kocioł gazowy czy węglowy?
TRANSCRIPT
Kocioł gazowy, czy węglowy do nowego domu?
Porównanie kosztów eksploatacji kotła węglowego i gazowego
Czynniki wpływające na sprawność pracy kotłów
Korzyści z zastosowania nowoczesnego kotła kondensacyjnego
Wydanie 1/2015
21.07.2015
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl
2
Wybór systemu grzewczego do nowego domu
- trudna i odpowiedzialna decyzja
Wybór systemu grzewczego to jedna z najbardziej odpowiedzialnych decyzji
rzutujących na późniejsze koszty eksploatacji domu. Ciepło wymagane dla
ogrzewania pomieszczeń i podgrzewania wody użytkowej, stanowi statystycznie
ponad 80% potrzeb energetycznych budynku (dane GUS). System grzewczy jest
kilkakrotnie bardziej obciążony w ciągu roku (ok. 2000 godzin) niż na przykład
samochód użytkowany do celów prywatnych. Wybór systemu grzewczego to
wybór zarówno samego źródła ciepła (kocioł, czy pompa ciepła), jak i rodzaju
instalacji grzewczej (grzejnikowa czy podłogowa).
3
Kocioł węglowy, czy gazowy?
Pomimo wzrostu świadomości ekologicznej,
część nowych budynków jednorodzinnych jest
wyposażana nadal w kotły węglowe. Nawet przy
stosunkowo nowoczesnej konstrukcji, nie są one
w stanie konkurować pod względem poziomu
emisji zanieczyszczeń, a także komfortu
użytkowania z kotłami gazowymi.
Decyzja o wyborze kotła węglowego wynikać
może z przekonania, że zapewni on najniższe
koszty eksploatacyjne i pozwoli uniknąć
formalności związanych z podłączeniem budynku
do sieci gazociągowej.
4
Jakie są koszty ogrzewania domu węglem
kamiennym, a jakie gazem ziemnym?
Średnia powierzchnia budowanych w ostatnich latach
domów jednorodzinnych (wg danych GUS) wynosi
niecałe 140 m2.
Standard energetyczny typowego domu budowanego
w ostatnich latach, rzadko jeszcze zbliża się do
standardu domów niskoenergetycznych np. NF40,
ale można przyjąć, że przy stosunkowo dobrym
standardzie energooszczędnym wskaźnik potrzeb
cieplnych może wynieść 60÷70 kWh/m2rok (NF60)
Jakie będą koszty eksploatacji kotła węglowego i kotła gazowego
kondensacyjnego w domu o powierzchni 140 m2, o wskaźniku
potrzeb cieplnych NF60 (60 kWh/m2rok)?
?
5
PRZYKŁAD. Dom 140 m2 – bilans cieplny
Przykład:
Powierzchnia ogrzewana: 140 m2
Wskaźnik sezonowego zapotrzebowania ciepła
dla celów grzewczych: 60 kWh/m2rok (NF60)
Dzienne zużycie ciepłej wody użytkowej (CWU)
60 dm3 na osobę; rodzina 4-osobowa: 240 dm3/d
340 dni zużycia CWU o temperaturze 45oC
Straty ciepła w układzie cyrkulacji CWU: 5%
Ceny rynkowe paliw 07.2015: węgiel kamienny 850 zł/t
(zł transportem), gaz ziemny: 2,278 zł/m3 (taryfa W-2)
Zapotrzebowanie ciepła dla budynku:
dla ogrzewania CO: 9.600 kWh/rok
dla podgrzewania CWU: 3.400 kWh/rok
Łącznie (CO+CWU): 13.000 kWh/rok
6
PRZYKŁAD. Zużycie gazu ziemnego i węgla
– porównanie kosztów eksploatacji
Kocioł węglowy Kocioł gazowy
kondensacyjny
Sprawność średnioroczna
w trybie CO/CWU: 70/60%
Sprawność średnioroczna
w trybie CO/CWU: 108/98%
Zużycie węgla: 2,7 t/rok Zużycie gazu ziemnego: 1.200 m3/rok
Koszty paliwa: 2.280 zł/rok Koszty paliwa: 2.730 zł/rok (taryfa W-2, 2015)
Na zwiększenie rzeczywistych kosztów ogrzewania węglem może wpłynąć
szereg dodatkowych czynników, jak m.in. niższa od zakładanej sprawność
(szczególnie poza sezonem grzewczym), wyższe koszty przeglądów
i konserwacji, niższa od zakładanej jakość i wartość opałowa węgla (większa
zawartość wody, popiołu) czy też większe zanieczyszczenie budynku i większe
koszty remontowe.
