2022-08-15 17:59:21 
W poszukiwaniu tańszych rozwiązań
Koszty ogrzewania uzależnione są od ciepłochronności budynku i rodzaju wykorzystywanej energii, zatem gdy nie przeprowadzimy termomodernizacji, zmniejszenie wydatków można osiągnąć poprzez modyfikację sposobu pozyskiwania ciepła.
W warunkach kryzysowych przy ograniczonym dostępie do użytkowanych dotychczas paliw lub ich bardzo wysokiej ceny, poszukiwania zastępczych źródeł ciepła powinniśmy rozpocząć od określenia potrzeb energetycznych w poprzednich latach, analizując dotychczasowe zużycie paliw.
W przypadku wykorzystywania do tego celu gazu przewodowego czy płynnego, energii elektrycznej czy oleju opalowego łatwo określimy ich sezonowe zużycie, wykorzystując wskazania liczników.
Trudniejsze będzie wyznaczenie zużycia węgła i drewna zwłaszcza, że paliwa te mogą znacznie różnić się efektywnością energetyczną, zależnie od ich rodzaju i pochodzenia.
Własności energetyczność paliw
- Węgiel i paliwa pochodne -> 6,7-7,8 kWh/kg,
- Drewno i paliwa pochodne-> 4,2-5 kWh/kg (Drewno opałowe sprzedawane jest w metrach przestrzennych - tzw. kubik - przelicznik energetyczny 300-400 kg/mp),
- Olej opałowy -> 10,5 kWh/litr,
- Gaz płynny LPG -> 12,0 kWh/kg (6,5 kWh/ litr),
- Benzyna, nafta -> 10,0-11,0 kWh/litr,
- Gaz ziemny GZ50 -> 11,0 kWh/m3,
- Gaz ziemny zaazotowany GZ 41,5 -> 6,0 kWh/m3.
Zestawienie własności energetycznych różnych paliw i przeliczenie jednostkowych kosztów pozyskiwanej z nich energii pozwala na dobór optymalnego wariantu ogrzewania, uwzględniając również niezbędne nakłady inwestycyjne, wygodę użytkowania i ochronę środowiska.
Oczywiście przy określaniu ilości pozyskiwanej energii trzeba też uwzględnić sprawność użytkowanych urządzeń grzewczych, która zależnie od ich rodzaju i stanu technicznego może wynosić od 50% do 95%.
Przykładowo, jeśli w poprzednim sezonie zużyliśmy do ogrzewania i przygotowania c.w.u. 2 tony ekogroszku o kaloryczności 25 MJ/kg, to orientacyjnie potrzeby energetyczne w nowym sezonie wyniosą: 2000 kg x 25000 kJ/kg: 3600 s = 13,9 MWh, a po uwzględnieniu sprawności 80% faktycznie dostarczona energia grzewcza powinna wynieść 11,1 MWh.
Moc grzewczą potrzebną do wyboru konkretnych urządzeń wyznacza się dla najbardziej niekorzystnych warunków pogodowych, gdy temperatura zewnętrzna - zależnie od regionu - spada do wartości -15°C lub -20°C, ale w ostatnich latach z reguły jej spadki nie były większe niż -10°C.
Oczywiście pożądana moc grzewcza zależeć będzie od ciepłochronności budynki i waha się w bardzo szerokich granicach - od ok. 30 W/m2 ogrzewanej powierzchni w nowych budynkach do ponad 150 W/m2 w starych, nieocieplanych i nieszczelnych domach. Na podstawie powyższych obliczeń możemy też określić wskaźnikową, wymaganą moc ogrzewania, odnosząc zużycie energii do powierzchni ogrzewanej.
W przykładowym domu o powierzchni 150 m2 jednostkowe zużycie energii wyniesie 74 kWh/m2 (11,1 MWh: 150 m2), co przy przeciętnym sezonie grzewczym (trwającym 5000 godzin ze średnia temperaturą zewnętrzną + 5°C), jako minimalną moc grzewcza przy spadkach do -10°C przyjmuje się dwukrotność średniej mocy, czyli w tym przypadku 74000 Wh/m2 : 5000 h x 2 = 29,6 W/m2, a na cały dom potrzeba będzie ok. 4,5 kW (29,6 W/m2 x 150 m2)
Co zamiast węgla?
