklu życia (okres 20 lat) systemów grzewczych dla analizowanego budynku w zależności od realnej stopy procentowej Zapotrzebowanie analizowanego budynku na energię grzewczą kwh/rok Zaproponowany system Pompa ciepła Logatherm WPL 10A Rodzaj dolnego źródła ciepła Powietrze atmosferyczne System porównawczy Kocioł Buderus GB152-24T Rodzaj nośnika energii Gaz płynny Wpływ realnej stopy procentowej w [%] A B Koszty LCC w [zł] s > 0 (6%) , s = s < 0 (-6%) Czas t wyrównania kosztów LCC zaproponowanego systemu w stosunku do systemu porównawczego w [lata] Bilans ekonomiczny BE zaproponowanego systemu w stosunku do systemu porównawczego w [zł]. Gdzie + oznacza poniesione zyski, zaś - poniesione straty w czasie użytkowania 7,2 s > 0 (6%) 6,1 s = 0 5 s < 0 (-6%) s > 0 (6%) s = s < 0 (-6%)

5 zużytej energii elektrycznej 2 872,0 zł usługi serwisowe 150,0 zł razem roczne koszty użytkowania pompy ciepła 3 022,0 zł Całkowity koszt poniesiony w całym cyklu życia (okres 20 lat) systemu grzewczego opartego na pompie ciepła Logatherm WPL 10A dla analizowanego budynku wg cen stałych wyniesie: ,0 LCC = 50419,5 + = t t= ,5 zł ( + ) W okresie 20 lat użytkowania systemu ogrzewania opartego na dobranej pompie ciepła, dla analizowanego budynku, koszty eksploatacyjne tego systemu stanowią aż 55% całkowitych kosztów LCC. W tym 53%, to koszty związane ze zużyciem energii elektrycznej przez pompę ciepła. Zatem koszty eksploatacyjne tego urządzenia w dużej mierze zależą od cen energii elektrycznej. W kosztach inwestycyjnych największy udział ma pompa ciepła wraz z jej modułem wewnętrznym AWC, co stanowi 33% całkowitych kosztów LCC, ale jednocześnie aż 59% kosztów eksploatacyjnych. 2.2 Ocena ekonomiczna systemu ogrzewania opartego na pompie ciepła Logatherm WPL 10A dla analizowanego budynku W celu przeprowadzenia analizy techniczno-ekonomicznej systemu ogrzewania WPL 10A dla analizowanego budynku, zostanie on porównany z innymi, wybranymi systemami ogrzewania możliwymi do zastosowania w tym obiekcie, a mianowicie z: pompą ciepła Logatherm WPS 7K, gdzie dolnym źródłem jest grunt; kotłem na paliwo stałe (Eko Groszek); kotłem na olej opałowy; Rys. 3 Porównanie kosztowe zaproponowanego systemu ogrzewania opartego na pompie ciepła Logatherm WPL 10A (system 1) do innych systemów ogrzewania dla analizowanego budynku; gdzie + oznacza zyski, zaś - straty w okresie użytkowania kotłem na gaz płynny; kotłem na gaz ziemny. W tabeli 2 zestawiono składniki LCC dla tych systemów. Z przedstawionych szacunkowych kosztów eksploatacji systemu ogrzewania dla analizowanego budynku COF, najkorzystniejszym rozwiązaniem jest system oparty na pompie ciepła 2 i 3. Jest on aż o 31% niższy od zaproponowanego systemu, zaś jego koszt zakupu i uruchomienia - IC jest niższy o 1,5% (dla systemu 2). Od strony poniesionych kosztów inwestycyjnych IC, najkorzystniejszym rozwiązaniem jest system ogrzewania oparty na kotle 4 i 5. Są one aż o około 68% niższe od zaproponowanego systemu, zaś ich koszt eksploatacyjny jest o 16% wyższy od podobnych kosztów dla tego systemu. Całkowite koszty LCC poniesione w całym cyklu życia (okres 20 lat) systemów grzewczych dla analizowanego budynku wg cen stałych przedstawia tabela 3. Rysunek 3 ukazuje porównanie