Introducere

Alegerea sursei de încălzire pentru locuință

Atunci când construiește o casă nouă sau renovează una veche, orice proprietar se confruntă cu întrebarea: ce sursă de încălzire este cea mai potrivită? Dilema principală se concentrează pe alegerea între o centrală termică pe gaz, o pompă de căldură, o centrală termică pe lemne sau peleți.

În continuare, vom analiza toate aceste tipuri de surse de încălzire, prezentând atât avantajele, cât și dezavantajele fiecăreia. Atenția va fi acordată atât costului inițial al investiției, cât și cheltuielilor legate de energia consumată de fiecare soluție în parte.

Premisele

Pentru a putea analiza aceste costuri vom considera o casa aleatorie cu încălzire in pardoseală si un consum anual de energie pentru încălzire de 18.590 kWh repartizat lunar după cum urmează:

Consumul anual de energie considerat este echivalentul consumului unei locuințe individuale NZEB de 180  m².

De asemenea vom considera temperatura medie lunara multianuala trecuta in tabelul urmator.

Vom analiza fiecare sursă de încălzire pe rând pentru funcționarea cu încălzire in pardoseală.

Costurile utilizate in acest articol sunt documentete pe internet in surse oficiale (producători de echipamente, furnizori de energie etc).

Costurile cu manopera de instalare si cheltuielile specifice sunt evaluate pe baza experienței pe care am avut-o in lucrările executate. Acestea pot diferii de la o locuința la alta in functie de specificul fiecăruia. Am ales aceste costuri pentru a ne putea face o idee cat mai apropiata de realitate in legătură cu soluția de încălzire pe care o alegem.

Pompa de căldură aer apă

Așa cum am specificat in articolul de aici, pompa de căldură are o eficienta care variază in funcție de temperatura exterioara si temperatura interioara. Astfel vom obține un COP bun atunci când setam pompa de căldura sa funcționeze sa își regleze automat temperatura pe tur in funcție de temperatura exterioara. Astfel va funcționa întotdeauna cu cea mai mica temperatura posibila a agentului termic astfel încât sa asigure confortul termic in locuință.

Vom lua considera tabelul urmator de variate a COP ului unei pompe de caldura aer-apa.

Am calculat temperatura agentului termic necesara in funcție de temperatura medie lunara exterioara din tabelul 1,

Pe baza acestor temperaturi si a temperaturilor exterioare medii lunare multianuale sa aproximam COP ul mediu pentru fiecare luna.

Acum vom calcula consumul de energie electrica pentru fiecare lună in funcție de necesarul de energie si COP ul mediu aferent fiecarei luni cu formula:

Energia necesara / COP = energia comnsumata din retea.

Rezultatele sunt evidențiate in tabelul următor

 Total energie consumat 4860 kWh

Sa consideram un preț al energiei electrice de 1,1 lei/kWh, un preț mediu real la momentul scrierii articolului, Rezulta un cost lunar de

Total sezon încălzire rezulta  = 5.345,6 lei

Costul unei pompe de căldura aer – apa de 14 kW este de 20.000 lei la care se adaugă costuri pentru echipamente si materiale specifice unui astfel de sistem precum si manopera de instalare mai mare decât in cazul centralelor termice cu gaz pe care le vom aproxima la încă 8.000 lei.

Rezulta un cost de investitie de 28.000 lei.

Centrala termică in condensatei

 Pentru centrala termica vom considera un randament de 95%.

De ce 95% când toți producătorii afișează randamente de 106 – 108%?

Pentru ca aceste randamente sunt calculate fata de puterea calorifică inferioara a gazului nu fata de puterea calorifica superioară pe când furnizorul de gaz ne facturează ținând cont de puterea calorifica superioară.

Ce este puterea calorifică inferioară (PCI) si puterea calorifică superioară (PCS)?

PCI reprezintă strict energia pe care o obținem prin arderea gazului, pa când PCS tine cont si de condensarea vaporilor de apa din gazele de ardere. Aici este o discuție mai lungă pe care o sa o facem probabil in alt articol.

Si de ce 95% si nu 100%?

Deoarece arderea gazelor nu este chiar completa, condensarea vaporilor de apă nu este chiar completă, exista pierderi de căldură in schimbătoarele de caldură etc, de aceea un randament real pentru o centrala termica in condensație este in  de aproximativ 95%.

