Budowa domu energooszczędnego - ogrzewanie

Tu przedstawione zostaną różne warianty i możliwości zapewnienia ciepła w domu. Ze względu na to, że systemy centralnego ogrzewania (CO) i ciepłej wody użytkowej (CWU) są najczęściej ze sobą związane więc w poniższych analizach przedstawiono analizę kosztów obu systemów. Łączna kwota ich wykonania w czasie budowy oraz koszty eksploatacyjne w okresie zamieszkania pozwolą podjąć właściwszą decyzję.

Pokazano też jakie będą koszty inwestycyjne i eksploatacyjne, gdy wyposażymy dom w dodatkowe urządzenia, jak np. kominek, GWC lub instalację fotowoltaiczną - co pozwoli ocenić przydatność systemu ogrzewania pod względem ekonomicznym i funkcjonalnym.

Jak poprzenio analizy dotyczą domu o powierzchni ok. 100-120 m². Zapotrzebowanie takiego domu energooszczędnego na energię do ogrzewania wynosi ok. 8200 kWh/rok.
Energia do ogrzania ciepłej wody użytkowej (dla 4 osób) wynosi ok. 3000 kWh/rok.

Ogrzewanie podłogowe wodne z kotłownią gazową

dodatkowo wspomaganą przez GWC podłączony do instalacji wentylacyjnej z odzyskiem ciepła.

Koszty inwestycyjne (wykonanie) podane w poniższej tabeli obejmują:

• Instalację podłogową wodną
• Kotłownia (kocioł gazowy kondensacyjny dla CO i CWU, instalacja gazowa, wkład kominowy 2-rurowy z nierdzewki, bufor, zestaw pompowy, automatyka)
• Wykonanie przyłącza gazowego

W następnych kolumnach tabeli podano roczne koszty gazu dla CO, CWU i eksploatację urządzeń.

Zakres robót inwestycyjnych	Wykonanie [tys. zł]	CO [zł/rok]	CWU [zł/rok]	Eksploatacja [zł/rok]
Instalacja CO i CWU	27,4	1800	700	300
GWC żwirowy	8,0	-180		bezobsługowy
Możliwe oszczędności: wykonanie GWC - robocizna własna	-3,5
Razem	31,9	1620	700	300

Na koszty eksploatacyjne składa się koszty przeglądów kominiarskich, koszty energii do obsługi urządzeń kotłowni, przeglądy serwisowe.
Przyjęto tu, że GWC zmniejszy zużycie gazu o ok. 10%.
GWC oprócz energooszczędności ma szereg innych zalet związnych z wentylacją domu, ale nie jest koniecznym urządzeniem dla domu - może go nie być wcale.

Ogrzewanie podłogowe wodne z pompą ciepła typu powietrze-woda (P-W)

Koszty inwestycyjne (wykonanie) w tabeli obejmują:

• Instalację podłogową wodną
• Pompę ciepła typu powietrze-woda dla CO i CWU, bufor, zestaw pompowy, automatykę

W następnych kolumnach tabeli podano roczne koszty energii elektrycznej dla CO, CWU oraz koszty eksploatacji urządzeń.

Zakres robót inwestycyjnych	Wykonanie [tys. zł]	CO [zł/rok]	CWU [zł/rok]	Eksploatacja [zł/rok]
Instalacja CO i CWU z pompą ciepła P-W	37,2	1500	580	300
Możliwe dodatkowe oszczędności na etapie SSZ - rezygnacja z komina	-4,0
Razem	33,2	1500	580	300

Ogrzewanie podłogowe elektryczne wspomagane kominkiem akumulacyjnym

+   pompa ciepła P-W dla wytworzenia ciepłej wody użytkowej (CWU)
+   wspomaganie ogrzewania przez kominek z obudową akumulacyjną.

Koszty inwestycyjne (wykonanie) podane w poniższej tabeli obejmują:

• Instalację podłogową elektryczną "kablową"
• Pompę ciepła typu powietrze-woda dla CWU
• kominek

W następnych kolumnach tabeli podano roczne koszty wytworzenia ciepła dla CO i CWU.

Zakres robót inwestycyjnych	Wykonanie [tys. zł]	CO [zł/rok]	CWU [zł/rok]	Eksploatacja [zł/rok]
Instalacja el. CO - podłogowa	14,5	5200		bezobsługowe
Pompa ciepła dla CWU - 3kW	9,5		580	bezobsługowe
Kominek z obudową akumulacyjną	8,3	-830		drewno - 180
Możliwe oszczędności: wykonanie kominka - robocizna własna	-2,0
Razem	30,3	4370	580	180

Powyższe kwoty zużycia energii elektrycznej oszacowano przy taryfie całodobowej G11.
A jeśli komuś będzie odpowiadała taryfa G12, to te koszty mogą być niższe.