Poszukiwanie zastępczych sposobów ogrzewania w dobie kryzysu dotyczy - jak na razie - głównie osób wykorzystujących do ogrzewania nowoczesne kotły na paliwo stałe przystosowane do spalania ekogroszku, peletu lub innych drobnowymiarowych paliw, odpowiednich do funkcjonowania zamontowanego palnika retortowego.
Kotły takie nie mają bowiem tradycyjnego rusztu (w starszych modelach była możliwość jego zamontowania) umożliwiających załadunek innego paliwa.
W nieco korzystniejszej sytuacji są właściciele zasypowych kotłów 5 klasy energetycznej, w których warunki techniczne pozwalają na spalanie paliw zastępczych, np. brykietów, drewna czy nawet odpowiednio przygotowanego chrustu, ale możliwość takiego użytkowania uzależniona jest od konkretnego modelu kotła, a efektywność spalania będzie znacznie niższa niż przy użyciu zalecanego paliwa i uciążliwość obsługi znacznie większa.
Natomiast bez ograniczeń zastosowania dowolnego rodzaju użytego opału są właściciele tzw. kopciuchów - starych kotłów z rusztem i pracujących w trybie górnego spalania, gdzie jedyny problem to dopasowanie wsadu do wymiarów drzwiczek zasypowych i rusztu.
Kryzysowe instalacje grzewcze
Alternatywnym sposobem ogrzewania przy niewielkich nakładach inwestycyjnych i kosztach energii może być wykorzystanie innych sposobów wytworzenia ciepła, zwłaszcza gdy w dobie kryzysu ograniczymy powierzchnię do ogrzewania, wyłączając np. jeden pokój i obniżając temperaturę wnętrz.
Na ewentualne wykorzystanie kryzysowego źródła ogrzewania powinni być też przygotowane osoby wykorzystujące sieciowe zasilanie gazem czy prądem, gdyż nie można wykluczyć okresowych wyłączeń spowodowanych zamierzonym działaniem operatorów lub awarią.
W takich sytuacjach najpewniejszym źródłem ogrzewania staje się własne paliwo płynne - gaz LPG lub olej, którego magazynowanie w większych ilościach wymaga jednak poniesienia dość znacznych nakładów inwestycyjnych, a urządzenia grzewcze muszą być przystosowane do jego spalania.
W każdej wersji takiego sposobu ogrzewania należy zadbać o możliwość awaryjnego wytwarzania prądu, gdyż bez takiego pomocniczego zasilania nie będą pracować niemal wszystkie urządzenia grzejne. Najlepiej, gdy będzie to agregat prądotwórczy o odpowiednio dobranej mocy.
Droga energia czyli ogrzewanie prądem
Wykorzystanie tradycyjnego, bezpośredniego ogrzewania z wykorzystaniem prądu elektrycznego to wygodny w użytkowaniu i łatwy w montażu sposób wytwarzania ciepła, ograniczony jednak możliwością obciążenia sieci elektroenergetycznej (tzw. przydział mocy dla przyłącza) oraz dość wysoką ceną energii.
W najprostszej wersji do ogrzewania wykorzystuje się stałe bądź przenośne ogrzewacze konwektorowe, olejowe podłączane do gniazdek elektrycznych, a ich pracą steruje wbudowany termostat.
W praktyce można je wykorzystać do ogrzewania pojedynczych pomieszczeń lub dogrzewania przy znacznych spadkach temperatury zewnętrznej.
Większych nakładów inwestycyjnych wymaga wyposażenie domu w elektryczny kocioł grzewczy włączony w istniejącą instalację centralnego ogrzewania wodnego.
Jego funkcjonalne i oszczędne użytkowanie wymaga umieszczenia również w obieg grzewczy zbiornika akumulacyjnego, który pozwala na zmagazynowanie energii cieplnej, w czasie obowiązywania tańszej, nocnej taryfy za energię elektryczną.
Konieczność magazynowania energii pojawia się także w przypadku wykorzystania instalacji fotowoltaicznej do ogrzewania.
