Zalety ekonomiczno-techniczne korzystania z ciepła systemowego w zakresie c.w.u.

Transkrypt

1 Zalety ekonomiczno-techniczne korzystania z ciepła systemowego w zakresie c.w.u. XVII Konferencja Ekonomiczno- Techniczna Przedsiębiorstw Ciepłowniczych i Elektrociepłowni Czarna 2014 Opracowała: mgr inż. Anna Mazur MPEC - Rzeszów

2 Sposoby przygotowania ciepłej wody użytkowej Warunki techniczne przygotowania c.w.u. z różnych źródeł zagrożenie tlenkiem węgla Porównanie kosztów podgrzania wody różnymi sposobami Czynniki wpływające na koszt przygotowania ciepłej wody użytkowej, niezależne od źródła ciepła

3 Ale to już było...

4 I nie wróci więcej...

5 Dzisiaj - bieżąca ciepła woda

6 Podgrzewacze gazowe przepływowe z zapłonem płomieniem dyżurnym z zapłonem elektrycznym pojemnościowe Podgrzewacze elektryczne przepływowe pojemnościowe Kotły gazowe przepływowe dwufunkcyjne (c.o. + c.w.u.) Kotły na paliwo stałe lub plynne Kotły gazowe o dużej mocy (kotłownie gazowe) Podgrzewanie ciepłem z miejskiej sieci ciepłowniczej poprzez węzeł cieplny Odnawialne źródła energii (np. kolektory słoneczne, pompy ciepła)

7 Woda ogrzewana na bieżąco w wymienniku, po odkręceniu kranu Zastosowanie przy umiarkowanym zapotrzebowaniu na ciepłą wodę brak rezerwy Niski komfort użytkowania oczekiwanie na ciepłą wodę Płomień palnika głównego może być zapalany niewielkim płomykiem dyżurnym, który pali się przez cały czas gotowości urządzenia, lub przez iskrę elektryczną, przeskakującą między elektrodami w odpowiednim momencie.

8 Woda ogrzewana stale, do zadanej temperatury Straty ciepła przez zbiornik Ciepła woda od razu po odkręceniu kranu Konieczność oczekiwania przy wyjątkowo dużym rozbiorze Duże gabaryty zbiorników

9 Woda ogrzewana ciepłem z sieci Straty ciepła przez zbiornik Wysoki komfort użytkowania ciepła woda od razu po odkręceniu kranu Brak urządzeń w lokalu użytkownika

10 CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O spalanie całkowite CH 4 + 3/2O 2 CO + 2H 2 O półspalanie CH 4 + O 2 C + 2H 2 O spalanie niecałkowite CO = tlenek węgla = czad

11 Bezbarwny Bezwonny Nieco lżejszy od powietrza Silnie trujący Łączy się z hemoglobiną krwi 250 razy szybciej niż tlen i tym samym blokuje dopływ tlenu do organizmu

12 ból głowy, zawroty głowy, ogólne zmęczenie, duszność, trudności z oddychaniem, przyspieszony i nieregularny oddech, senność nudności

13 0,02% - lekki ból głowy przy ekspozycji przez 2-3 godziny 0,04% - silny ból głowy zaczynający się ok. 1 godzinę po wdychaniu tego stężenia; 0,08% - zawroty głowy, wymioty i konwulsje po 45 minutach wdychania, po dwóch godzinach trwała śpiączka; 0,16% - silny ból głowy, wymioty, konwulsje po 20 minutach, zgon po 2 godzinach 0,32% - intensywny ból głowy i wymioty po 5-10 minutach; zgon po 30 minutach; 0,64% - ból głowy i wymioty po 1-2 minutach; zgon w niecałe 20 minut; 1,28% - utrata przytomności po 2-3 wdechach; śmierć po 3 minutach.

