Gaz płynny - alternatywne źródło ogrzewania

System ogrzewania ma decydujący wpływ na komfort i koszty użytkowania domu, a jego wybór uzależniamy przede wszystkim od dostępnych na działce nośników energii. Na obszarach z możliwością podłączenia do sieci gazu ziemnego, najczęściej wybierany jest właśnie ten nośnik energii, ale w rejonach niezgazyfikowanych inwestorzy stają przed wyborem optymalnego źródła ciepła wykorzystywanego do ogrzewania, przygotowania ciepłej wody użytkowej czy gotowania. Choć do wyboru jest kilka wariantów zasilania instalacji grzewczej niemal bezobsługowe funkcjonowanie zapewniają instalacje wykorzystujące gaz płynny lub wyposażone w pompy ciepła.

Gaz płynny - alternatywne źródło ogrzewania
Z artykułu dowiesz się:
  • Jakie są kryteria wyboru ogrzewania?
  • Jakie są rodzaje i właściwości fizyczne gazu płynnego?
  • Jak obliczyć prognozowane zużycie gazu?
  • Jak działa instalacja?
  • Jakie warunki musi spełniać pomieszczenie z kotłem na gaz płynny?
  • Jak zrealizować budowę instalacji?
  • Zbiornik na gaz - kupić czy wydzierżawić?

Kryteria wyboru

Poszukując optymalnego sposobu ogrzewania domu jednorodzinnego, znajdującego się w zabudowie rozproszonej, formalnie możemy wykorzystywać dowolne paliwa do celów grzewczych, ale lokalne przepisy mogą zabraniać wykorzystywania określonych materiałów zanieczyszczających środowisko - zwłaszcza niektórych paliw stałych.

Jedną z najistotniejszych własności wykorzystywanej w domu energii jest komfort użytkowania i możliwość użycia nie tylko do ogrzewania, ale również np. do gotowania. Oczywiście często najważniejszym argumentem stają się niskie koszty eksploatacyjne, choć równolegle trzeba uwzględnić niezbędne wydatki inwestycyjne.

Dla inwestorów preferujących wygodę, gaz płynny będzie dobrym paliwem dla domu, zwłaszcza w rejonach przewidzianych do gazyfikacji sieciowej w nieodległej perspektywie. W momencie uzyskania dostępu do sieci gazu ziemnego cała dotychczasowa instalacja może być wykorzystana, a urządzenia (kocioł, kuchenka, podgrzewacz wody) będą mogły być nadal użytkowane po niewielkich modyfikacjach (wymianie dysz palnika i regulacji).

Gaz płynny - rodzaje i właściwości fizyczne

Pod nazwą „gaz płynny” zasadniczo występują dwa związki chemii organicznej - propan i butan, które są produktami powstającymi przy przerobie ropy naftowej. W praktyce wykorzystywane są jako mieszaniny obu tych paliw w różnych proporcjach, choć do celów grzewczych stosowany jest głównie sam propan.

Cechą pozwalającą na łatwe przechowywanie tych surowców energetycznych jest stosunkowe niskie ciśnienie, przy którym następuje skroplenie gazów, co pozwala na magazynowanie znacznej energii cieplnej w niewielkie objętości.

Mimo pochodzenia z tego samego surowca (ropy naftowej) propan i butan znacząco różnią się własnościami użytkowymi, a w szczególności temperaturą wrzenia, powyżej której gaz w fazie płynnej może przechodzić w stan gazowy.

Dla propanu wynosi ona -42°C, a butan przestanie odparowywać już w temperaturze poniżej - 2°C. Jest to istotne w przypadku umieszczenia zbiornika na zewnątrz, dlatego z reguły napełniane są one czystym propanem, co gwarantuje funkcjonowanie instalacji grzewczej nawet przy największych mrozach.

Oba rodzaje gazu są znacznie cięższe od powietrza, co narzuca określone wymagania dla ich magazynowania i użytkowania zasilanych urządzeń. Ze względu na „opadanie” gazu i tworzenie zastoin w zagłębieniach nie wolno używać i przechowywać gazu płynnego w pomieszczeniach poniżej poziomu gruntu, a przepływ wentylacyjny musi cyrkulować od poziomu podłogi.

Przydomowy zbiornik na gaz płynny
Gaz płynny, który zasila kocioł gazowy, może być pobierany z przydomowego zbiornika. Fot. BałtykGaz.