 Astfel costul de încălzire lunar este de

Total sezon încălzire rezulta 6,066,2 lei.

Costul unei centrale termice de 24kW din gama medie de preț îl vom considera 3800 lei la care vom adăuga încă 4000 de lei pentru manopera de instalare si alte accesorii necesare.

Pe lângă aceste costuri trebuie sa adăugam si costul de investiție pentru branșarea la conducta de gaz, care presupune proiect, avize si montare cu firma autorizata. Aceste costuri se ridica la 5000 – 6000 lei in cazul in care conducta de gaz trece prin fata porții.

De ce luam acest cost in considerare iar pentru energia electrica nu o vom face?

Pentru ca este un cost care poate lipsi in cazul in care nu optam pentru centrala termica pe gaz. Putem branșa casa numai la energie electrica si folosi plita electrica pentru gătit si pompa de căldura pentru încălzire. Dar avem nevoie de energie electrica pentru iluminat, electrocasnice etc. Alimentara cu electricitatea este absolut obligatorie pe când alimentarea cu gaz nu.

Avem deci un cost de investiție de 13.800 lei.

Pompa de căldura sol – apa sau apa – apa,

Pompele de căldura sol-apă sau apă-apă se diferențiază fata de cele aer-apa prin sursa primara de unde își extrag energia respectiv din apa freatica sau utilizează temperatura solului. Acest lucru face ca temperatura sursei primare sa fie una relativ constanta si ridicata față de cea a aerului exterior.

Dezavantajul acestor sisteme este costul pentru realizarea serpentinelor orizontale sau verticale au un cost relativ ridicat si mai mult decat atat pentru cele orizontale este necesara o suprafata foarte mare de teren disponibil.  

Pompele de caldura apa-apa utilizeaza o sursa deschisa de apa (un put sau un lac) pe cand cele sol-apa au o serpentina inchisa orizontala sau una verticala ingropata la adancime de peste 2 m prin care circula agentul termic care preia caldura de la sol.

Avantajul pompei de caldura apa – apa este costul usor mai redus pentru asigurarea sursei de apa, fiind un put care sa poata asigura debitul necesar pentru functionarea pompei de caldura.

Dezavantajul este ca de cele mai multe ori, intr-o perioada mai lunga sau mai scurta, putul de restitutie se va satura si nu va mai primi apa, Acest lucru se rezolva daca la locul de implementare a priectului exista canalizare publica care poate fi utilizata pentru deversarea apei.

De luat in calcul aici sunt 2 situatii care ar putea functiona eficient daca in lcoatie sunt disponibile conditii optime. Pompele de caldura sol-apa cu foraje verticale si pompele de caldura apa-apa cu circuit deschis un put de alimentare cu apa si unul de restiutie sau alta soltie viabila pentru deversarea apei utilizate de pompa de caldura.

Vom consdera in ambele cazuri temperatura sursei de primare de 10 grade constanta deci vom avea in permanenta un COP ul mediu lunar devine urmatorul:

De aici rezulta consumurile de energie electrica:

Si costurile lunare

Rezulta un cost anual total pentru incalzire de 3.836,6.

Costul unei pompe de caldura sol-apa il vom considera 20.000 de lei.

La care se mai adauga forajele vericale cu circuit inchis iar pentru o pompa de caldura de 14 kW sunt necesare 3 astfel de foraje fiecare constand aproximativ 4.000 euro adica un cost total al colectorului de aproximativ 60.000 lei.

Mai adaugami si costul cu manopera si exhipamntele specifice din spatiul termic pe care le aproximam la inca 10.000 lei.

Costul total pentru o pompa de caldura sol-apa devine 90.000 lei.

Daca vorbim despre o pompa de caldura apa-apa adica cu circuit deschis vom avea nevoie de un debit de apa de aproximativ 1,2 m³/h. Sa presupunem ca pe teren este suficienta apa pentru a putea extrage aceasta cantitate de apa dintr-un singur foraj. Atunci vor fi necesare 2 foraje la 30 m. Unul de aductiune si unul de restitutie. Costul forajelor de apa este in medie 200 lei / m. Rezultand un cost total de 6.000 lei.

Daca adaugam costul pompei de caldura de 20.000 lei si al celorlalte costuri specifice de 10.000 lei ajungem la un cost total pentru pompele de caldura sol-apa de 36.000 lei.