kosztowe zaproponowanego systemu ogrzewania opartego na pompie ciepła typu Logatherm WPL 10A (system 1) do innych systemów ogrzewania dla analizowanego budynku. Przykład obliczeniowy do tabeli Przykład obliczeniowy przedstawia porównanie kosztów cyklu życia zaproponowanego systemu ogrzewania WPL 10A (LCC SPC ) z kosztami cyklu życia systemu porównawczego - kotła na gaz płynny Buderus GB152-24T ) dla analizowanego budynku. Został on opracowany w oparciu o założenie stałych cen. Ilustruje on również wpływ realnej stopy oprocentowania na koszty LCC obu systemów. Rys. 4 Udział składników kosztów LCC SPC w [%] systemu ogrzewania WPL 10A dla analizowanego budynku w ciągu 20-letniego cyklu jej życia technicznego 1. Koszt cyklu życia LCC systemów grzewczych dla analizowanego budynku, którego zapotrzebowanie na ciepło wynosi kwh/rok. Składniki kosztów LCC SPC zaproponowanego systemu (rys. 4) Składniki kosztów LCC KGP systemu porównawczego (kocioł na gaz płynny) rys. 5

6 Rys. 5 Udział składników kosztów LCC KGP w [%] systemu ogrzewania opartego na kotle Buderus GB152-24T dla analizowanego budynku w ciągu 20 - letniego cyklu jej życia technicznego Koszt cyklu życia LCC KGP porównawczego systemu Całkowity koszt poniesiony w całym cyklu życia (okres 20 lat) systemu grzewczego opartego na kotle Buderus GB152-24T dla analizowanego budynku wg cen stałych obliczony na podstawie zależności (1) wynosi: Rys. 6 Porównanie kosztów cyklu życia zaproponowanego systemu ogrzewania WPL 10A (LCC SPC ) z kosztami cyklu życia systemu porównawczego - kotła na gaz płynny Buderus GB152-24T ) dla analizowanego budynku. Realna stopa procentowa s = LCC = = t t= zł ( + ) 2. Porównanie kosztów cyklu życia zaproponowanego systemu ogrzewania WPL 10A (LCC SPC ) z kosztami cyklu życia systemu porównawczego - kotła na gaz płynny Buderus GB152-24T ) dla analizowanego budynku (rys. 6). Czas t wyrównania kosztów cyklu życia zaproponowanego systemu LCC SPC w odniesieniu do systemu porównawczego LCC KGP w [latach] Czas t, to wynik przecięcia charakterystyki LCC SPC (t) z charakterystyką LCC KGP (t) w funkcji czasu użytkowania t (punkt A na rysunku 6). Aby wyznaczyć ten czas w sposób analityczny, należy funkcje tych charakterystyk porównać do siebie: LCC ( t) = LCC ( t) (3) Stąd SPC KGP Rys. 7 Porównanie kosztów cyklu życia zaproponowanego systemu ogrzewania WPL 10A (LCC SPC ) z kosztami cyklu życia systemu porównawczego - kotła na gaz płynny Buderus GB152-24T ) dla analizowanego budynku. Realna stopa procentowa s > 0 (6%) IC t = COF KGP SPC IC COF SPC KGP [lata](4) Zależność (4) została wyznaczona dla s = , t = = 6,1 lat Bilans ekonomiczny B E zaproponowanego systemu ogrzewania opartego na pompie ciepła w odniesieniu do systemu porównawczego w dla analizowanego budynku: BE = LCCKGP LCC [zł] (5) SPC

