RACIONÁLIS ENERGIA ELHASZNÁLÁS, ENERGIATAKARÉKOSSÁG 3.9 A földgázfűtés és a tárolós villamos fűtés költségeinek összehasonlítása Tárgyszavak: villamos fűtés; tárolás; költségek. A csökkenő fűtési energiaigény ellenére a 2000. évben emelkedő energiaköltségek miatt az épületek tulajdonosai a földgáz-, a propán-bután- vagy a fűtőolajfűtéssel szemben más fűtési módokat is megvizsgáltak. A villamosenergia-szolgáltatók viszont a tárolós éjszakai villamos fűtést kezdték el erőteljesen reklámozni, mint kedvező költségű (az olcsóbb éjszakai tarifa és a kis beruházási költség miatt) fűtési módot. A Drezdai Műszaki Egyetem egy vizsgálatot végzett el családi házak földgázzal, illetve villamos energiával történő fűtésére és melegvíz-készítésére vonatkozóan. Figyelembe vették a beruházási, üzemeltetési és a felhasználással arányos egyéb költségeket, vizsgálták a termodinamikai vonatkozásokat és a komfortfokozatokat. Végeztek érzékenységi vizsgálatokat is, figyelembe vettek várható változási technikákat és különböző peremfeltételeket. A vizsgálatnál sorházi lakást vettek figyelembe (A típus) átlag 120 m 2 alapterülettel, továbbá egyedülálló családi házat, átlag 150 m 2 alapterülettel (B típus). A fűtési hőszükségletet az újonnan épült lakások jellegzetességei alapján becsülték fel, a melegvíz-fogyasztást pedig a VDI 2067 szerint számították ki. A fűtési változatokat az 1. táblázatban tüntették fel. Fali fűtőtesteket és padlófűtést vizsgáltak, a melegvíz-készítést átfolyó hőcserélővel vagy tárolóban történő vízmelegítéssel vették figyelembe. Az igényeket egyidejűleg kielégítő, folyamatos villamos fűtés vizsgálatáról lemondtak, mivel az eleve gazdaságtalannak tekinthető családi házaknál. A tárolós villamos fűtésnél az olcsóbb éjszakai áramot vették figyelembe, amely éjszakára és bizonyos meghatározott napi időszakra érvényes. Tőkearányos éves költségek A tőkeköltséget a beruházási költségek teszik ki, és a VDI 2067 szerint számíthatók. Az árakat és a költségeket az alapváltozathoz (G1) viszonyították. A számításoknál az árakat a gyártók kínálati listái szerint állapították meg. Az eredő költségek a meghatározó költségtényezőkből adódnak. Ezek földgáztüzelésnél a hőtermelő, a füstgázelvezető rendszer, szabályozás, fűtő-
felületek (fűtőtestek vagy padlófűtés), valamint járulékos költségek: csővezetékrendszer, szerelés, a ház csatlakozása és az építési költségtámogatás öszszege. Tárolós villamos fűtésnél a hőtermelő rendszer, szabályozás, csővezetékrendszer, szerelés és a biztosított beruházási költségtámogatás. 1. táblázat Vizsgált változatok Földgázfűtés és melegvíz-készítés Változat Hőtermelő Hőátadó Melegvíz-készítés G1 Gáztüzelésű kombinált készülék Fűtőtest 55/45 C Átfolyó rendszerű gáztüzelésű kombinált készülék G2 Gáztüzelésű fűtőberendezés Fűtőtest 55/45 C Közvetett tárolós fűtés G3 Gáztüzelésű kombinált készülék Padlófűtés 45/35 C Átfolyó rendszerű gáztüzelésű kombinált készülék G4 Gáztüzelésű fűtőberendezés Padlófűtés 45/35 C Közvetett tárolós fűtés Tárolós villamos fűtés S1 Tárolós villamos fűtőberendezés Átfolyó rendszerű villamos melegítő S2 Tárolós villamos fűtőberendezés Központi hőtároló S3 Villamos