Centrala termica cu lemne

Vom analiza numai centralele cu lemne cu gazificare deoarece acestea au un randament de 80-90% spre deosebire de cele clasice care au randament de 70-75%, Acest randament depinde in principal de cat de uscate sunt lemnele deci vom lua in calcul un randament de 85%.

Putere calorica a lemnului de foc este de aproximativ 4,3 kWh / kg, Iar un m³  cantareste aproximativ 700 kg,

Rezulta un consum de lemne lunar de lemne de:

Pe langa costul lemnului, centralele termice cu combustibil solid mai necesita operatii care ocupa timpul operatorului:

• Taierea lemnelor
• Craparea acestora
• Stivuirea
• Constructie speciala pentru depozitare
• Alimentarea de cateva ori pe zi a centralei
•  etc

Pentru a lua in calcul toate costurile de explatare a unei centrale pe lemne vom considera pretul pentru lemne deja taiate si pregatite pentru foc. Astfel nu cred ca gresim daca evaluam ca 1 m³ de lemne costa 900 de lei cu transport si toate operatiile amintite mai sus.           

Astfel costul de incalzire devine:

Rezultand un total de 6.539,38 lei pe sezon de incalzire.

O centrala termica pe lemne are un pret de 14.000 lei. La care se adauga manopera si costuri specifice acestei centrale termice (puffer, vane amestec, pompe circulatie manopera) de inca 12.000 lei.

Rezulta un cost de investitie de 26.000 lei.

Central termica cu peleti

Spre deosebire de centrala termica cu lemne, centrala termica cu peleti are avantajul de a avea un sotcator de combustibil solid care nu necesita realimentarea la fel de fregventa. Chiar si asa ramane dezavantajul uniui spatiu necesar pentru depozitarea combustibilului, curatarea fregventa a cenusei si a camerei de ardere, deci necesita o mentenanta sporita.

Capacitatea calorica a rumegusului este de aproximativ 4,8 kWh/kg iar randamentul unei astfel de centrale este de aproximativ 90% iar costul rumegusului este de 1800 lei/t adica 1,8 lei/kg.

Hai sa vedem cat rumegus consumam lunar pentru incalzire

Costul lunar va fi

Costul total pentru sezonul de incalzire ar fi 7.745,83 lei.

Deorece costul este aproximativ acelasi cu centrala termica cu lemne vom considera un cost de investitie de 26.000 lei.

Centralizarea datelor

Acum hai sa punem valorile obtinute intr-un singur tabel pentru a putea compara datele.

Concluzii

Pentru interpretarea rezultatelor vom lua ca referinta centrala termica in condensatie, presupunand ca in imediata apropiere a locuintei se afla conducta de gaze la care ne putem bransa.

Centrala termica in condensatie

Aceasta sursa este cea mai accesibila si cu un cost redus de instalare, este inca cea mai aleasa metoda de incalzire pentru cei cu acces usor pentru bransarea la conducta de gaze.

Ce trebuie subliniat in cazul incalzirii cu gaz este ca la momentul scrierii acestui articol, pretul gazului este inca plafonat la 0,31 lei/kwh. Este posibil ca dupa eliminarea plafonarii, cum s-a intamplat in cazul energiei electrice, si pretul gazului sa creasca si atunci costurile anuale se vor modifica semnificativ.

Pompa de caldura aer-apa

Este o alegere din ce in ce mai populara mai ales pentru cei care nu au acces imediat la conducta de gaz. Este relativ usor de instalat, nu necesita mentenanta fregventa.

Daca tinem cont de costurile de investitie si costurile anuale cu energie observam ca fata de centrala cu gaz investitia se va amortiza in aproximativ 20 de ani cu preturile la gaz si energie electrica actuale.

Insa hai sa vedem ce sa intampla daca montam panouri fotovoltaice si devenim prosumatori. Atunci, vara vom produce suficienta energie pe care sa o livram in retea, iar o parte din costuri sa le recuperam in perioada de incalzire din ce am livrat vara.

Sa facem un exerciutiu rapid si o aproximare grosiera presupunand ca am investit 7.000 euro in 10kW de panouri. Un astfel de sistem produce aproximativ 14.000 kWh anual.

Desi se poate face un bilant energetic care sa reflecte realitatea intre energia produsa si energia consumata pentru incalzire nu vom intra in aceste detalii acum.

