Tehnoekonomska analiza dizalica topline

IPA projekt GeothermalMapping: DRUGA RADIONICA
ISTRAŽIVANJE I PROMOCIJA KORIŠTENJA PLITKIH GEOTERMALNIH POTENCIJALA U RH
Research and the promotion of use of shallow geothermal potential in Croatia
Tehnoekonomska analiza primjene dizalica topline
Doc.dr.sc. Marino Grozdek
Tehnič
ehnička škola Zadar,
Zadar, 05.02.2015.
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Sveuč
Sveučiliš
ilišta u Zagrebu
Predstavljeni
Predstavljeni rezultati istraž
istraživanja dobiveni su u sklopu projekta
Istraž
straživanje i promocija plitkih geotermalnih potencijala u RH
Ovaj projekt financiran je od strane Europske unije pod brojem ugovora
ugovora
IPA2007/HR/16IPO/001
IPA2007/HR/16IPO/001--040506,
040506, u iznosu od maksimalno 509.695,36
509.695,36 EUR
Ova publikacija izrađena je uz pomoć
pomoć Europske unije.
unije. Sadrž
Sadržaj ove publikacije
isključ
isključiva je odgovornost autora i ne odraž
odražava nuž
nužno glediš
gledišta Europske unije.
unije.
SADRŽAJ
1. ISPLATIVOST PRIMJENE DIZALICA TOPLINE S OBNOVLJIVIM IZVORIMA ENERGIJE
2. STRUKTURA POGONSKIH TROŠKOVA - TOPLINSKI MNOŽITELJ I FAKTOR HLAĐENJA
3. STRUKTURA TROŠKOVA ULAGANJA
4. PRIMJER EKONOMSKE ANALIZE GRIJANJA I HLAĐENJA OBITELJSKE KUĆE ZA
PODRUČJE
A) ZAGREBA I
B) SPLITA.
1. ISPLATIVOST PRIMJENE DIZALICA TOPLINE S OBNOVLJIVIM IZVORIMA ENERGIJE
Cijena fosilnog goriva/Cijena el. en. * COP/
POGONSKI TROŠKOVI
2
COP/5/0,90
1,8
1,6
COP/3,8/0,8
COP/3,8/0,85
1,4
1,2
COP/2,9/0,85
COP/3/0,95
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
DT - BIT / Plin
DT - VODA /
Plin
DT - ZRAK /
Plin, 45°C
DT - ZRAK /
Plin, 35°C
DT - BIT / Ulje
CIJENA TOPLINSKE ENERGIJE IZ RAZLIČ
RAZLIČITIH IZVORA ENERGIJE
Jedinica
Cijena energenta
s PDVPDV-om
[kn/jedinici]
Cijena energenta
s PDVPDV-om
[kn/kWh
[kn/kWh]]
Cijena energije s
PDVPDV-om
[kn/kWh
[kn/kWh]]
VT
kWh
1,20
1,20
1,20
NT
kWh
0,60
0,60
0,60
kWh
0,40
0,40
0,445 (=0,9)
lit
4,43
0,442
0,519 (=0,85)
VT
kWh
1,20
1,20
0,343
NT
kWh
0,60
0,60
0,171
Energent
Električna energija, VT
(za mjesečnu potrošnu oko
200 kWh)
Prirodni plin (za mjesečnu potrošnu
veću od 100 m3)
Ekstra lako lož ulje
Dizalica topline (g=3,5)
Cijena toplinske energije dobivene uz pomoć dizalice topline (g = 3,5) je:
o 3,5 puta niža od toplinske energije dobivene elektrootpornim grijanjem
o 1,5 do 4,5 puta niža od energije dobivene iz lož ulja
o 1,3 do 2,6 puta niža od energije iz plina.