Przyjęto tu, że w ciągu sezonu w kominku spalimy tylko 1_mp drewna, za cenę 180 zł/mp.
Wytworzona w ten sposób energia cieplna przy sprawności spalania 65% wyniesie:
E_dr = 2000 kWh *65% = 1300 kWh, która zastąpi energię elektryczną.
Koszt zaoszczędzonej energii elektrycznej wyniesie: 1300 kWh *0,64 zł/kWh = 830 zł
co przedstawiono w powyższej tabeli.
Spalenie 1_mp drewna pozwoli nam zaoszczędzić 830-180 =650 zł, co pokazano w tabeli powyżej. A to tylko 1 mp drewna. Przy częstszym używaniu kominka te oszczędności mogą być istotnie wyższe.

W tym przypadku pomieszczenie typu "kotłownia" nie będzie potrzebna - zaoszczędzimy trochę przestrzeni i możemy ją wykorzystać na inne cele, np. na garderobę, pralnię, suszarnię, spiżarnię lub na etapie projektowania można w ogóle zrezygnować z tej powierzchni i zaoszczędzić na budowie domu - szacunkowo ok. 15 000 zł.

Ogrzewanie podłogowe elektryczne wspomagane panelami fotowoltaicznymi

+ pompa ciepła P-W dla CWU ~3 kW
+ zestaw fotowoltaiczny 5 kW.

Koszty inwestycyjne (wykonanie) podane w poniższej tabeli obejmują:

• instalację podłogową elektryczną "kablową" - ogrzewanie podłogowe akumulacyjne
• pompę ciepła typu powietrze-woda dla CWU
• zestaw fotowoltaiczny 5 kW

Zakres robót inwestycyjnych	Wykonanie [tys. zł]	CO [zł/rok]	CWU [zł/rok]	Eksploatacja [zł/rok]
Instalacja el. CO - podłogowa	14,5	5200		bezobsługowe
Pompa ciepła dla CWU - 3kW	9,5		580	bezobsługowe
Możliwe dodatkowe oszczędności na etapie SSZ - możemy zupełnie rezygnować z komina, jeśli nie będzie kominka	-4,0
Zestaw fotowoltaiczny - 5 kW	22,0	-2760		bezobsługowe
Możliwe oszczędności: - dotacja	-5,0
Razem	37,0	2440	580

Podobnie j/w koszty energii elektrycznej oszacowano przy taryfie całodobowej G11.

Dzięki panelom FV oszczędność na kosztach zużycia energii wyniesie ok. 2760 zł/rok:
Obliczenie oszczędności - przyjęte założenia:

• Instalacja FV o mocy 5 kWp wytwarza rocznie ok. 4500÷5000 kWh energii elektrycznej.
  Przyjmijmy, że cała ilość wytworzonej energii w okresie całego roku wyniesie 4700 kWh.
  Nie jest to ilość energii wystarczająca do ogrzania domu. Reszta będzie pochodzić z sieci.
• Przez ok. połowę roku (październik - marzec), czyli połowa całej energii będzie zużywana bezpośrednio do ogrzewania domu (ogrzewanie podłogowe akumulacyjne), bez oddawania do sieci czyli 4700/2 = 2350 kWh
• Przez ok. połowę roku (kwiecień - wrzesień), czyli dla pozostałej części wyprodukowanej w ciągu roku energii przyjęto poziom autokonsumpcji w wysokości 20% (energia zużywana bezpośrednio w domu, bez oddawania do sieci), czyli 4700/2*20% = 470 kWh.
  Pozostała ilość energii będzie przekazywana do sieci i będzie wykorzystana w okresie późniejszym (zimowym) do ogrzewania. Ta ilość energii objęta będzie współczynnikiem prosumenta 0,80
  czyli zwrot z sieci wyniesie: 4700/2*80%*0,80 = 1504 kWh
• cenę energii przyjęto w wysokości 0,64 zł/kWh

Uzyskana oszczędność wyniesie: (2350+470+1504)*0,64 = 2767 złotych w ciągu roku,
co w zaokrąglonej wartości ~2760 zł przedstawiono w powyższej tabeli.

Tak skonfigurowany zestaw instalacyjny do ogrzewania, w porównaniu do innych, jest trochę droższy w budowie i eksploatacji od pozostałych zestawów pokazanych powyżej. Ma jednak niewątpliwą zaletę - jest bezobsługowy. Warto więc go rozważyć w planach budowy.
Ale warto też wziąć pod uwagę, że nie będzie potrzebne pomieszczenie "kotłowni" - więc na już etapie projektowania można z niej zrezygnować i zaoszczędzić na budowie domu dodatkowo
ok. 15 000 zł, co zmniejszy istotnie koszty inwestycyjne.
Ponadto przy ogrzewaniu domu prądem z fotowoltaiki, można będzie skorzystać z ulgi podatkowej, co dodatkowo zmniejszy wydatki inwestycyjne o ok. 3000 zł.