14 dbać o rozszczelnianie okien nie zasłaniać kratek wentylacyjnych zapewnić napływ powietrza do spalania nie dokonywać podłączenia urządzeń grzewczych do przewodów kominowych bez wymaganej opinii kominiarskiej, przeprowadzać kontrole techniczne, w tym sprawdzanie szczelności przewodów kominowych, ich systematyczne czyszczenie oraz sprawdzanie występowania dostatecznego ciągu powietrza - co najmniej raz w roku zlecić profesjonalnej firmie kominiarskiej kontrolę przewodów kominowych: dymowych, spalinowych i wentylacyjnych, przeprowadzać okresowe czyszczenie przewodów kominowych, a także usuwać sadzę zgromadzoną w osadniku pieców węglowych, kontrolować stan techniczny urządzeń grzewczych dla własnego bezpieczeństwa zamontować czujnik wykrywający tlenek węgla w pomieszczeniach, w których są urządzenia grzewcze

15 Korzystanie z Ciepła Systemowego nie wymaga spełnienia dodatkowych warunków a jednocześnie gwarantuje brak zagrożenia zatruciem czadem gdyż proces spalania paliw w celu uzyskania ciepła odbywa się poza budynkiem mieszkalnym - w Elektrociepłowni.

16 Ciepło Sysytemowe zalety techniczne Podgrzewacze gazowe/elektryczne Urządzenia w mieszkaniu Odbiorcy Zmniejszenia przestrzeni mieszkania Za naprawę i konserwację odpowiada Odbiorca Oczekiwanie na specjalistę Urządzenia na paliwo stałe/gazowe Zagrożenie zatruciem CO Konieczność konserwacji przewodów spalinowych Oczekiwanie na ciepłą wodę Po odkręceniu kranu (przepływowe) Przy zwiększonym zużyciu (pojemnościowe) Ciepło Systemowe Urządzenia poza mieszkaniem Odbiorcy Przestrzeń do dyspozycji mieszkańców Naprawa i konserwacja zlecona specjalistom Pomoc techniczna dostępna 24h/d Elektrociepłownia Nie istnieje zagrożenia zatruciem CO Budynki wolne od przewodów spalinowych Ciepła woda o ustabilizowanej temperaturze bezpośrednio po odkręceniu kranu, 24h/d, 365 dni w roku, bez przerw eksploatacyjnych

17 Budynek mieszkalny wielorodzinny, 80 mieszkań Roczne zapotrzebowanie ciepła użytkowego Q w = 836,26 GJ/rok Q w = ,4 kwh/rok Maksymalne zapotrzebowanie ciepła użytkowego Q max = 92,7 kw

18 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 6 listopada 2008r. w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielna całość techniczno-użytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej Ceny i stawki opłat za ciepło obowiązujące odbiorców ciepła - MPEC Rzeszów, cennik 2014 Taryfa w zakresie dostarczania paliw gazowych nr 6/2014 PGNiG S.A. Taryfa dla energii elektrycznej na rok 2014

19 Q kw = Q w / η w η w = η g * η d * η s * η e gdzie: Q w roczne zapotrzebowanie ciepła użytkowego η g średnia sezonowa sprawność wytworzenia nośnika ciepła z energii końcowej η d średnia sezonowa sprawność dystrybucji ciepłej wody w obrębie budynku η s średnia sezonowa sprawność akumulacji ciepłej wody w elementach pojemnościowych systemu ciepłej wody η e średnia sezonowa sprawność wykorzystania (przyjmuje się 1,0)

20 Q w = 836,26 GJ/rok Q kw = Q w / η w η w = η g * η d * η s * η e Symbol η g η d η s η e η w Q kw jednostka GJ/rok węzeł cieplny 0,95 0,7 0,85 1,0 0, ,45 gazowe podgrzewacze przepływowe z zapłonem elektrycznym gazowe podgrzewacze przepływowe z zapłonem płomieniem dyżurnym gazowe podgrzewacze pojemnościowe podgrzewacze elektryczne przepływowe podgrzewacze elektryczne akumulacyjne 0,95 0,8 1,0 1,0 0, ,34 0,60 0,8 1,0 1,0 0, ,20 0,55 0,8 1,0 1,0 0, ,58 0,99 0,8 1,0 1,0 0, ,88 0,98 0,8 0,85 1,0 0, ,89

21 K = Q kw *(C + S zs ) + 12*Q wmax (S ss + S a ) K roczny koszt podgrzania wody gdzie: C = 25,81 zł/gj cena za ciepło S zs = 12,12 zł/gj stawka opłaty zmiennej S ss = 2 207,70 zł/mw/mc stawka opłaty stałej S a = 6 205,84 zł/mw/mc cena za zamówioną moc cieplną Q wmax = 92,7 kw = 0,0927 MW Q kw = 1 479,45 GJ/rok K = 1 479,45*(25, ,12) + 12*0,0927(2 207, ,84) K = ,48 zł/rok

22 K 1 = B 1 *(C + S zs ) + 12*(S ss + S a ) roczny koszt podgrzania wody dla 1 mieszkania K = n*k 1 roczny koszt podgrzania wody dla całego budynku B = 1000*Q kw /W op zużycie gazu ziemnego B 1 = B/n zużycie gazu ziemnego na 1 mieszkanie gdzie: Q kw = 1 100,34 GJ/rok n = 80 ilość mieszkań w budynku W op = 34 MJ/m 3 wartość opałowa gazu ziemnego C = 1,3026 zł/m 3 cena za paliwo gazowe S zs = 0,4141 zł/m 3 stawka zmienna opłaty sieciowej S ss = 8,62 zł/mc stawka stała opłaty sieciowej S a = 5,99 zł/mc stawka opłaty abonamentowej B = 1000*1 100,34/34 = ,89 m 3 /rok B 1 = ,89/80 = 404,54 m 3 /rok K 1 = 404,54*(1, ,4141) + 12*(8,62 + 5,99) = 869,79 zł/rok K = 80*961,42 = ,97 zł/rok

23 K 1 = B 1 *(C + S zs ) + 12*(S ss + S a ) roczny koszt podgrzania wody dla 1 mieszkania K = n*k 1 roczny koszt podgrzania wody dla całego budynku B = 1000*Q kw /W op zużycie gazu ziemnego B 1 = B/n zużycie gazu ziemnego na 1 mieszkanie gdzie: Q kw = 1 742,20 GJ/rok n = 80 ilość mieszkań w budynku W op = 34 MJ/m 3 wartość opałowa gazu ziemnego C = 1,3026 zł/m 3 cena za paliwo gazowe S zs = 0,4141 zł/m 3 stawka zmienna opłaty sieciowej S ss = 8,62 zł/mc stawka stała opłaty sieciowej S a = 5,99 zł/mc stawka opłaty abonamentowej B = 1000*1 742,20/34 = ,24 m 3 /rok B 1 = ,24/80 = 640,52 m 3 /rok K 1 = 640,52*(1, ,4141) + 12*(8,62 + 5,99) = 1 274,89 zł/rok K = 80*1 274,89 = ,43 zł/rok

24 K 1 = B 1 *(C + S zs ) + 12*(S ss + S a ) roczny koszt podgrzania wody dla 1 mieszkania K = n*k 1 roczny koszt podgrzania wody dla całego budynku B = 1000*Q kw /W op zużycie gazu ziemnego B 1 = B/n zużycie gazu ziemnego na 1 mieszkanie gdzie: Q kw = 1 900,58 GJ/rok n = 80 ilość mieszkań w budynku W op = 34 MJ/m 3 wartość opałowa gazu ziemnego C = 1,3026 zł/m 3 cena za paliwo gazowe S zs = 0,4141 zł/m 3 stawka zmienna opłaty sieciowej S ss = 8,62 zł/mc stawka stała opłaty sieciowej S a = 5,99 zł/mc stawka opłaty abonamentowej B = 1000*1 900,58/34 = ,53 m 3 /rok B 1 = ,53/80 = 698,74 m 3 /rok K 1 = 698,74*(1, ,4141) + 12*(8,62 + 5,99) = 1 374,85 zł/rok K = 80*1 374,85 = ,32 zł/rok

25 K 1 = Q kw1 *(O p + S zv + S j ) + 12*(S sv + S rw + O a ) roczny koszt podgrzania wody dla 1 mieszkania Q kw1 = Q kw /n K = n*k 1 roczny koszt podgrzania wody dla całego budynku gdzie: Q kw = 1 055,88 GJ/rok = kwh/rok n = 80 ilość mieszkań w budynku O p = 0,2539 zł/kwh opłata za prąd S zv = 0,2035 zł/kwh składnik zmienny stawki sieciowej S j = 0,0108 zł/kwh stawka jakościowa S sv = 4,41 zł/mc składnik stały stawki sieciowej (prąd trójfazowy) S rw = 2,44 zł/mc składnik opłaty przejściowej (zużycie powyżej kwh/rok) O a = 0,89 zł/mc stawka opłaty abonamentowej (rozliczenie sześciomiesięczne) Q kw1 = /80 = 3 666,25 kwh/rok K 1 = 3 666,25*(0,2539+0,2035+0,0108) + 12*(4,41+2,44+0,89) K 1 = 1 809,42 zł/rok K = 80*1 809,42 = ,46 zł/rok

26 K 1 = Q kw1 *(O p + S zv + S j ) + 12*(S sv + S rw + O a ) roczny koszt podgrzania wody dla 1 mieszkania Q kw1 = Q kw /n K = n*k 1 roczny koszt podgrzania wody dla całego budynku gdzie: Q kw = 1 254,89 GJ/rok = ,83 kwh/rok n = 80 ilość mieszkań w budynku O p = 0,2539 zł/kwh opłata za prąd S zv = 0,2035 zł/kwh składnik zmienny stawki sieciowej S j = 0,0108 zł/kwh stawka jakościowa S sv = 4,41 zł/mc składnik stały stawki sieciowej (prąd trójfazowy) S rw = 2,44 zł/mc składnik opłaty przejściowej (zużycie powyżej kwh/rok) O a = 0,89 zł/mc stawka opłaty abonamentowej (rozliczenie sześciomiesięczne) Q kw1 = ,83/80 = 4 357,25 kwh/rok K 1 = 4 357,25*(0,2539+0,2035+0,0108) + 12*(4,41+2,44+0,89) K 1 = 2 101,38 zł/rok K = 80*2 101,38 = ,68 zł/rok

27 Zużycie wody wciągu roku dla całego budynku: V w = V dśr * t uz = 13,44 m 3 /d * 330 dni = 4 435,2 m 3 Koszt Koszt Koszt zł/rok zł/rok 1 mieszkanie zł/m 3 węzeł cieplny ,48 817,76 14,75 gazowe podgrzewacze przepływowe z zapłonem elektrycznym gazowe podgrzewacze przepływowe z zapłonem płomieniem dyżurnym ,97 869,79 15, , ,89 23,00 gazowe podgrzewacze pojemnościowe , ,85 24,80 podgrzewacze elektryczne przepływowe , ,42 32,64 podgrzewacze elektryczne akumulacyjne , ,38 37,90

28 , , , , , , podgrzewacze elektryczne akumulacyjne podgrzewacze elektryczne przepływowe gazowe podgrzewacze pojemnościowe podgrzewacze przepływowe z zapł płomieniem podgrzewacze przepływowe z zapł elektr węzeł cieplny

29 40,00 37,90 32,64 30,00 24,80 23,00 20,00 15,69 14,75 10,00 0,00 podgrzewacze elektryczne akumulacyjne podgrzewacze elektryczne przepływowe gazowe podgrzewacze pojemnościowe podgrzewacze przepływowe z zapł płomieniem podgrzewacze przepływowe z zapł elektr węzeł cieplny

30 Najniższa cena przygotowania c.w.u. spośród dostępnych konwencjonalnych źródeł ciepła

31 roczny koszt podgrzania wody: K = Q kw *(C + S zs ) + 12*Q wmax (S ss + S a ) Q kw = Q w / η w roczne zapotrzebowanie na energię końcową η w = η g * η d * η s * η e gdzie: Q w roczne zapotrzebowanie ciepła użytkowego η g sprawność wytworzenia η d sprawność dystrybucji η s sprawność akumulacji η e sprawność wykorzystania (przyjmuje się 1,0)

32 Na koszt przygotowania c.w.u wpływa: Stan techniczny urządzeń węzła cieplnego Stan techniczny instalacji Izolacja przewodów Długość cyrkulacji Regulacja hydrauliczna instalacji Równomierność rozbioru wody Obciążenie instalacji Izolacja zasobnika c.w.u.

33 Podsumowanie Korzystne warunki techniczne Korzystne warunki finansowe przygotowania c.w.u z Ciepła Systemowego

34