TOPLINSKI MNOŽITELJ I FAKTOR HLAĐENJA
Temperatura polazne vode
[°C]
COPgr/hl
DT - BIT
COPgr/hl
DT – VODA
Grijanje – 35
3,8
Grijanje – 45
COPgr/hl
DT - ZRAK
ZG
ST
5,0
3,0
3,4
3,2
4,5
2,9
3,0
Hlađenje – 7
3,2
4,8
2,6
2,4
Hlađenje – 18
4,0
5,2
3,2
2,9
4,50
4,00
3,50
COPhl
COPgr
COP
3,00
35/30°C
2,50
7/12°C
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
-10 -8 -6 -4 -2
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
Temperatura zraka, [°C]
UČESTALOST POJAVE TEMPERATURE ZRAKA ZA KONTINENTALNU HRVATSKU
Razdoblje grijanja
Razdoblje hlađenja
400
350
Učestalost
300
250
200
150
100
50
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-10
0
Temperatura zraka, [°C]
UČESTALOST POJAVE TEMPERATURE ZRAKA ZA PRIMORSKU HRVATSKU
Razdoblje grijanja
Razdoblje hlađenja
500
450
400
Učestalost
350
300
250
200
150
100
50
0
-3 -1
1
3
5
7
9
11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33
Temperatura zraka, [°C]
SUSTAVI GRIJANJA / HLAĐENJA
Sustav
grijanja
Sustav
hlađenja
Sustav
predaje
toplinske
energije
Temperatur
ni režim
grijanja
[°C]
Sustav
predaje
rashladne
energije
Temperatur
ni režim
hlađenja
[°C]
Stupanj
djelovanja/
Faktor
grijanja
Faktor
hlađenja
1
Plinski
bojler/kotao
Split/multispli
t sustav
hlađenja
Radijatori
80/60
Multisplit
sustav
hlađenja
Direktno
0,85
3,0
2
Uljni kotao
Split/multispli
t sustav
hlađenja
Radijatori
80/60
Multisplit
sustav
hlađenja
Direktno
0,85
3,0
SUSTAV
3
DT - BIT
Podno/zidno
35/30
Stropno
18/23
3,8
4,0
4
DT - BIT
Ventilokonve
ktori
45/40
Ventilokonve
ktori
7/12
3,2
3,2
5
DT - VODA
Podno/zidno
35/30
Stropno
18/23
5,0
5,2
6
DT - VODA
Ventilokonve
ktori
45/40
Ventilokonve
ktori
7/12
4,5
4,8
7
DT - ZRAK
Podno/zidno
35/30
Stropno
18/23
3,8
4,0
8
DT - ZRAK
Ventilokonve
ktori
45/40
Ventilokonve
ktori
7/12
ZG 2,9 (ST
3,3)
ZG 2,6 (ST
2,4)
POTREBNA OGRIJEVNA/RASHLADNA ENERGIJA/SNAGA
Potreba za grijanjem i hlađenjem
[kWh/m2 god]
Lokacija / Godina gradnje
Zagreb
Split
< 1987
1987 - 2008
> 2008
grijanje
440
200
90
hlađenje
24
20
29
grijanje
240
95
45
hlađenje
51
42
50
Specifično toplinsko i rashladno opterećenje
[W/m3]
Lokacija / Godina gradnje
Zagreb
Split
< 1987
1987 - 2008
> 2008
grijanje
60
30
18
hlađenje
13
11
10
grijanje
46
22
12
hlađenje
20
16
14
TROŠ
TROŠKOVI ULAGANJA - PLINSKI I ULJNI KOTLOVI
CIJENA PLINSKIH I ULJNIH KOTLOVA U OVISNOSTI O UČINKU GRIJANJA
120000
100000
ulje
plin
60000
40000
20000
14000
12000
0
10
100
Učinak grijanja [kW]
1000
Cijena [kn]
Cijena [kn]
80000
10000
8000
6000
plin
4000
ulje
2000
0
10
20
30
40
Učinak grijanja [kW]
TROŠ
TROŠKOVI ULAGANJA – SUSTAVI PREDAJE TOPLINSKE ENERGIJE
Sustav predaje toplinske energije
Specifična cijena
[kn/m2]
Radijatorsko grijanje
100 – 150
Podno grijanje
130 – 175
Stropno hlađenje
Grijanje/hlađenje ventilokonvektorima
300
150 – 220
50
60
TROŠ
TROŠKOVI ULAGANJA – DIZALICE TOPLINE
CIJENA DIZALICE TOPLINE U OVISNOSTI O UČINKU GRIJANJA
140000
120000
Cijena [kn]
100000
80000
60000
40000
20000
0
0
5
10
15
20
25
Učinak grijanja [kW]
TROŠ
TROŠKOVI ULAGANJA – BIT
160000
500
140000
450
400
120000
Cijena [kn]
350
100000
300
80000
250
60000
200
150
40000
100
20000
50
0
0
0
5
10
15
Učinak [kW]
20
25
Duljina izmjenjivača [m]
CIJENA BUŠOTINSKOG IZMJENJIVAČA TOPLINE U OVISNOSTI O UČINKU GRIJANJA
TROŠ
TROŠKOVI ULAGANJA – BUNARSKA VODA
CIJENA BUNARA I RAZVODA VODE DO DT U OVISNOSTI O UČINKU
50000
45000
40000
Cijena [kn]
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
0
5
10
15
20
25
Učinak [kW]
RELATIVNO POVEĆ
POVEĆANJE/SMANJENJE TROŠ
TROŠKOVA ULAGANJA - DT
NASPRAM KONVENCIONALNI SUSTAV GRIJANJA
PLIN
ULJE
DT – BIT
DT - VODA
DT - ZRAK
Generator ogrjevnog
učinka
100 %
70 %
320 – 600 %
320 – 600 %
350 %
Izvor topline
100 %
80 %
300 – 430 %
200 – 300 %
-
Sustav predaje
toplinske energije
100 %
100 %
150 – 200 %
150 – 200 %
150 – 200 %
Obiteljska kuća: A=250 m2, Qgr = 22.500 kWh/god, qgr= 90 kWh/(m2 god), gr = 12.5 kW
Qhl = 6.750 kWh/god, qhl = 27 kWh/(m2 god), hl = 7 kW
Prirodni plin
Loživo ulje
DT
tlo-voda
DT
voda-voda
DT
zrak-voda
Potrebna topl. en. za gr., kWh/god
22.500
22.500
22.500
22.500
22.500
Stupanj djelovanja/faktor grijanja
0,9
0,8
3,8
5,0
3,0
Potrebna energija za hl., kWh/god
6.750
6.750
6.750
6.750
6.750
3,0
3,0
4,0
5,2
3,2
Efektivna energija za gr., kWh/god
25.000
28.125
5.921
4.500
7.500
Efektivna energija za hl., kWh/god
2.250
2.250
1.688
1.298
2.109
Emisija CO2,, kg
6.193
8.505
4.033
3.073
5.093
Investicija, kn
116.274
110.143
193.021
162.721
132.500
Faktor anuiteta
0,087
0,087
0,087
0,087
0,087
Trošak kapitala, kn/god
10.137
9.603
16.828
14.187
11.552
Cijena energenta, kn/kWh
0,40
0,442
1,20 (VT) 80%
0,60 (NT) 20%
1,20 (VT) 80%
0,60 (NT) 20%
1,20 (VT) 80%
0,60 (NT) 20%
Pogonski troškovi, kn/god
12.430
14.848
8.217
6.262
10.378
ZAGREB
ENERGETSKA ANALIZA
Faktor hlađenja
EKONOMSKA ANALIZA
Cijena energenta, kn/jed mjeri
Održavanje, kn/god
500
500
900
900
900
Troškovi kapitala i pogona, kn/god
23.067
24.951
24.333
21.349
22.830
TROŠKOVI KROZ 20 GODINA, kn
461.346
499.016
486.664
426.974
456.602
POGONSKI TROŠKOVI
ZAGREB
15000
PLIN
ULJE
Dizalica
topline
zrak-voda
12500
Dizalica
topline
tlo-voda
kn/god
10000
7500
Dizalica
topline
voda-voda
5000
2500
0
 = 0,90
 = 0,80
 gr = 3,8
 gr = 5,0
 gr = 3,0