Efektywność energetyczna - niezbędne kalkulacje

Decydując się na wykorzystanie gazu płynnego do ogrzewania, musimy określić ilość zmagazynowanego paliwa stosownie do wielkości zapotrzebowania w sezonie grzewczym, ale również latem, jeśli podgrzewamy wodę użytkową.

Oczywiście przeprowadzone kalkulacje należy traktować jako orientacyjne, gdyż rzeczywiste zużycie energii i koszty mogą znacząco odbiegać od wstępnie określonych wartości. Gaz płynny jako paliwo sprzedawany jest z reguły w jednostkach objętości (litrach) w stanie ciekłym, co jest wygodną formą do przeprowadzenia pomiarów dowolnej jego ilości z użyciem liczników przepływowych.

Jednak w zależności od temperatury otoczenia rzeczywista masa gazu (w kg) przy tej samej objętości ulega pewnym zmianom (w stosunku do temperatury odniesienia 15°C), sięgającym w skrajnych warunkach nawet +/- 5%, zatem przy wysokiej temperaturze dostarczona w paliwie energia będzie odpowiednio mniejsza.

Różna jest też wartość opałowa gazu płynnego zależnie od jego składu, choć w odniesieniu do masy (w kg) wartości te dla propanu i butanu są podobne. Inna jest jednak gęstość obu gazów i w efekcie - przy rozliczeniu objętościowym większy udział butanu (który jest cięższy) zwiększa efektywność energetyczną paliwa.

Nominalnie. przyjmuje się wartość opałową gazu płynnego na poziomie 46 MJ/kg, co w przypadku czystego propanu (gęstość 0,52 kg/dm3) zapewnia kaloryczność na poziomie 24,0 MJ/litr, a w przypadku mieszaniny propan/butan w proporcji 30/70 wartość opałowa wyniesie 25,8 MJ/litr.

Przy określeniu zapotrzebowania na ciepło i porównania z efektywnością wykorzystania innych paliw wartości te przeliczamy na energię wyrażoną w kilowatogodzinach (kWh), dzieląc je przez 3,6 i w wyniku otrzymujemy wartości opałowe na poziomie 6,7 kWh/litr dla propanu i 7,2 kWh/litr dla mieszaniny PB. Bazując na tych wartościach, możemy łatwo wyliczyć prognozowane zapotrzebowania na ilość paliwa, dobrać odpowiedni zbiornik czy określić koszty.

Przykładowo, przyjmując normatywne zapotrzebowanie na energię do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej o wartości 95 kWh/m2 rok, prognozowane zużycie propanu wyniesie ok. 14 litrów /m2, co przy jednorazowym napełnieniu standardowego zbiornika o pojemności efektywnej 2400 litrów (nominalnie 2700 litrów), pozwoli na użytkowanie domu o powierzchni ok. 150-170 m2 i przy wydatkach rzędu 4500-5000 zł/rok.

W celu porównywania z innymi nośnikami energii koszty jednostkowe pozyskania ciepła z gazu płynnego można szacunkowo przyjmować na poziomie ok. 0,3 zł /kWh.

Jak prawidłowo podłączyć butlę gazową do kuchni lub piecyka? Film: Gaspol.

Ogrzewanie domu gazem ze zbiornika - jak działa instalacja?

Zasilanie instalacji gazu płynnego odbywa się ze zbiornika zewnętrznego umieszczonego na powierzchni terenu lub zagłębionego w gruncie i okresowo napełnianego przez autocysternę. Zbiornik podlega dozorowi UDT i wymaga przeprowadzenia inspekcji co 2 lata, a jego wyposażenie umożliwia napełnianie, kontrolę ilości magazynowanego gazu oraz współpracę z wewnętrzną instalacją gazową.

Napełnianie zbiornika odbywa się poprzez specjalny zawór, a przed nadmiernym wzrostem ciśnienia zabezpiecza zawór bezpieczeństwa. Na kontrolę stopnia napełniania pozwala wbudowany miernik, a paliwo w fazie gazowej przechodzi do reduktora I stopnia.

W zbiorniku, niezależnie od stopnia napełnienia (pomijając oczywiście zupełne opróżnienie) panuje stałe ciśnienie, zależne jedynie od temperatury otoczenia. Szczególnie „czuły” na ciepło jest propan - przy temperaturze 10°C jego prężność wynosi ok. 6 bar, ale po ogrzaniu do 60°C (np. przez słońce) ciśnienie wzrasta do ponad 20 barów.