7 Rys. 8 Porównanie kosztów cyklu życia zaproponowanego systemu ogrzewania WPL 10A (LCC SPC ) z kosztami cyklu życia systemu porównawczego - kotła na gaz płynny Buderus GB152-24T ) dla analizowanego budynku. Realna stopa procentowa s < 0 (-6%) B = ,5 = E zł 3. Wpływ realnej stopy oprocentowania na koszty cyklu życia LCC systemów Wpływ realnej stopy oprocentowania s na koszty cyklu życia zaproponowanego systemu ogrzewania opartego na pompie ciepła Logatherm WPL 10A (LCC SPC ) oraz na koszty cyklu życia systemu porównawczego - kotła na gaz płynny Buderus GB152-24T ) dla analizowanego budynku przedstawia tabela 4. Wyniki w niej zawarte zostały wyznaczone dla s > 0 (+6%) - rysunek 7; s = 0 - rysunek 6 oraz s < 0 (-6%) - rysunek 8. Jak wykazano na rysunkach 6, 7 i 8, niezmiernie ważną rolę dla oceny rentowności przedsięwzięcia, odgrywa realna stopa procentowa s. To właśnie ona ma bezpośrednie przełożenie na koszty cyklu życia (LCC) urządzeń. Gdy przyjmuje ona wartości dodatnie (rys. 7), wówczas koszty LCC maleją z każdym rokiem użytkowania urządzenia. Koszty LCC KGP maleją szybciej niż koszty LCC SPC, skutkiem czego wydłuża się czas t wyrównania kosztów LCC tych urządzeń (punkt B). Dzieje się tak, ponieważ przy takiej stopie procentowej (s > 0) umacnia się wartość pieniądza. W przypadku, gdy realna stopa procentowa przyjmie wartości ujemne (rys. 8), wówczas koszty LCC rosną z każdym rokiem użytkowania urządzenia. Koszty LCC KGP rosną szybciej niż koszty LCC SPC, skutkiem czego skraca się czas t wyrównania kosztów LCC tych urządzeń (punkt C). Dzieje się tak, ponieważ przy takiej stopie procentowej (s < 0) spada realna wartość pieniądza. Opierając się na analizie LCC można stwierdzić, że zaproponowany system ogrzewania oparty na pompie ciepła typu Logatherm WPL 10A wypada niekorzystnie w porównaniu do gruntowej pompy ciepła Logatherm WPS 7K, kotła na Eko - Groszek oraz kotła na gaz ziemny. Generuje on w odniesieniu do nich straty w okresie jego użytkowania. Ilustrację graficzną tych strat przedstawiono na rysunku 3. W porównaniu do kotła olejowego oraz kotła na gaz płynny sytuacja jest odwrotna. Należy jednak pamiętać, że system ogrzewania oparty na kotle zasilanym Eko - Groszkiem nie zapewnia pełnej automatyki, stąd też nie jest on pod względem użytkowym konkurencyjnym do pompy ciepła, która zapewnia pełną automatykę w całym cyklu jej użytkowania. Gaz ziemny w Polsce jako nośnik energii cieplnej jest stosunkowo tani, a zatem koszty eksploatacyjne związane z jego wykorzystaniem są relatywnie niskie. Koszty inwestycyjne systemu opartego na tym paliwie są porównywalne z kotłem na Eko - Groszek, jednak kocioł na gaz zapewnia pełną automatykę. Z punktu widzenia dostępności dolnego źródła pompy ciepła wydawałoby się, że wybór systemu ogrzewania opartego na tym urządzeniu, gdzie jego dolnym źródłem ciepła jest powietrze atmosferyczne, dla analizowanego budynku będzie pod względem kosztów cyklu życia LCC korzystny. Po przeprowadzeniu analizy okazuje się jednak, że tak nie jest. Mimo dostępności tego źródła i prostocie pozyskiwania z niego ciepła, jest to system nieopłacalny w porównaniu do systemu opartego na pompie ciepła typu Logatherm WPS 7K, w której dolnym źródłem jest grunt. Jest to spowodowane tym, że temperatura powietrza atmosferycznego jest zmienna zarówno w czasie trwania sezonu grzewczego, jak i w cyklu dobowym. Wraz z jej spadkiem, spada współczynnik wydajności grzewczej pompy ciepła (COP), a w konsekwencji tego rosną koszty eksploatacyjne. WNIOSKI: W okresie 20 lat użytkowania systemu ogrzewania opartego na pompie ciepła Logatherm WPL 10A, koszty eksploatacyjne tego systemu dla analizowanego budynku stanowią aż 55% całkowitych kosztów LCC. W tym 53%, to koszty związane ze zużyciem energii elektrycznej przez pompę ciepła. Zatem koszty eksploatacyjne tego urządzenia w dużej mierze zależą od cen energii elektrycznej. W kosztach inwestycyjnych największy udział ma pompa ciepła wraz z jej modułem wewnętrznym AWC, bowiem stanowi ona 33%

