The investment and operational cost of using heat pumps in the construction industry

W referacie opisano problematykę dotyczącą źródeł ciepła stosowanych do ogrzewania budynków. Celem pracy jest analiza różnych rozwiązań źródeł ciepła, o mocy cieplnej źródła 150 kW, w kontekście nakładów inwestycyjnych i kosztów eksploatacji. Analiza obejmuje rozwiązania instalacyjne, oparte na źródłach ciepła z kotłami kondensacyjnymi opalanymi gazem ziemnym lub olejem opałowym, pompy ciepła, a także, jako kombinacje tych urządzeń, hybrydowe rozwiązanie źródła ciepła. Ocena poszczególnych, technicznych rozwiązań źródeł ciepła przeprowadzona została za pomocą porównania kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych poprzez obliczenie wskaźnika Simple Pay Back Time (SPBT). W ocenie nie uwzględniano kosztów dotyczących projektowania, montażu instalacji do ogrzewania budynku oraz instalacji związanej z przygotowaniem ciepłej wody użytkowej. Koszty inwestycyjne uwzględniono tylko w odniesieniu do urządzeń i wyposażenia samego źródła ciepła o wydajności cieplnej odpowiadającej mocy 150 kW. Koszty eksploatacji odniesiono do zużywanej energii elektrycznej i wytwarzanej energii cieplnej. Analiza pozwala na sformułowanie wniosku, że rodzaj źródła ciepła, jaki należy zastosować w danym budynku, wiąże się z jego eksploatacją i przeznaczeniem. Istotne są również, oprócz czynnika ekonomicznego, możliwości pozyskiwania paliwa do wytwarzania energii cieplnej, które wywierają wpływ na decyzję o rodzaju systemu grzewczego. Ostatecznie wybór źródła ciepła zależy od możliwości technicznych pozyskania energii cieplnej, a przyjęte rozwiązanie wymaga wsparcia analizą ekonomiczną. W kontekście ekonomicznym spalanie drewna jest najbardziej opłacalnym sposobem, a w przypadku spalania gazu ziemnego, gdy jest dostępny, najlepsze źródło ciepła – to gazowy kocioł kondensacyjny, gdy zaś porównamy kocioł olejowy, to zastosowana pompa ciepła zwraca się po upływie 4 lat. Ostatecznie, wybór źródła ciepła wymaga analizy ekonomicznej oceny aspektów ochrony środowiska, dostępu do paliwa i sposobu eksploatacji budynku.The article describes the problems related to the heat sources used for heating buildings. The purpose of the work is to analyze different types of heating sources used in buildings with the heating capacity 150 kW in the context of investment and operational costs. The analysis covers technical solutions of heating sources based on the condensation boilers and heat pumps. The combination of mentioned before sources was also analyzed, these heat sources are hybrid ones. The remark of a certain solution was based on the financial comparison of investment and operational costs in the case of Simple Pay Back Time (SPBT) index. The cost analysis does not cover costs of designing, fixing works concerning the installation of heating building and also costs of hot water plumbing. The investment costs cover every device and elements of a certain heating source with the capacity of 150 kW. The costs concern to consumption of electrical energy and generated heat. The type of the heat source, to be applied in a given building, is associated with the operation and purpose of this building. In addition to the economic factor, the possibility to obtain fuel for heat generation is also important and influences the decision about the type of the heating system. In the case of the economy the cheapest heat source is a wood burning, the next one is a natural gas that is burned in a condensate boiler. The solution based on a heat pump is still more expensive than a conventional heat source, but on the base of the analysis of eight heat source solutions, the oil source makes that a heat pump becomes beneficial in less than four years. Finally, the choice of the heating source for a certain building requires multi areas of analysis, especially in the field of an environment, economy and a way of exploitation of the building