Porównanie kosztów ogrzewania domu na przykładzie różnych źródeł energii

Porównanie kosztów ogrzewania domu na przykładzie różnych źródeł energii

Właściciele domów prywatnych są często pytani – co jest bardziej opłacalne w ich ogrzewaniu na podstawie cen gazu, prądu, węgla, peletu czy drewna opałowego w 2022 roku. Na pierwszy rzut oka trudno na to odpowiedzieć, ponieważ domy różnią się od siebie pod względem ocieplenia oraz wyposażone są w inne systemy grzewcze. Jednak takie obliczenia nadal można wykonać, przyjmując określone założenia. Na konkretnych przykładach wyjaśnimy, jakie są różnice w kosztach ogrzewania, a tym samym odpowiemy, co jest bardziej opłacalne.

Gaz, drewno opałowe, prąd, węgiel, pellet to bardzo różne paliwa, które są dostępne w różnych cenach i spalają się z różnymi prędkościami, z czego poza gazem stanowią ciała stałe. Spalanie wszystkich powyższych uwalnia energię (ciepło), zatem znając ilość i cenę paliwa, można porównać, co jest bardziej opłacalne w użytkowaniu.

Najpierw obliczymy, ile kosztuje jednostka energii uzyskana z każdego rodzaju paliwa z osobna, a następnie na przykładzie prywatnego domu w rejonie Małopolski pokażemy wyraźniej, jakie będą koszty na sezon w każdym przypadku.

Dokonamy obliczeń za pomocą jednostek ciepła właściwego spalania - dżuli. Dowiemy się, ile kosztuje 1 kWh ciepła (= 3,6 MJ) z różnych paliw. W naszych obliczeniach posługujemy się średnim rocznym zużyciem energii dla domu o wartości 65 000 MJ lub 18 055 kW energii.  Dom jest dwukondygnacyjny z dachem dwuspadowym z dachówki ceramicznej, położony w Małopolsce, w podkrakowskiej wsi. Jest to III strefa klimatyczna, więc projektowa temperatura zewnętrzna dla tego budynku wynosi -20 st. Budynek ma 150 m2 powierzchni użytkowej. Jest dobrze ocieplony, a ścianki działowe spełniają wymagania Warunków Technicznych (WT) 2017. Ciepło w domu rozprowadzane jest przez ogrzewanie podłogowe, temperatura wewnętrzna obliczona na 21 st.

Do porównania ilości energii w różnych jednostkach użyjemy wskaźników podanych w Wikipedii, a mianowicie: 1 kWh = 0,86 · 10-3 Gcal (0,86 Mcal); 1 kWh = 3,6 MJ.

Obliczenia dla gazu

Średnie ciepło właściwe spalania 1 m3 gazu ziemnego w Polsce wynosi 34,3 MJ (8200 kcal, według Operatora). 1 m3 gazu podczas spalania wyemituje 34,3 MJ, czyli 9.53 kWh energii.

Przyjmiemy, że w naszym domu znajduje się zwykły atmosferyczny kocioł gazowy, którego sprawność wynosi 90% (przypadek wydajniejszych, ale droższych kotłów kondensacyjnych nie jest brany pod uwagę). Odpowiednio po spaleniu 1 m3 gazu nasz dom otrzyma 3,19 * 0,9 = 8,57 kWh energii, czyli 30,87 MJ.

Jeżeli weźmiemy pod uwagę, że metr sześcienny gazu kosztuje nas 3.19 zł (2.71 zł/m3 gazu + taryfa 0.48 zł za dystrybucję gazu ziemnego w taryfie grzewczej dla gospodarstw domowych W-3 (dla zużycia 1.500 m3/rok), to wyprodukowana z niego 1 kWh energii (3,6 MJ) będzie kosztować nas 3,6 (MJ). * 3,19 (zł) / 30,87 (MJ) = 0,372 zł. W ujęciu rocznym rodzina w domu o powierzchni 150 metrów kwadratowych zapłaci za ogrzewanie 6716,5 zł rocznie. Cena gazu wskazana jest z 23% VAT.

Kalkulacje dla węgla

W Polsce można kupić węgiel wielu marek i odmian. Przyjmiemy, że do ogrzewania domu używamy węgla, którego średnie ciepło właściwe spalania 1 kg wynosi 27 MJ. Oznacza to, że 1 kg węgla podczas spalania wyemituje 8 kWh energii.

Tutaj również zakładamy, że mamy dobry kocioł węglowy bezpośredniego spalania o sprawności 75% (pominiemy bardziej wydajne, ale drogie kotły do pirolizy). Przy spalaniu 1 kg węgla otrzymujemy 8 * 0,75 = 6 kWh energii, czyli 20.25 MJ.

Ceny węgla w znacznym stopniu zależą od regionu. Średnia w rejonie Krakowa wynosi 1500 zł/tonę. Tak więc 1 kWh energii (3,375 MJ) z węgla będzie nas kosztować 3,375 (MJ) * 1.5 (zł) / 20.25 (MJ) = 0,25 zł.

W ujęciu rocznym rodzina w domu o powierzchni 150 m2 zapłaci za ogrzewanie 4514 zł rocznie. Cena wskazana jest z 23% VAT.

Czy wiesz, ile zanieczyszczeń trafia do środowiska przy spalaniu 1 tony węgla kamiennego?

  • tlenki siarki – 14 kg
  • tlenki azotu – 2,1 kg
  • tlenek węgla (CO) – 50 kg
  • dwutlenek węgla (CO2) – 2000 kg
  • pył zawieszony – 10 kg

Spalanie węgla emituje najbardziej szkodliwe substancje i dwutlenek węgla!
Od września 2019 w Krakowie obowiązuje całkowity zakaz stosowania paliw stałych, a wiele innych miast domaga się podobnego zakazu.
Pomyśl o swoich bliskich, ich zdrowie nie jest warte skutków, jakie wywołuje spalanie węgla.

Obliczenie dla drewna opałowego

Trudno jest dokonać mniej lub bardziej uniwersalnego obliczenia dla drewna opałowego (jak w przypadku gazu ziemnego) ze względu na to, że gama gatunków drewna dostępna w Polsce jest bardzo szeroka.

Do pieców zwykle używa się np. brzozy, olchy, grabu, dębu, akacji czy klonu. Nie należy brać drzew iglastych ze względu na dużą zawartość żywicy, która jest szkodliwa dla komina (ale należy do tańszych surowców drzewnych).

Ceny drewna opałowego zależą od tego, czy jest posiekane, czy nie (dostarczane w kłodach lub „metrach”). Ma to również wpływ na obliczenia. Aby zrozumieć kolejność cen, przedstawiamy koszt drewna opałowego w rejonie Krakowa.

Drewno opałowe akacja, dąb, grab, jesion, jabłko (na metr magazynowy):

  • rozdrobnione - 275 zł
  • pokłady - 220 zł
  • „metry” - 200 zł

Drewno opałowe z brzozy, olchy, klonu:

  • rozdrobnione - 240 zł
  • pokłady - 200 zł
  • „metry” - 180 zł

Dostawcy oferują drewno opałowe o różnej wilgotności, co bezpośrednio wpływa na kaloryczność paliwa (odpowiednio i na końcową relację cena/energia).

Załóżmy, że mamy rozdrobnione drewno dębowe o naturalnym suszeniu (wilgotność 25-30%), gęstość 500 kg/metr magazynowy. W związku z tym 1 kg drewna opałowego kosztuje 0.55 zł. Wartość opałowa 1 kg dębowego drewna opałowego wynosi 15 MJ, co odpowiada 4,2 kWh. Pod względem licznika akumulacyjnego wartość opałowa wynosi około 2,1 MWh.

Przyjmijmy, że mamy kocioł na paliwo stałe o sprawności 70%. Przy spalaniu 1 kg drewna grabowego otrzymujemy 4,2 (kWh) * 0,7 (sprawność) = 2,94 kWh energii, czyli 10,58 MJ. 

Policzmy zatem, ile będzie kosztować 1 kWh (3,6 MJ) uzyskany z grabowego drewna opałowego: 3,6 (MJ) * 0.55 (zł / kg) / 10,58 (MJ) = 0.19 zł.

W ujęciu rocznym rodzina w domu o powierzchni 150 m2 zapłaci za ogrzewanie 3 430 zł rocznie. Cena wskazana jest z 23% VAT.

Kalkulacja dla peletów

Średnie ciepło właściwe spalania pelletu wynosi 17,5 MJ (4200 kcal). Oznacza to, że 1 kg pelletu podczas spalania wyemituje 4,86 kWh energii. 