8 całkowitych kosztów LCC; Z punktu widzenia dostępności dolnego źródła pompy ciepła wydawałoby się, że wybór systemu ogrzewania opartego na pompie ciepła typu Logatherm WPL 10A, gdzie jego dolnym źródłem ciepła jest powietrze atmosferyczne, pod względem kosztów cyklu życia LCC dla analizowanego budynku będzie korzystny. Na podstawie przeprowadzonej analizy można stwierdzić, że tak nie jest. Mimo dostępności tego źródła oraz prostocie pozyskiwania z niego ciepła, jest to system nieopłacalny w porównaniu do sytemu opartego na pompie ciepła typu Logatherm WPS 7K, w której dolnym źródłem jest grunt. Generuje on w porównaniu do niego straty w wysokości około zł w okresie 20 lat użytkowania; Zaproponowany system ogrzewania jest ekonomicznie uzasadniony w porównaniu do systemu ogrzewania opartego na kotle zasilanym olejem opałowym lub gazem płynnym, bowiem w porównaniu do nich w okresie 20 lat życia urządzenia generuje zyski. W porównaniu do kotła zasilanego olejem opałowym, zyski te wynoszą zł, a czas zwrotu poniesionych kosztów inwestycyjnych na rzecz pompy ciepła Logatherm WPL 10A wynosi 7,9 lat. W porównaniu do kotła zasilanego gazem płynnym zapewnia zyski w wysokości zł, a czas zwrotu poniesionych kosztów inwestycyjnych na rzecz pompy ciepła wynosi 6,1 lat; Warto zauważyć, że dla oceny rentowności przedsięwzięcia, niezmiernie ważna jest realna stopa procentowa, gdyż to właśnie ona ma bezpośrednie przełożenie na koszty cyklu życia (LCC) urządzeń. Gdy przyjmuje ona wartości dodatnie, wówczas koszty LCC maleją z każdym rokiem użytkowania urządzenia. Dzieje się tak dlatego, ponieważ przy takiej stopie procentowej umacnia się wartość pieniądza. W przypadku, gdy realna stopa procentowa przyjmie wartości ujemne, wtedy koszty LCC rosną z każdym rokiem użytkowania urządzenia. Dzieje się tak dlatego, ponieważ przy takiej stopie procentowej spada wartość pieniądza. LITERATURA [1] Koniszewski A., Jasiukiewicz P., Bonca Z.: Dobór optymalnej mocy grzewczej sprężarkowej pompy ciepła typu powietrze-woda (P- W) do ogrzewania wolnostojącego budynku mieszkalnego. Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna, Nr 8/2009, s. 277 [2] Koniszewski A.: Analiza techniczno - ekonomiczna zastosowania w systemach ogrzewania wolnostojących budynków mieszkalnych sprężarkowych pomp ciepła, w których dolnym źródłem jest powietrze atmosferyczne, na przykładzie wybranego obiektu. Praca dyplomowa magisterska. Wydział Mechaniczny. Politechnika Gdańska 2009 [3] Koniszewski A.: Powietrzna pompa ciepła w systemie ogrzewania wolnostojącego budynku mieszkalnego. Seminarium środowiskowe w Katedrze Techniki Cieplnej Politechniki Gdańskiej w dniu r. [4] Świderki M.: Analiza LCC narzędziem wspomagającym ocenę projektów inwestycyjnych związanych z technika pompową. IX FORUM UŻYTKOWNIKÓW POMP. Szczyrk, 2003 [5] Materiały techniczne firmy BU- DERUS [6] Statystyka. Marzec 2009 r. &