Gaz ze zbiornika przekazywany jest do instalacji w fazie gazowej, ale magazynowany w stanie ciekłym, musi więc najpierw odparować. Umożliwia to pozostawienie 15-20% nienapełnionej objętości zbiornika, a powierzchnia parowania powinna być dostosowana do strumienia pobieranego gazu (mocy zasilanych urządzeń).

Dlatego do zasilania domowej instalacji grzewczej nie nadają się przenośne butle (11 kg i 33 kg) niezależnie od ograniczeń formalnych i uciążliwości obsługi. Wypływający ze zbiornika gaz o średnim, ustabilizowanym ciśnieniu (ok. 1 bara) doprowadzany jest rurą do szafki gazowej, umieszczonej na ścianie domu zawierającej, zwór odcinający i reduktor II stopnia z ciśnieniem wyjściowym ok. 0,04 bara.

Jakie warunki musi spełniać pomieszczenie z kotłem na gaz płynny?

Głównym odbiorcą gazu płynnego jest z reguły kocioł grzewczy i przy mocy nieprzekraczającej 30 kW może być umieszczony w pomieszczeniu, w którym nie przebywają stale mieszkańcy, np. w kuchni, łazience, przedpokoju czy wiatrołapie.

Problem stanowi zapewnienie w pomieszczeniu „odpływu” ewentualnych przecieków gazu płynnego i konieczności wykonania przebicia na zewnątrz, tworzącego kanał o przekroju co najmniej 150 cm2.

Przy lokalizacji, np. w pralni, czy suszarni nie będzie to kłopotliwe, ale w łazience może powodować dyskomfort użytkowania. Oczywiście urządzeń gazowych nie wolno instalować w pomieszczeniach poniżej poziomu terenu m.in. w piwnicy czy tam, gdzie znajdują się studzienki i wpusty podłogowe.

Pozostałe wymogi instalacyjne są takie same jak dla kotłów na gaz ziemny w zakresie kubatury pomieszczeń, odprowadzenia spalin i wentylacji.

Kocioł na gaz płynny De Dietrich
Urządzeń gazowych nie wolno umieszczać w pomieszczeniach poniżej gruntu i tam, gdzie znajdują się studzienki i wpusty podłogowe. Fot. De Dietrich.

Jak zrealizować budowę instalacji?

Montażem instalacji na gaz płynny zajmuje się wiele firm oferujących dzierżawę zbiornika i systematyczną dostawę gazu. Decydując się na taką instalację, praktycznie wybór sprowadza się do przeanalizowania firmowych ofert, a większość z nich zapewnia kompleksową obsługę formalną i techniczną.

Ze strony inwestora wymagane jest jedynie dostarczenie mapy geodezyjnej działki i planów budynku, a opracowaniem projektu instalacji, zgłoszeniem zamiaru budowy i wnioskiem do UDT zajmie się wybrana firma.

Zbiornik na gaz - kupić czy wydzierżawić?

W przypadku braku wewnętrznej instalacji gazowej potrzebny będzie również jej projekt i wystąpienie o wydanie pozwolenia na budowę. Inwestorzy często zastanawiają się, jaki wariant umowy z wykonawcą będzie lepszy - zakup czy dzierżawa zbiornika. Przeciętne koszty całej instalacji na gaz płynny zawierają się w granicach 15 000-20 000 zł i mając taką instalację na własność możemy swobodnie wybierać późniejszego dostawcę gazu.

Z kolei, zawierając umowę w formie dzierżawy „kupujemy” zbiornik za 1 zł, ale pozostałe koszty wliczane są w cenę dostarczanego gazu. Takie rozwiązanie może być korzystne przy przewidywalnym czasie wykorzystania gazu płynnego, np. do momentu uzyskania podłączenia do sieci gazu ziemnego. Oczywiście w każdym przypadku konieczna jest analiza ekonomiczna proponowanych rozwiązań.

Autor: Cezary Jankowski
Zdjęcie otwierające: AmeriGas
Zdjęcia w tekście: BałtykGaz, De Dietrich
Filmy: Gaspol

Komentarze

FILMY OSTATNIO DODANE