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
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
Ale to już było...
I nie wróci więcej...
Dzisiaj - bieżąca ciepła woda
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)
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.
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
Woda ogrzewana ciepłem z sieci Straty ciepła przez zbiornik Wysoki komfort użytkowania ciepła woda od razu po odkręceniu kranu Brak urządzeń w lokalu użytkownika
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
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
ból głowy, zawroty głowy, ogólne zmęczenie, duszność, trudności z oddychaniem, przyspieszony i nieregularny oddech, senność nudności
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.
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
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.
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
Budynek mieszkalny wielorodzinny, 80 mieszkań Roczne zapotrzebowanie ciepła użytkowego Q w = 836,26 GJ/rok Q w = 232 294,4 kwh/rok Maksymalne zapotrzebowanie ciepła użytkowego Q max = 92,7 kw
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
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)
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 0,57 1 479,45 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 0,76 1 100,34 0,60 0,8 1,0 1,0 0,48 1 742,20 0,55 0,8 1,0 1,0 0,44 1 900,58 0,99 0,8 1,0 1,0 0,79 1 055,88 0,98 0,8 0,85 1,0 0,67 1 254,89
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*(25,81 + 12,12) + 12*0,0927(2 207,70 + 6 205,84) K = 65 420,48 zł/rok
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 = 32 362,89 m 3 /rok B 1 = 32 362,89/80 = 404,54 m 3 /rok K 1 = 404,54*(1,3026 + 0,4141) + 12*(8,62 + 5,99) = 869,79 zł/rok K = 80*961,42 = 69 582,97 zł/rok
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 = 51 241,24 m 3 /rok B 1 = 51 241,24/80 = 640,52 m 3 /rok K 1 = 640,52*(1,3026 + 0,4141) + 12*(8,62 + 5,99) = 1 274,89 zł/rok K = 80*1 274,89 = 101 991,43 zł/rok
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 = 55 899,53 m 3 /rok B 1 = 55 899,53/80 = 698,74 m 3 /rok K 1 = 698,74*(1,3026 + 0,4141) + 12*(8,62 + 5,99) = 1 374,85 zł/rok K = 80*1 374,85 = 109 988,32 zł/rok
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 = 293 300 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 1 200 kwh/rok) O a = 0,89 zł/mc stawka opłaty abonamentowej (rozliczenie sześciomiesięczne) Q kw1 = 293 300/80 = 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 = 144 753,46 zł/rok
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 = 348 589,83 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 1 200 kwh/rok) O a = 0,89 zł/mc stawka opłaty abonamentowej (rozliczenie sześciomiesięczne) Q kw1 = 348 589,83/80 = 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 = 168 110,68 zł/rok
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 65 420,48 817,76 14,75 gazowe podgrzewacze przepływowe z zapłonem elektrycznym gazowe podgrzewacze przepływowe z zapłonem płomieniem dyżurnym 69 582,97 869,79 15,69 101 991,43 1274,89 23,00 gazowe podgrzewacze pojemnościowe 109 988,32 1374,85 24,80 podgrzewacze elektryczne przepływowe 144 753,46 1809,42 32,64 podgrzewacze elektryczne akumulacyjne 168 110,68 2101,38 37,90
200000 180000 168 110,68 160000 144 753,46 140000 120000 100000 109 988,32 101 991,43 80000 69 582,97 65 420,48 60000 40000 20000 0 podgrzewacze elektryczne akumulacyjne podgrzewacze elektryczne przepływowe gazowe podgrzewacze pojemnościowe podgrzewacze przepływowe z zapł płomieniem podgrzewacze przepływowe z zapł elektr węzeł cieplny
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
Najniższa cena przygotowania c.w.u. spośród dostępnych konwencjonalnych źródeł ciepła
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)
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.
Podsumowanie Korzystne warunki techniczne Korzystne warunki finansowe przygotowania c.w.u z Ciepła Systemowego