padlófűtés Átfolyó rendszerű villamos melegítő S4 Villamos padlófűtés Központi tároló A beruházási költség-összehasonlításból kitűnik (1. ábra), hogy a vizsgált változatokból a földgáztüzelés költsége kedvezőbb. Általában a fűtőtestek olcsóbbak a padlófűtéshez képest. A hálózati ivóvízből készített meleg víz előállítási költsége lényegében független az energiahordozótól. A kisebb beruházási költségek egyúttal kisebb tőkearányos költségeket is jelentenek. Éves energiaköltségek Az éves költségek döntően két feltételtől függnek: a fogyasztás mértékétől (ezt a hőigény és az épület kialakítása szabja meg, és meg lehet becsülni), és a fajlagos energiaártól. A nagyobb energiaárat a jobb hatásfok ellensúlyozhatja (a hatásfok az irodalomból kivehető adat). A tárolós villamos fűtés ára az éjszakai villamos energia árából és a rendszer hőtárolási tulajdonságából megállapítható. Néhány szolgáltatónál a fogyasztó választhat a csak éjszakai hőtárolás (8+0 modell) és az éjszakai, valamint a még maximum 2 óra hosszat tartó (8+2 modell) hőtárolás között (éjszaka 22.00 órától 6.00 óráig, illetve nappal 14.00 16.00 óra között 2 óra). A csak éjszakai fűtés és hőtárolás ára persze olcsóbb. A fogyasztással arányos éves költségek tekintetében egyértelműen a földgáz előnyösebb (2. ábra). Az S1-től az S4-ig felsorolt változatokhoz képest
a G1-től a G4-ig jelzett változatok közt nincs olyan nagy költségkülönbség. A különbség az oka a melegvíz-készítés, amely az S2 és S4 esetben csak éjszakai árammal, az S1 és S3 esetben a drágább árammal történik. 150% 125% 108% 102% 112% 109% 118% 111% 122% 75% 50% 25% 0% G1 S1 G2 S2 G3 S3 G4 S4 fűtés fűtés és melegvíz-készítés összesen melegvíz-készítés 1. ábra A típusú ház, beruházási költségek összehasonlítása, a G1 változathoz viszonyítva 150% 125% 134% 105% 119% 97% 128% 102% 112% 75% 50% 25% 0% G1 S1 G2 S2 G3 S3 G4 S4 2. ábra A típusú ház éves energiafelhasználással arányos költségek összehasonlítása a G1 változathoz viszonyítva
Az üzemeltetéssel arányos éves költségek a VDI 2067-ben közölt arányossági tényezőkkel a beruházási költségből számíthatók minden összetevőre. Az éves költségek összehasonlítása Az éves költségek összehasonlításával kiválasztható a változatok közül a gazdaságilag optimális (3. ábra). Azonban ez független a környezetvédelmi tulajdonságoktól, a komfortfokozattól, a kényelmi szempontoktól és más, nem gazdasági jellegzetességektől. A G1 alapeset bizonyult a legkedvezőbbnek, ezt vették -nak. Az S1-től az S4-ig a változatok éves költsége mind jelentősen nagyobb a kedvezőtlen földgáztüzelésű változatokénál is. 125% 115% 103% 110% 105% 122% 108% 118% 75% 50% 25% 0% G1 S1 G2 S2 G3 S3 G4 S4 felhasználással arányos költségek tőkearányos költségek üzemeltetéssel arányos költségek 3. ábra A típusú ház, éves összes költségek összehasonlítása a G1 változathoz viszonyítva A földgáztüzelés költségelőnyéből megállapíthatók a következők: 1. A fogyasztással arányos éves költségek a földgáztüzelés esetében kisebbek, mint a tárolós villamos fűtésnél a kisebb fajlagos energiaköltség miatt. Földgáztüzelésnél az éves költségek kisebb szerepet játszanak a fűtési módok kiválasztásánál, mint a tározós villamos fűtésnél. 2. S1-től az S4-ig a változatok közötti éves költségkülönbség elsősorban a melegvíz készítésre vezethető vissza. A tárolónak a hőveszteség miatti nagyobb energiafelvétele a lényegesen kedvezőbb áramtarifa