7
PRZYKŁAD. Czy ogrzewanie kotłem gazowym
może być tańsze niż kotłem węglowym?
Kocioł gazowy
kondensacyjny
Sprawność średnioroczna
w trybie CO/CWU: 108/98%
Zużycie gazu ziemnego: 1.200 m3/rok
Koszty paliwa: 2.730 zł/rok
Kolektory słoneczne
dla podgrzewania
ciepłej wody
użytkowej CWU
Oszczędność w zużyciu
paliwa dla trybu CWU:
60% rocznie
(60% 340) = 202 m3/rok
Zużycie gazu ziemnego:
998 m3/rok
Koszty paliwa:
2.270 zł/rok
Zastosowanie kolektorów słonecznych pozwala
standardowo obniżyć dla potrzeb podgrzewania wody
użytkowej CWU zużycie gazu ziemnego o około 60%
rocznie. Całkowite zużycie gazu obniży się z 1.200
do 998 m3/rok, a koszty jego zakupu z 2.730
do 2.270 zł/rok brutto (taryfa W-2, 2015).
8
Sprawność kotła węglowego i kotła gazowego
w warunkach eksploatacji
Rzeczywista sprawność pracy kotła węglowego, szczególnie w ujęciu
długookresowym, może odbiegać znacząco od wartości katalogowych. Jest to
podkreślane np. w opiniach użytkowników (fora internetowe), ale także w ramach
badań, np. [1]. Sprawność kotła węglowego w badaniach atestacyjnych wynosiła
90%, a już po jednym miesiącu eksploatacji, 80%, a przy niższych obciążeniach
cieplnych (< 50%) już mniej niż 66%.
Dlatego realna różnica między kosztami eksploatacji kotła węglowego i kotła
gazowego kondensacyjnego, powinna być wyraźnie niższa niż zakładana
na podstawie parametrów katalogowych dla nowych kotłów węglowych.
Źródło: [1] J.Zawistowski, „Sprawność cieplna węglowych kotłów c.o. w warunkach eksploatacyjnych” Magazyn Instalatora 01.2012
9
Wybrane czynniki wpływające na sprawność
kotła węglowego i kotła gazowego
KOCIOŁ WĘGLOWY KOCIOŁ GAZOWY KONDENSACYJNY
Ochrona temperatury
minimalnej wody
w kotle
WYMAGANA (np. stosowanie zaworów
4-drogowych, pomp mieszających),
podwyższone temperatury wody
zwiększają dodatkowo straty ciepła
NIEWYMAGANA, pełna regulacja
temperatury wody w trybie pracy
pogodowej sprzyja wzrostowi efektu
kondensacji i sprawności
Komora spalania
OTWARTA, powoduje napływ
powietrza do kotłowni i budynku,
zwiększając potrzeby cieplne
ZAMKNIĘTA, uniezależnia pracę kotła
od powietrza w budynku, dodatkowa
wymiana ciepła spaliny/powietrze
Osady SILNIEJSZA PODATNOŚĆ na
pokrywanie sadzą komory spalania
NISKA PODATNOŚĆ, spalanie czystego
paliwa i spłukiwanie przez kondensat
Pompy obiegowe
STAŁOOBROTOWE, zwykle
o zwiększonej wydajności
i poborze energii elektrycznej
ELEKTRONICZNE o płynnej regulacji
wydajności i znacznie obniżonym
poborze energii elektrycznej
Przewymiarowanie
mocy grzewczej
WPŁYWA wyraźnie na wzrost m.in.