INVESTICIJSKI I POGONSKI TROŠKOVI – S IZRAČUNOM TROŠKA KAPITALA
ZAGREB
25000
Trošak kapitala
Pogonski troškovi
20000
PLIN
kn/god
15000
Dizalica
topline
tlo-voda
ULJE
Dizalica
topline
voda-voda
Dizalica
topline
zrak-voda
 gr = 5,0
 gr = 3,0
10000
5000
0
 = 0,90
 gr = 3,8
 = 0,8
INVESTICIJSKI I POGONSKI TROŠKOVI – JEDNOSTAVNI IZRAČUN POVRATA
ULAGANJA
ZAGREB
18
16
ULJE
14
Dizalica
topline
tlo-voda
10
8
6
Dizalica
topline
voda-voda
BESKONAČNO
GODINA
12
Dizalica
topline
zrak-voda
4
2
0
 = 0,8
 gr = 3,8
 gr = 5,0
 gr = 3,0
Obiteljska kuća: A=250 m2, Qgr = 11.500 kWh/god, qgr= 46 kWh/(m2 god), gr = 8.5 kW
Qhl = 13.500 kWh/god, qhl = 54 kWh/(m2 god), hl = 9.5 kW
SPLIT
Prirodni plin
Loživo ulje
DT
tlo-voda
DT
voda-voda
DT
zrak-voda
22.500
ENERGETSKA ANALIZA
Potrebna topl. en. za gr., kWh/god
11.500
11.500
11.500
11.500
Stupanj djelovanja/faktor grijanja
0,9
0,8
3,8
5
3,4
Potrebna energija za hl., kWh/god
13.500
13.500
13.500
13.500
13.500
3,0
3,0
4,0
5,2
2,9
Efektivna energija za gr., kWh/god
12.778
14.375
3.026
2.300
3.382
Efektivna energija za hl., kWh/god
4.500
4.500
3.375
2.596
4.655
Emisija CO2,, kg
4.941
6.123
3.393
2.595
4.260
Investicija, kn
116.061
110.143
159.733
151.033
123.750
Faktor anuiteta
0,087
0,087
0,087
0,087
0,087
Trošak kapitala, kn/god
10.119
9.603
13.926
13.168
10.789
Cijena energenta, kn/kWh
0,40
0,442
1,20 (VT) 80%
0,60 (NT) 20%
1,20 (VT) 80%
0,60 (NT) 20%
1,20 (VT) 80%
0,60 (NT) 20%
Pogonski troškovi, kn/god
9.971
11.207
6.913
5.288
8.681
500
500
900
900
900
Troškovi kapitala i pogona, kn/god
20.590
21.310
21.740
19.356
20.370
TROŠKOVI KROZ 20 GODINA, kn
411.796
426.195
434.793
387.112
407.392
Faktor hlađenja
EKONOMSKA ANALIZA
Cijena energenta, kn/jed mjeri
Održavanje, kn/god
POGONSKI TROŠKOVI
SPLIT
12000
ULJE
Dizalica
topline
zrak-voda
PLIN
10000
Dizalica
topline
tlo-voda
kn/god
8000
6000
Dizalica
topline
voda-voda
4000
2000
0
 = 0,90
 = 0,80
 gr = 3,8
 gr = 5,0
 gr = 3,4
INVESTICIJSKI I POGONSKI TROŠKOVI – S IZRAČUNOM TROŠKA KAPITALA
SPLIT
25000
Trošak kapitala
Pogonski troškovi
20000
ULJE
kn/god
15000
PLIN
Dizalica
topline
tlo-voda
Dizalica
topline
voda-voda
Dizalica
topline
zrak-voda
 gr = 3,8
 gr = 5,0
 gr = 3,4
10000
5000
0
 = 0,90
 = 0,80
INVESTICIJSKI I POGONSKI TROŠKOVI – JEDNOSTAVNI IZRAČUN POVRATA
ULAGANJA
SPLIT
18
16
ULJE
Dizalica
topline
tlo-voda
14
10
8
6
BESKONAČNO
GODINA
12
Dizalica
topline
voda-voda
Dizalica
topline
zrak-voda
4
2
0
 = 0,8
 gr = 3,8
 gr = 5,0
 gr = 3,4
HVALA NA PAŽNJI!
Fakultet strojarstva i brodogradnje, Sveučilišta u Zagrebu
Ivana Lučića 5, Zagreb
E-mail: marino.grozdek@fsb.hr
Zadar,
2.2015
adar, 05.0
05.02
.2015.

Download Report