miatt nagyobb haszonnal jár, mintha nincs tároló. Ezért az S2 és az S4 változatnál kisebb a fogyasztással arányos költség, mint az S1 és S3 esetében. 3. A tőkearányos éves költség a földgázfűtésnél ugyanezen ok miatt kedvezőbb a tárolós villamos fűtéshez képest. A viszonylag legnagyobb éves költség a tárolós villamos padlófűtésnél adódik (S3 és S4). A fenti eredmények a B háztípusnál bebizonyosodtak. A számítási eredmények a választott peremfeltételektől erősen függenek. Ezért a Drezdai Műszaki Egyetem elvégzett egy érzékenységi vizsgálatot is. Ennél a következő peremfeltételeket változtatták az előzetesen felvett határok között: fűtési energiaigény, fajlagos energiaár, a berendezés beruházási költsége és az elérhető haszon mértéke. 2. táblázat A földgázfűtés és a tárolós villamos fűtés jelentősebb előnyei és hátrányai Előnyök! kedvező költségű! nagyon kényelmes kezelés! az ellátás nagy biztonsággal történik! jó helyiség hőmérséklet szabályozási lehetőség! rövid idő alatt indítható! a kellemes közérzet könnyen elérhető! könnyen elhelyezhető! jól használható más energiaforrásokkal együtt! kis CO 2-kibocsátású más fűtési módokhoz képest Előnyök! az EVU beruházási támogatást ad hozzá! a fűtőteljesítményt közel fokozatmentesen lehet megválasztani! kis karbantartási ráfordítás! a beépítése és kiterjesztése akadálymentes! nagy ellátási biztonság Földgázfűtés Hátrányok Tárolós villamos fűtés nagyobb karbantartási ráfordítás nem jár hozzá beruházási költségtámogatás Hátrányok a berendezések drágábbak más fűtési módokhoz képest az áramellátás szintjének pontosabb tartása többletköltséget okoz kedvezőtlen, alig szabályozható napi hőmérsékletingadozás más, megújuló energiaforrásokkal nehezen működtethető együtt az éjszakai tárolós fűtőberendezés nagy zajt okoz a ventilátor miatt Az érzékenységi vizsgálat megmutatta, hogy kedvezőtlen esetben (kis áramár egyidejű nagy földgázár mellett, kisebb fűtési energiaigény, valamint
rossz kazánhatásfok) a földgázfűtés előzőekben kimutatott költségelőnye eltűnik. A hőigénytől eltekintve jelenleg nincs a többi tényező ilyen irányú változására mutató tendencia. Minden esetben pontosan közölni kell a háztulajdonosokkal, hogy a számítások eredménye csak a megállapodásban rögzített peremfeltételek esetén következik be. Fontos, hogy a használt energiahordozó és fűtési mód eldöntése előtt a gazdasági szempontoktól függetlenül a háztulajdonosnak egy sor egyéb előnyt és hátrányt is mérlegelnie kell. Ilyen pl. a komfortfokozat és a fűtési rendszer műszaki jellemzői. Ezekről a fontosabb tényezőkről a 2. táblázat ad tájékoztatást. (Boros György) Krein, S.; Zschernig, J.; Hampel, J.: Kostenvergleich zwischen Erdgasheizung und Elektrospeicherheizung. = Gas, 52. k. 3. sz. 2001. máj./jún. p. 23 27. Hampel, J.; Zschernig, J.: Vergleich von Erdgasheizungen mit moderner Brennwerttechnik und Elektrospeicherheizungen, Abschlussbericht. = TU Dresden, 2001. febr.