strat postojowych ciepła i spadek
sprawności np. średniorocznej
NIE OBNIŻA sprawności pracy kotła,
a wręcz ją podwyższa dzięki
zwiększonemu efektowi kondensacji
Bezwładność cieplna WYSOKA, zwiększa straty rozruchowe
i postojowe kotła o dużej masie
NISKA, szybkie dostosowanie mocy
do potrzeb, m.in. modulowany palnik
Kontrola spalania
BRAK lub podstawowa, zwiększona
zwykle ilość powietrza do spalania,
zwiększa straty spalinowe
KONTROLA zawartości CO2 lub CO
w spalinach i płynna regulacja ilości
gazu ziemnego i powietrza do spalania
10
Jakie podstawowe korzyści można osiągnąć dla zestawu
gazowy kocioł kondensacyjny + instalacja solarna
Przegląd korzyści dla zestawu gazowego
kotła kondensacyjnego z instalacją solarną
?
11
Kolektory
słoneczne
NISKIE KOSZTY EKSPLOATACYJNE
System grzewczy korzystający z gazowego kotła kondensacyjnego w połączeniu
z instalacją solarną, zapewni takie same lub niższe koszty eksploatacji, jak kocioł
węglowy (przykład dla domu 140 m2, NF60).
Kocioł gazowy
kondensacyjny Kocioł węglowy
2.270 zł/rok 2.280 zł/rok
Korzyści z zastosowania gazowego kotła
kondensacyjnego i kolektorów słonecznych
12
Korzyści z zastosowania gazowego kotła
kondensacyjnego i kolektorów słonecznych
KOMFORT, FUNKCJONALNOŚĆ, BEZPIECZEŃSTWO
Przede wszystkim… oszczędność miejsca zabudowy, cicha praca, czystość,
brak składu opału, zaawansowana automatyka z szerokim zakresem funkcji
łatwych w obsłudze. Bezpieczeństwo dzięki m.in. zamkniętej komorze spalania,
kontroli procesu spalania, zachowaniu czystości powierzchni grzewczych kotła
i komina.
Gazowy kocioł kondensacyjny
Vaillant auroCOMPACT
z wbudowanym zasobnikiem
warstwowym ciepłej wody
użytkowej dla podłączenia
instalacji solarnej
13
Korzyści z zastosowania gazowego kotła
kondensacyjnego i kolektorów słonecznych
POPRAWA JAKOŚCI POWIETRZA I ELIMINACJA NISKIEJ EMISJI
Problem niskiej emisji zanieczyszczeń, szeroko obecnie omawiany w mediach,
wynika przede wszystkim ze spalania węgla w źródłach ciepła małej mocy.
Emisje zanieczyszczeń przy spalaniu węgla są w porównaniu do spalania gazu
ziemnego wyższe około: 3-krotnie dla tlenków azotu NOx, 120-krotnie dla tlenku
węgla CO, 600-krotnie dla dwutlenku siarki SO2 i 1100-krotnie dla pyłów…
14
Korzyści z zastosowania gazowego kotła
kondensacyjnego i kolektorów słonecznych
Kocioł kondensacyjny z instalacją solarną
dla podgrzewania wody użytkowej CWU
Kocioł kondensacyjny
Kocioł węglowy
EFEKTYWNOŚĆ I PRZYSZŁOŚCIOWE STANDARDY
Wybór kondensacyjnego kotła gazowego to dostosowanie się do najwyższych
standardów efektywności. Zwłaszcza dla dodatkowego zastosowania kolektorów
słonecznych. klasa energetyczna zostanie podwyższona do poziomu A+,
świadczącego o wykorzystaniu energii odnawialnej.
Kotły węglowe posiadając klasę D, względnie C, będą stopniowo wycofywane ze
sprzedaży jako urządzenia grzewcze o najniższej efektywności energetycznej.
Chłodzenie
Ogrzewanie
Energia odnawialna
Kotły gazowe
Kotły olejowe
Pompy ciepła
Kolektory słoneczne
Systemy wentylacji
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl