Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Technical and economic analysis of choosing a heat source for a single-family house

Piotr Sebastian Kupidura

Abstract

The study carried out a variant analysis of supplying a single-family house with heat using a low-temperature source with energy and cost assessment. It presents the consequences of various solutions and their functional advantages and disadvantages are also characterized. The possibilities of using the analyzed heat sources, depending on the conditions prevailing on a given plot, were mentioned along with the possibilities of using additional devices and installations to optimize their efficiency and maximize the reduction of operating costs. The choice of power supply variants was made and based on data for a single-family house located in Urle and the energy performance certificate carried out for this building, the calculation of the EP coefficient was performed for each of the three heat source variants. Then, an economic analysis was made by characterizing investment outlays, energy costs and operating costs for each of the sources. This information was used to determine LCC over 10, 12 and 15 years. The analysis showed that under these conditions, an investment in a ground source heat pump is economically unjustified compared to the use of a condensing gas boiler, which after 15 years proved to be overall cheaper by nearly 19 thousands zł. The air pump turned out to be a little economically better solution than the ground source heat pump, however, it showed the highest annual costs of supplying the building with heat. As the quality of the thermal insulation of the external partitions of new buildings increases, and as a result of the reduction in their heat demand, the annual costs of energy needed for heating are constantly decreasing. Therefore, the amount of investment required is becoming more and more important, and gas boilers are the strong winners in this field, at least for the moment.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Piotr Sebastian Kupidura (FEE) Piotr Sebastian Kupidura,, Faculty of Building Services, Hydro and Environmental Engineering (FEE)
Title in Polish
Analiza techniczno-ekonomiczna wyboru źródła ciepła dla budynku jednorodzinnego
Supervisor
Jerzy Kwiatkowski (FEE/DPEGHS) Jerzy Kwiatkowski,, Department of Power Engineering and Gas Heating Systems (FEE/DPEGHS)Faculty of Building Services, Hydro and Environmental Engineering (FEE)
Certifying unit
Faculty of Building Services, Hydro and Environmental Engineering (FEE)
Affiliation unit
Department of Power Engineering and Gas Heating Systems (FEE/DPEGHS)
Study subject / specialization
, Inżynieria Środowiska
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
16-10-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Jerzy Kwiatkowski (FEE/DPEGHS) Jerzy Kwiatkowski,, Department of Power Engineering and Gas Heating Systems (FEE/DPEGHS)Faculty of Building Services, Hydro and Environmental Engineering (FEE) Andrzej Wiszniewski (FEE/DPEGHS) Andrzej Wiszniewski,, Department of Power Engineering and Gas Heating Systems (FEE/DPEGHS)Faculty of Building Services, Hydro and Environmental Engineering (FEE)
Keywords in Polish
pompa ciepła, źródło ciepła, kondensacyjny kocioł gazowy, koszty eksploatacyjne, koszty całkowite, analiza ekonomiczna, warunki techniczne
Keywords in English
heat pump, heat source, condensing gas boiler, operating costs, total costs, economic analysis, technical conditions
Abstract in Polish
W pracy przeprowadzono analizę wariantową zasilania budynku jednorodzinnego w ciepło źródłem niskotemperaturowym z oceną energetyczną i kosztową. Przedstawiono jakie konsekwencje niosą ze sobą różne rozwiązania oraz scharakteryzowano ich użytkowe wady i zalety. Wymieniono możliwości wykorzystania analizowanych źródeł ciepła w zależności od warunków panujących na danej działce wraz z możliwościami wykorzystania dodatkowych urządzeń i instalacji w celu optymalizacji ich efektywności oraz maksymalnemu obniżeniu kosztów eksploatacyjnych. Dokonano wyboru wariantów zasilania oraz na podstawie danych dla budynku jednorodzinnego zlokalizowanego w Urlach i wykonanego dla tego budynku świadectwa charakterystyki energetycznej przeprowadzono obliczenia wartości współczynnika EP dla każdego z trzech wariantów źródła ciepła. Następnie dokonano analizy ekonomicznej poprzez scharakteryzowanie nakładów inwestycyjnych, kosztów energii oraz kosztów eksploatacyjnych dla każdego ze źródeł. Informacje te posłużyły do określenia LCC w okresach 10, 12 i 15 lat. Przeprowadzona analiza wykazała, że w zaistniałych warunkach inwestycja w gruntową pompę ciepła jest ekonomicznie nieuzasadniona w porównaniu do wykorzystania kondensacyjnego kotła gazowego, który po 15 latach okazał się być sumarycznie tańszy o blisko 19 tysięcy zł. Niewiele lepszym ekonomicznie rozwiązaniem od gruntowej pompy ciepła okazała się być pompa powietrzna, jednak wykazała ona najwyższe roczne koszty zaopatrzenia budynku w ciepło. Ponieważ wraz z poprawą jakości izolacji cieplnej przegród zewnętrznych nowych budynków, oraz w wyniku tego zmniejszeniu ich zapotrzebowania na ciepło, roczne koszty energii potrzebnej do ogrzewania cały czas maleją. Coraz większe znaczenie ma więc wysokość wymaganych nakładów inwestycyjnych, więc, przynajmniej na chwilę obecną, mocno wygrywają kotły gazowe.
File
  • File: 1
    Praca_Dyplomowa_Piotr_Kupidura.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 36158

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT78ed684feca84da8bf4004c669c86d96/
URN
urn:pw-repo:WUT78ed684feca84da8bf4004c669c86d96

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page