Analiza możliwości racjonalnego wykorzystania wysokoefektywnych systemów alternatywnych zaopatrzenia w energię i ciepło. Tytuł: Porównanie wykorzystania hybrydowych systemów zaopatrzenia w energię oraz ciepło z systemami konwencjonalnymi: Zastosowanie kolektorów słonecznych do przygotowania c.w.u. poza sezonem grzewczym. 1. Dane budynku 1.1. Dane adresowe: Szkoła podstawowa im. Pawła Iłeczki w Zamarskach; Zamarski, ul. Szkolna 1 Nazwa inwestora: Urząd Gminy Hażlach, Hażlach, ul. Główna 57 1.2. Dane geometryczne: Przeznaczenie budynku: Szkolno-oświatowe Strefa klimatyczna: III Stacja meteorologiczna: Bielsko-Biała Powierzchnia zabudowy A z =997,48 m 2 Powierzchnia o regulowanej temperaturze A f =1948,35 m 2 Powierzchnia netto A=1948,35 m 2 Kubatura ogrzewana budynku V=7678,20 m 3 Liczba kondygnacji: 4 2. Zestawienie rocznego zapotrzebowania na energię użytkową 2.1. Zestawienie rocznego zapotrzebowania na energię użytkową dla systemu ogrzewania i wentylacji 2.1.1. System projektowany Lp. Rodzaj paliwa Udział % Q H,nd [kwh/rok] 1 Paliwo - gaz ziemny 100,0 228553,7 ogrzewania i wentylacji: 6128,47 kwh/rok 2.1.2. System alternatywny Lp. Rodzaj paliwa Udział % Q H,nd [kwh/rok] 1 Paliwo - gaz ziemny 100,0 228553,7 ogrzewania i wentylacji: 6128,47 kwh/rok 2.2. Zestawienie rocznego zapotrzebowania na energię użytkową dla systemu przygotowania ciepłej wody 2.2.1. System projektowany Lp. Rodzaj paliwa Udział % Q W,nd [kwh/rok] 1 Paliwo - gaz ziemny 100,0 9632,8 przygotowania ciepłej wody: 1137,84 kwh/rok
2.2.2. System alternatywny Lp. Rodzaj paliwa Udział % Q W,nd [kwh/rok] 1 Paliwo - gaz ziemny 45,0 4334,8 2 Paliwo - Kolektory słoneczne termiczne 55,0 5298,0 przygotowania ciepłej wody: 1700,42 kwh/rok 2.3. Zestawienie rocznego zapotrzebowania na energię użytkową dla systemu oświetlenia wbudowanego 2.3.1. System projektowany Lp. Rodzaj paliwa Udział % Q L,nd [kwh/rok] 1 100,0 57122,1 oświetlenia wbudowanego: 5,00 kwh/rok 2.3.2. System alternatywny Lp. Rodzaj paliwa Udział % Q L,nd [kwh/rok] 1 100,0 57122,1 oświetlenia wbudowanego: 5,00 kwh/rok 3. Dostępne nośniki energii Dostępnymi źródłami energii dla projektowanej inwestycji są: gaz ziemny, węgiel kamienny, energia elektryczna z sieci elektroenergetycznej systemowej oraz biomasa i energia słoneczna. W obszarze prowadzonej inwestycji nie ma możliwości podłączenia się do miejskiej sieci ciepłowniczej. 4. Warunki przyłączenia do sieci zewnętrznych W obszarze projektowanej inwestycji dostępne są sieć gazowa oraz nośniki energii elektrycznej podłączenia takie aktualnie istnieją. 5. Zestawienie użytych cen jednostkowych na poszczególne paliwa 5.1 Budynek projektowany Lp. Rodzaj paliwa Cena jedn. Jedn. Uwagi 1 Paliwo - gaz ziemny 1.34 zł/m 3 2 0.50 zł/kwh 5.2 Budynek z alternatywnymi źródłami energii Lp. Rodzaj paliwa Cena jedn. Jedn. Uwagi 1 Paliwo - gaz ziemny 1.34 zł/m 3 2 0.50 zł/kwh 3 Paliwo - Kolektory słoneczne termiczne 0.00 zł/kwh
6. Opis systemów zapotrzebowania w energię do analizy porównawczej Lp. Nazwa systemu Wariant projektowany Wariant alternatywny 1 Opis ogólny 2 System ogrzewania 3 System wentylacji Celem opracowania jest wykonanie analizy środowiskowej, obejmującej wskazanie efektu ekonomicznego dla projektowanej inwestycji objętej niniejszym opracowaniem. Źródłem ogrzewania w omawianym budynku jest nowy kondensacyjny kocioł gazowy 280 kw o udziale procentowym 100,00 % (wh=1,10), o sprawności wytwarzania hh,g=0,96, Ogrzewanie wodne z grzejnikami członowymi lub płytowymi z regulacją centralną i miejscową (zakres P-2K) o sprawności regulacji