Jeżeli przyjmiemy, że sprawność kotła na pellet wynosi 90%, to spalając 1 kg pelletu, otrzymamy 4,86 (kWh) * 0,9 (sprawność) = 4,37 kWh energii, czyli 17,5 MJ.

Cena pelletu sosnowego to około 1300 zł/tonę. 1 kWh (3,6 MJ) uzyskane z pelletu będzie kosztować: 3,6 (MJ) * 1.3 (zł / kg) / 17,5 (MJ) = 0,267 zł.

W ujęciu rocznym rodzina w domu o powierzchni 150 m2 zapłaci za ogrzewanie 4 825 zł rocznie. Cena wskazana jest z 23% VAT.

Obliczanie energii elektrycznej

W przypadku elektryczności kalkulacja jest dość prosta. Sprawność kotła elektrycznego można przyjąć jako 100% (wszystkie straty ciepła pozostają w pomieszczeniu). 1 kWh energii elektrycznej dla kosztuje 0,75 zł.

W ujęciu rocznym rodzina w domu o powierzchni 150 m2 zapłaci za ogrzewanie 13541 zł rocznie. Cena wskazana jest z 23% VAT. 

Kalkulacja dla pompy ciepła powietrze-woda

Jako przykład weźmiemy pompę ciepła Haier Super Aqua Monoblok o mocy 7,8 kW. W ciągu roku budynek będzie wykorzystywał pompę ciepła do ogrzewania budynku i przygotowania ciepłej wody użytkowej.

Na rynku można znaleźć pompy ciepła o wydajności 5 COP, ale ta wartość obowiązuje w idealnych warunkach laboratoryjnych. Dlatego w tym przypadku będziemy liczyć na sprawności COP 3,7. Oznacza to, że z 1 kW zużytej energii otrzymujemy 3,7 kW energii cieplnej.

0.75zł kW/3.7 COP = 0.202 zł/kW

18055 kW rocznie / 3,7 COP = 4880 kW zużytej energii rocznie.

W ujęciu rocznym rodzina w domu o powierzchni 150 metrów kwadratowych zapłaci za ogrzewanie 3660 zł rocznie. Cena wskazana jest z 23% VAT.

Dodatkowo, w tym przypadku uratowałeś życie drzew oraz zależy Ci na czystości powietrza, ponieważ do atmosfery nie trafił ani jeden kilogram CO2.

Obliczanie sprawności geotermalnych pomp ciepła

W przypadku pompy ciepła o mocy 10 kW sprawność wynosi 4,7.
Roczne zużycie energii 18055 kilowatów / wydajność 4,7 = 3840 kilowatów.
W ujęciu rocznym rodzina w domu o powierzchni 150 m2 zapłaci za ogrzewanie 2880 zł rocznie. Cena wskazana jest z 23% VAT.

Jakie płyną z tego wnioski? Co jest tańsze w ogrzewaniu domu?

Otrzymaliśmy następującą „ocenę” kosztu uzyskania 1 kWh z różnych rodzajów paliw (z uwzględnieniem sprawności kotłów i jakości/rodzajów paliwa):

Należy pamiętać, że są to obliczenia dość przybliżone, ponieważ tylko gaz i elektryczność można uznać za takie same pod względem kosztów i jakości w całej Polsce. Natomiast wartość opałowa drewna i węgla może się znacznie różnić, ponieważ zależy od wielu czynników (marka węgla, wilgotność drewna, gatunek drewna itp.). Drewno opałowe można także kupić po cenie rynkowej czy bezpośrednio od leśnictwa, a także w formie metrowej - do samodzielnego rozdrobnienia, co wpływa na niższą cenę.

Kolejnym czynnikiem wpływającym na ostateczny koszt kilowatogodzin energii jest sprawność kotła. Im wyższa jego sprawność i im efektywniej ciepło zostanie wykorzystane do ogrzania domu (gdy jest on odpowiednio ocieplony), tym niższy będzie ostateczny koszt ogrzewania domu w sezonie grzewczym.

Biorąc pod uwagę względy i ekonomiczne, i ekologiczne - pompa ciepła nie emituje do atmosfery szkodliwych zanieczyszczeń, przez które jakość powietrza pozostawia wiele do życzenia, a dodatkowo jest jednym z najtańszych sposobów ogrzewania domu. 

do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony
Sklep internetowy Shoper.pl