W sezonie zimowym ogniwa PV przy zasilaniu bezpośrednim mogą zapewnić ogrzewanie jedynie przez kilka godzin dziennie, ale przy odpowiedniej ich mocy i magazynowaniu wytworzonej energii w zbiorniku z wodą efektywność takiego systemu można znacznie przedłużyć.
Niemniej z reguły potrzebne będzie wspomaganie zasilania z sieci elektroenergetycznej, gdyż np. warunki pogodowe nie pozwalają na wytworzenie dostatecznej ilości energii własnej.
Alternatywną formą magazynowania ciepła, gdy nie ma w domu instalacji centralnego ogrzewania, są elektryczne grzejniki akumulacyjne.
Obecnie są to przede wszystkim urządzenia z tzw. dynamicznym rozładowaniem, co pozwala na precyzyjne dostosowywanie ich mocy grzewczej do aktualnego zapotrzebowania na energię cieplną.
Dobrze izolowana cieplnie obudowa chroni przed niekontrolowany rozchodzeniu się ciepła i zabezpiecza przed ewentualnym oparzeniem, a przekazywanie ciepła do pomieszczenia odbywa się dzięki wbudowanemu wentylatorowi i systemowi przysłon, których działaniem steruje programowany termostat.
Piecyki na gaz i naftę
Korzystanie z przenośnych podgrzewaczy zasilanych gazem lub spalających naftę, których nie podłącza się do kanału odprowadzającego spaliny, dość skutecznie obniża komfort przebywania w takim pomieszczeniu, jeśli nie zostanie zapewniona skuteczna jego wentylacja.
Piecyki te powinny być wyposażone w urządzenia analizujące stan otaczającego powietrza i wyłączające jego działanie po przekroczeniu określonego poziomu stężenia szkodliwych składników.
Orientacyjnie można przyjąć, że strumień powietrza wentylacyjnego (nawiew i wywiew) nie powinien być mniejszy niż 1,2-1,5 m3/h w przeliczeniu na 1kWh wytwarzanej przez piecyk energii.
Warto również sprawdzać wilgotność powietrza (z 1kWh spalonego paliwa powstaje nie mniej niż 0,1 litra wody) w celu zabezpieczenia pomieszczenia i jego wyposażenia przed zawilgoceniem. Podobne własności i zakres zastosowania mają piecyki na naftę, ale ich eksploatacja jest znacznie droższa niż urządzeń na gaz płynny.
Zależnie od wersji wyposażone są w tradycyjny knot lub sterowany elektronicznie palnik z wtryskiem, co pozwala na płynną regulację mocy grzewczej, sterowanie termostatem i programowanie, a przekazywanie ciepła odbywa się przez nadmuch (wymaga podłączenia do sieci elektrycznej).
Ogrzewacze gazowe przy zasilaniu z 11-kilogramowej butli LPG pozwalają na pozyskania ok. 130 kWh energii cieplnej, co przy przeciętnej mocy grzejników 2-4 kW umożliwia ogrzewania przez 35-70 godzin przy wykorzystaniu pełnej mocy.
Zależnie od modelu, spalanie odbywa się na palniku ceramicznym lub katalitycznie, a bezpieczeństwo użytkowania zapewnia analizator powietrza oraz kontroler płomienia. Możliwa jest również - najczęściej skokowa - regulacja mocy grzewczej.
Znacznie bezpieczniejszym i komfortowym sposobem na miejscowe ogrzewanie gazem płynnym będzie zainstalowanie grzejnika gazowego z zamkniętą komorą spalania, który pobiera powietrze zewnętrzne niezbędne do spalania i usuwa spaliny na zewnątrz.
Jego instalacja wymaga jednak utworzenia otworu w ścianie domu umożliwiającego wyprowadzenie rury dwuściennej, a przekazywanie ciepła odbywa się przez konwekcję, promieniowanie lub wbudowany w urządzenie wentylator.
Autor: Redakcja BudownicwaB2B
Opracowanie: Aleksander Rembisz
Zdjęcia: Kospel, ZMK SAS, Columbus Energy, GASPOL, Elterm, Stiebel Eltron
Komentarze