Analiza opłacalności zastosowania niekonwencjonalnych źródeł energii w projektowanym budynku jednorodzinnym. Kolektory słoneczne, pompy ciepła

• Autorzy: Różycka E.

Warianty tytułu

EN

Analysis of usage possibilitiesof renewable energy sources in detached family house. Solar collectors, heat pumps

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zużycie energii w światowej gospodarce staje się coraz większe. W Polsce zapotrzebowanie na energię rośnie wraz z rozwojem gospodarczym kraju. Dane oraz szacunki dostępne w literaturze mówią wyraźnie, że w 2020 roku zapotrzebowanie na energię całkowitą na całym świecie będzie około 4,5 razy większe w stosunku do roku 1960. Dalsze prognozy zapotrzebowania są równie niepokojące i wynoszą ponad 6 razy więcej w roku 2050 w stosunku do roku 1960. Pojawia się pytanie, czy istnieją tak rozbudowane systemy, by zapewnić nam wystarczającą ilość energii. Pojawia się tu alternatywa, którą są odnawialne źródła energii. Ze względu na trend panujący na świecie, stosowanie urządzeń wykorzystujących energię odnawialną zyskało duże zainteresowanie. Wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w bilansie paliwowo - energetycznym świata, przyczynia się do poprawy efektywności wykorzystania i oszczędzania zasobów surowców energetycznych, poprawy stanu środowiska, poprzez redukcję zanieczyszczeń do atmosfery i wód, oraz redukcję ilości wytwarzanych odpadów oraz zmniejszenie emisji CO2. W związku z tym wspieranie rozwoju tych źródeł, staje się coraz poważniejszym wyzwaniem dla niemalże wszystkich państw świata. "Biała Księga Unii Europejskiej" z 1998 roku i dyrektywy ustanowione dla 15 państw członkowskich zalecają zwiększenie udziału energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii do poziomu 12% w 2010 roku oraz ograniczenie emisji dwutlenku węgla o 8% w porównaniu z poziomem z 1999 roku.

EN

The aim of this paper is analysis of worthwhile usage devices using renewable energy sources compared to condensing heat source with boiler fittings and supporting devices. The range of this analysis contains comparing capital and operation costs of different kind of boiler houses. The analysis was made on the example of average-sized detached family house, localized in Warsaw. The first part shows construction, the matching method and vacuum collectors operating rules. The next paragraph shows construction and the example of calculations concerning matching each heat pump. Introduced different types of compression heat pumps: water - air, water - water (vertical open loop), water - brine (horizontal and vertical closed loop) and the direct expansion - water heat pump together with those Next, there is a comparison of central heating system with condensing gas boiler with the same system upgraded by sun collectors as also with heat pumps monovalent installation. Comparing concerns capital and operation costs in the period of 20 years. The last calculation is time of replacing coverage, which should be placed at the level of 10÷15 years for a good investment. In present thesis it has been assumed that usage of renewable energy sources will decrease the amount of yearly spendings. Calculations showed that all heat pumps are worthwhile investments. However, installing the sun collectors seemed to be unfortune idea, because the time of replacing coverage of such an investment is about 40 years what makes it two times longer than operating life of this installation. After the exact installation analysis the best solution is the water - brine heat pump with horizontal closed loop. Considering the 20 years period of the boiler Mouse working, during last 11 years installation generates net profits. After 15 years of usage of this system, the owner earns 35 267 zl. Establishing that the detached family house is designed for a period of at least 50 years, we must also calculate the costs of exchanging the equipment, which operating life is about 20 years. Taking into consideration the costs of those exchanging, there is a calculation showing heat pump profits over the condensing gas boiler. After that period we can see how profitable the investment into heat pump is. 123 932 zł, because his is the total amount of money that owner saves during 40 years. This is the sum which saving is worth to consider. It is also necessary to pay attention to the other heat pumps, which bring a little smaller savings. Mostly I want to pay attention to heat pump with vertical closed loop. The time of replacing coverage for this installation is also about 10 years, but it may occur that for the small lot area it will be the best solution. The heat pump is a really good alternative source for a conventional boiler houses, especially to traditional ones. Heat pumps also take care about the natural environment and still satisfy the requirements of high tech heating sources.

Słowa kluczowe

PL

budynek jednorodzinny; pompa ciepła; kolektor słoneczny; źródło energii

EN

solar collectors; heat pumps; energy sources; family house

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2009
• Tom: Tom 11
• Strony: 1351--1371
• Opis fizyczny: bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Różycka E.

• Politechnika Warszawska

Bibliografia

• 1. Kolektory Słoneczne, Pompy Ciepła – Na Tak. Praca zbiorowa pod kierunkiem Mirosława Zawadzkiego, Polska Ekologia 2003.
• 2. Jezierski G.: Energia jądrowa wczoraj i dziś. Wydawnictwa Naukowo- Techniczne 2006.
• 3. Dokumentacja techniczna firm branżowych.
• 4. Przepisy Prawa Polskiego.
• 5. Polskie Normy:a. Norma PN-82/B-02403 „Temperatury obliczeniowe zewnętrzne” b. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz.690) oraz projektu nowelizacji z marca 2008 roku c. Norma PN-94/B-03406 „Obliczanie zapotrzebowania ciepła pomieszczeń kubaturze do 600 m2” d. Norma PN-B-02025 „Obliczanie sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynków mieszkalnych i zamieszkania zbiorowego”
• 6. Mizielińska K., Olszak J.: Gazowe i olejowe źródła ciepła małej mocy. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2005.
• 7. Rubik M.: Pompy ciepła, poradnik. Wydanie trzecie rozszerzone, INSTAL 2006.
• 8. Wnuk R.: Instalacje w domu pasywnym i energooszczędnym. Przewodnik budowlany, 2007.
• 9. Energia i budynek Czasopismo Zrzeszenia Audytorów Energetycznych – PATRONAT: Ministerstwo Budownictwa, Ministerstwo Gospodarki.