hh,e=0,93, C.o. wodne z źródłem w budynku, z zaizolowanymi przewodami, armaturą i urządzeniami w pom. ogrzewanych o sprawności przesyłu hh,d=0,97, Brak zasobnika buforowego. Wentylacja z przewagą wentylacji typu 'Wentylacja grawitacyjna' o strumieniu powietrza Vo=5717,48 m 3 /h. 4 System ciepłej wody Pojemnościowy gazowy podgrzewacz wody o udziale procentowym 100,00 % na gaz ziemny (ww=1,10), o sprawności wytwarzania hw,g=0,56, Centralne przygotowanie c.w.u., instalacja z cyrkulacją i częsciowo zaizolowanymi przewodami o sprawności przesyłu hw,d=0,50, Zasobnik w systemie wg standardu z lat 1995-2000 o sprawności akumulacji hw,s=0,67. Źródło o udziale procentowym 45,00 % - kocioł gazowy kondensacyjny o mocy ponad 280kW o sprawności wytwarzania hw,g=0,90, Centralne przygotowanie c.w.u., instalacja z cyrkulacją i częściowo zaizolowanymi przewodami o sprawności przesyłu hw,d=0,50, Zasobnik w systemie wg standardu budynku niskoenergetycznego o sprawności akumulacji hw,s=0,84, Źródło o udziale procentowym 55,00 % - Kolektory słoneczne termiczne o sprawności wytwarzania hw,g=1,00, Centralne przygotowanie c.w.u., instalacja z cyrkulacją i częściową izolacją przewodów o sprawności przesyłu hw,d=0,50, Zasobnik w systemie wg standardu budynku niskoenergetycznego o sprawności akumulacji hw,s=0,84. 5 System oświetlenia wbudowanego Źródło 'Oświetlenie wbudowane - świetlówki kompaktowe' o regulacji ręcznej wpływu światła dziennego o współczynniku FD=1,00, i regulacji ręcznej wpływu nieobecności pracowników w miejscu pracy FO=1,00, i współczynniku obciążenia natężenia oświetlenia FC=1,00, o średniej ważonej mocy opraw oświetleniowych PN=14,66 W/m2. 7. Charakterystyka źródeł energii systemu ogrzewania i wentylacji 7.1. Budynek projektowany Rodzaj paliwa Udział % h H,tot H u Jedn. Q K,H [kwh/rok] Zużycie paliwa B Jedn. Paliwo - gaz ziemny 100,0 0,87 9,97 kwh/m 3 263913,9 26470,8 m 3 /rok ogrzewania i wentylacji: 6128,47 kwh/rok 7.2. Budynek z alternatywnymi źródłami energii Rodzaj paliwa Udział % h H,tot H u Jedn. Q K,H [kwh/rok] Zużycie paliwa B Jedn. Paliwo - gaz ziemny 100,0 0,87 9,97 kwh/m 3 263913,9 26470,8 m 3 /rok ogrzewania i wentylacji: 6128,47 kwh/rok 8. Charakterystyka źródeł energii systemu przygotowania ciepłej wody 8.1. Budynek projektowany Rodzaj paliwa Udział % h W,tot H u Jedn. Q K,W [kwh/rok] Zużycie paliwa B Jedn. Paliwo - gaz ziemny 100,0 0,19 9,97 kwh/m 3 51347,6 5150,2 m 3 /rok przygotowania ciepłej wody: 1137,84 kwh/rok
8.2. Budynek z alternatywnymi źródłami energii Rodzaj paliwa Udział % h W,tot H u Jedn. Q K,W [kwh/rok] Zużycie paliwa B Jedn. Paliwo - gaz ziemny 45,0 0,38 9,97 kwh/m 3 11467,6 1150,2 m 3 /rok Paliwo - Kolektory słoneczne termiczne 55,0 0,50 1,00 kwh/k Wh 10512,0 10512,0 kwh/rok przygotowania ciepłej wody: 1700,42 kwh/rok 9. Charakterystyka źródeł energii systemu oświetlenia wbudowanego 9.1. Budynek projektowany Rodzaj paliwa Udział % Q K,L [kwh/rok] Zużycie paliwa B Jedn. Energia elektryczna - produkcja 100,0 57122,08 57122,1 kwh/rok oświetlenia wbudowanego: 5,00 kwh/rok 9.2. Budynek z alternatywnymi źródłami energii Rodzaj paliwa Udział % Q K,L [kwh/rok] Zużycie paliwa B Jedn. Energia elektryczna - produkcja 100,0 57122,08 57122,1 kwh/rok oświetlenia wbudowanego: 5,00 kwh/rok 10. Wykres porównawczy zużycia nośników energii Wykres porównawczy zużycia nośników energii dla wszystkich systemów w budynku
11. Obliczenia optymalizacyjno-porównawcze kosztów eksploatacyjnych i inwestycyjnych systemu ogrzewania i wentylacji Budynek projektowany 1 Paliwo - gaz ziemny 26470.81 m 3 /rok 35470.88 2 6128.47 kwh/rok 3064.24 zł/rok 38535.12 K H,E= 12 O m + 12 Ab + SB Cena jedn.= Budynek z alternatywnymi źródłami energii 1 Paliwo - gaz ziemny 26470.81 m 3 /rok 35470.88 2 6128.47 kwh/rok 3064.24 K H,E= 12 O m + 12 Ab + SB Cena jedn.= zł/rok 38535.12 12. Obliczenia optymalizacyjno-porównawcze kosztów eksploatacyjnych i inwestycyjnych systemu przygotowania ciepłej wody Budynek projektowany 1 Paliwo - gaz ziemny 5150.21 m 3 /rok 6901.28 2 1137.84 kwh/rok 568.92 zł/rok 7470.20 K W,E= 12 O m + 12 Ab + SB Cena jedn.= Budynek z alternatywnymi źródłami energii 1 Paliwo - gaz ziemny 1150.21 m 3 /rok 1541.29 2 Paliwo - Kolektory słoneczne termiczne 10512.00 kwh/rok 0.00
3 1700.42 kwh/rok 850.21 Koszty inwestycyjne zł/rok 2391.50 K W,E= 12 O m + 12 Ab + SB Cena jedn.= Lp. Rodzaj robót Ilość robót Cena jedn. Koszty robót Uzasadnienie przyjętych kosztów 1 Zakup kolektorów 5.0 7300.00 44895.00 Cennik Viessman 2013 2 Montaż 1.0 2500.00 3075.00 3 Zestaw przyłączeniowy 1.0 427.00 525.21 4 Zakup zasobnika 750 litrów 1.0 12200.00 15006.00 5 Regulator systemu solarnego 1.0 900.00 1107.00 Całkowite koszty inwestycyjne K W,I= zł 64608.21 13. Obliczenia optymalizacyjno-porównawcze kosztów eksploatacyjnych i inwestycyjnych systemu oświetlenia wbudowanego Budynek projektowany 1 57127.08 kwh/rok 28563.54 zł/rok 28563.54 K L,E= 12 O m + 12 Ab + SB Cena jedn.= Budynek z alternatywnymi źródłami energii 1 57127.08 kwh/rok 28563.54 K L,E= 12 O m + 12 Ab + SB Cena jedn.= zł/rok 28563.54
14. Obliczenia optymalizacyjno-porównawcze dla wybranych systemów zapotrzebowania w energię Wykres kosztów inwestycyjnych Wykres kosztów eksploatacyjnych 15. Wyniki analizy porównawczej i wybór systemu zaopatrzenia w energię 15.1 Analiza systemu ogrzewania i wentylacji Nazwa Projektowany Alternatywny K H,E zł/rok 38535.12 38535.12 Procentowe zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych % - 0.00 Koszty inwestycyjne K H,I zł 0.00 0.00 Procentowe zmniejszenie kosztów inwestycyjnych % -... w przeliczeniu na powierzchnie zł/m 2 rok 19.78 19.78 Koszty inwestycyjne w przeliczeniu na powierzchnie zł/m 2 0.00 0.00 Roczne oszczędności kosztów DOr zł/rok - 0.00 Prosty czas zwrotu inwestycji w źródła alternatywne SPBT -...
15.2 Analiza systemu przygotowania ciepłej wody Nazwa Projektowany Alternatywny K W,E zł/rok 7470.20 2391.50 Procentowe zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych % - 67.99 Koszty inwestycyjne K W,I zł 0.00 64608.21 Procentowe zmniejszenie kosztów inwestycyjnych % -... w przeliczeniu na powierzchnie zł/m 2 rok 3.83 1.23 Koszty inwestycyjne w przeliczeniu na powierzchnie zł/m 2 0.00 33.16 Roczne oszczędności kosztów DOr zł/rok - 5078.70 Prosty czas zwrotu inwestycji w źródła alternatywne SPBT - 12.72 WYNIKI ANALIZY: Zastosowanie źródeł alternatywnych jest korzystne pod względem eksploatacyjnym i nie korzystne pod względem inwestycyjnym 15.4 Analiza systemu oświetlenia wbudowanego Nazwa Projektowany Alternatywny K L,E zł/rok 28563.54 28563.54 Procentowe zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych % - 0.00 Koszty inwestycyjne K L,I zł 0.00 0.00 Procentowe zmniejszenie kosztów inwestycyjnych % -... w przeliczeniu na powierzchnie zł/m 2 rok 14.66 14.66 Koszty inwestycyjne w przeliczeniu na powierzchnie zł/m 2 0.00 0.00 Roczne oszczędności kosztów DOr zł/rok - 0.00 Prosty czas zwrotu inwestycji w źródła alternatywne SPBT -... 15.5 Analiza zbiorcza opłacalności Nazwa Opłacalność SPBT System ogrzewania i wentylacji nie... System przygotowania ciepłej wody nie 12.72 System oświetlenia wbudowanego nie...