Vom presupune ca doar 30% din energia produsa o putem folosi pentru incalzire (parte din productia pe timpul ierinii parte din ce recuperam din ce se recupereaza).

Astfel, de la furnizorul de energie electrica vom cumpara pentru perioada de incalzire din cei 4.860 kwh necesari numai 660 kwh ceea ce reduce costul anual pentru incalzire la 726 lei.

Investitia intiala calculand sistemul fotovoltaic si pompa de caldura devine 63.000 lei.

Astfel intregul sistem se amortizeaza in aproximativ 10 ani. Desigur aceasta amortizare a reiesit in urma calculeleor grosiere, in relitate amortizarea aceasta se realizeaza in 6-7 ani cu cele 2 sisteme calculate si impelmentate corect.

Si mai mult decat atat pentru panouri fotovoltaice la momentul scrierii articolului exista programe pentru finantare nerambursabila, atunci investitia intr-o pompa de caldura se amortizeaza in 3 – 4 ani.

Pompa de caldura sol-apa si apa-apa

Acest sistem este posibil a se realiza numai daca proprietatile solului sau a panzei freatice din sol indeplinesc anumite conditii. Nu peste tot se poate obtine temperatura cu care am calculat COP ul care a stat la baza determinari consumului anual de energie.

Dar presupunanad ca aceste conditii sunt disponibile pe terenul unde se construieste locuinta hai sa vedem ce inseamna astfel de amortizare.

In cazul pompelor de caldura sol-apa, fata de o centrala pe gaz observam ca fara panouri fotovoltaice obtinem o amortizare de 34 de ani ceea ce nu este deloc fiabil iar daca am avea panouri fotovoltaice, costul cu energia pentru incalzire s-ar apropia de 0 iar amortizarea investitiei s-ar produce in 18 ani, ceea ce poate deveni atractiv.

Avantajul major al unui astfel de sistem este ca pompele de caldura nu necesita atat de multa electronica si compresoare speciale ceea ce face ca acestea sa aiba o durata de viata net superioara celor aer apa ajungand si pana la 20 – 25 de ani fara interventie.

Sa vedem si calcul pentru sistemul apa-apa. Aici vorbim despre o amortizare fara sistem cu panouri fotovoltaice de 10 ani ceea ce este o amortizare excelenta avand in vedere avantajul descris mai sus.

Daca adaugam in discutie si sistemul fotovoltaic de 7 kW, mai deoarece nu avem nevoie de o cantitate de energie la fel de mare, amortizarea pompei de caldura si a sistemului fotovoltaic s-ar realiza in 7 ani.

Centrala cu lemne si centrala cu peleti

Despre aceste echipamente nu se poate pune prea multe deoarce se observa din centralizator ca necesita costuri mari fata de centrala cu gaz sau pompele de caldura.

Optarea pentru una din aceste solutii de incalzire se justifica numai in zonele de munte cu climat foarte rece acolo un pompa de caldra aer apa nu este deloc eficienta, nu exista gaz iar forajele verticale nu se pot realiza datorita structurii solului.

Concluzii finale

Ca referință, centrala termică în condensație este cea mai accesibilă, cu un cost redus de instalare, fiind încă cea mai aleasă metodă de încălzire în zonele cu acces la rețeaua de gaze. Totuși, costul gazului poate crește odată cu eliminarea plafonării prețului.

Pompa de căldură aer-apă devine tot mai populară în lipsa gazului, având o investiție inițială mai mare dar costuri anuale mai mici. Amortizarea fata de o centrala termica in condensatie poate ajunge la 20 de ani, dar se reduce la 10 ani sau chiar 6-7 ani dacă se adaugă panouri fotovoltaice și se valorifică programele de finanțare nerambursabilă.

Pompele de căldură sol-apă și apă-apă pot deveni competitive doar în anumite condiții de teren și resurse. Investiția inițială este mare, dar durata de viață și eficiența sunt superioare. Cu panouri fotovoltaice, amortizarea poate scădea semnificativ.

Centralele pe lemne și peleți implică cele mai mari costuri anuale și sunt justificate doar în zone cu climat foarte rece, unde alte soluții nu sunt viabile.

Adresă

0752 981 534

office@starconeco.ro

Alcala del Henares 67B

Alba Iulia, Alba

Contact

Meniu