2023-04-24 14:35:52 
Jako najważniejszy wskaźnik własności energetycznych paliw przyjmuje się jego wartość opałową, choć niekiedy podawane jest dokładniejszy parametr określany jako ciepło spalania bądź zwyczajowo jako ich kaloryczność. Zużycie paliwa będzie więc sumą zawartej w nim energii cieplnej, która po uwzględnieniu sprawności wytwarzania ciepła i strat przesyłu zapewni pożądany komfort cieplny w domu, a przy ogrzewaniu elektrycznym będzie to faktyczna ilości pobranej energii według wskazań licznika z niemal 100% sprawnością.
Ile ciepła trzeba dostarczyć do domu?
Ustalenie ilości energii potrzebnej do ogrzewania wpływa na wybór systemu grzewczego oraz ponoszonych kosztów inwestycyjnych i użytkowych. Hipotetyczne potrzeby energetyczne określane są w projekcie domu, lub w świadectwie energetycznym, ale w praktyce dopiero w użytkowanym domu będziemy w stanie określić rzeczywisty ich poziom.
Niezwykle przydatnym w tym zakresie urządzeniem montowanym w instalacji grzewczej wykorzystującej paliwo płynne, gazowe czy stałe będzie ciepłomierz, który nie tylko zmierzy przekazywana do instalacji energię cieplną, ale pozwoli również na sprawdzenie sprawności funkcjonowania kotła jak i jakości energetycznej zużywanego paliwa - zwłaszcza węgla.
Dzięki rozbudowanym możliwościom rejestracji wskazań ciepłomierza w różnych przedziałach czasowych, można na ich postawie optymalnie wyregulować działanie kotła lub np. wybrać odmianę paliwa stałego, które zapewni największą wydajność cieplną.
W jakich jednostkach określamy własności energetyczne paliw?
Najczęściej podawanym parametrem energetycznym paliwa jest jego wartość opałowa określającą ilość energii pozyskiwanej ze spalenia jednostki wagowej lub objętościowej tego materiału w warunkach technicznych zbliżonych do standardowej eksploatacji.
Dla niektórych paliw podawana jest równie ich ciepło spalania, które uwzględnia energię ukrytą w parze wodnej jak oraz w spalinach, która jest możliwa do pozyskania w specjalnych kotłach kondensacyjnych.
Zależnie od rodzaju paliwa i jego składu chemicznego ilość pozyskiwanego ciepła będzie o kilka - kilkanaście procent większa niż jego wartość opałowa.
Parametry określające efektywność energetyczną podawane są w jednostkach energii wg układu SI, czyli w dżulach (J) oraz jego wielokrotnościach: kilo- , mega- i giga- dżulach (kJ. MJ i GJ), w przeliczeniu na jednostkę paliwa: kg, litr czy m3 (np. kJ/kg).
W praktyce często podaje się tą energię w kWh na jednostkę ilości paliwa np. kWh/m3, co ułatwia porównanie różnych paliw względem energii elektrycznej. Zależność między tymi jednostkami ustala się poprzez przeliczenie bazowej jednostki podstawowej np. MJ/kg , co polega na podzieleniu tej wartości przez czas wyrażony w sekundach, a po uwzględnieniu mnożników najczęściej wykorzystywanych w MJ - przez 3,6 .
Przykładowo węgiel o wartości opałowej 26 MJ/kg będzie miał 7,22 kWh/kg (26 MJ/kg : 3,6 s= 7.22 kWh/kg), a przy padaniu wartości opałowej w kJ/kg to wartość tą dzialiśmy przez 3 600 - np. 26000 kJ/kg: 3600 s = 7,22 kWh/kg.
Niekiedy wartości opałowe podawane są również w starych jednostkach kilokaloriach (kcal), a określenie kaloryczności według nowych wymagań polega na pomnożenia tej wartości przez 4,19 uzyskując wynik w kJ, a w razie potrzeby możemy przeliczyć je na kWh według powyższej przedstawionego przykładu.
Ile ciepła pozyskujemy z gazu?
Korzystanie z gazu zimnego doprowadzanego z sieci to jedno z najwygodniejszych i stabilnych źródeł ogrzewania przy relatywnie niskich kosztach. Najczęściej dostarczane paliwo gazowe to gaz o symbolu GZ 50 a jego efektywność energetyczna określona ciepłem spalania utrzymuje się na poziomie powyżej 11kWh/m3.
Jednocześnie jest to jedyne paliwo o kontrolowanych na bieżąco parametrach energetycznych, a cena za pobrany gaz ustalana jest na podstawie rzeczywistej jego zdolności grzewczej określanej współczynnikiem konwersji, który pozwala przeliczenie zużycie gazu według wskazań licznika, na rzeczywistą energię zawartą w paliwie wyrażoną w kWh, a do rozliczeń przyjmowana jest cena 1kWh przekazanej w gazie energii.
Jest to jednak ilość energii odnosząca się do wartości ciepła spalania gazu, a nie jak w przypadku innych paliw do wartości opałowej co trzeba brać pod uwagę porównując koszty jednostkowe pozyskiwanej energii.
Efektywne wykorzystanie energii określonej jako ciepło spalania będzie możliwe jedynie w urządzeniach kondensacyjnych, a w kotłach o tradycyjnej konstrukcji możliwości te będą o 11-12% mniejsze, zatem przyjęta dla celów porównawczych wartość opałowa gazy ziemnego wyniesie ok. 9,5 kWh/m3.
Przy korzystaniu z gazu płynnego jego parametry energetyczne nie są tak stabilne jak gazu ziemnego, a efektywność energetyczna określana jest najczęściej dla jednostki handlowej w przeliczeniu na 1 litra tego paliwa.
Zależnie od konfiguracji głównych składników butanu i propanu wartość opałowa wynosi ok. 6,7 kWh/litr, a sprawność zasilanych nim kotłów jest podobna jak przy pracy na gazie ziemnym i można wykorzystać również efekt kondensacji zwiększający efektywność energetyczną o 5-8%
Najłatwiej ogrzewać prądem
Bezpośrednie wykorzystanie prądu do ogrzewania pomieszczeń zapewnia niemal 100% efektywność wytwarzania ciepła, a do określenia jego zużycia wystarczy odczyt wskazań licznika, zamontowanego na wydzielonym obwodzie zasilania, co wyeliminuje pobór energii na inne cele.
Oczywiście nie jest to tanie w użytkowaniu źródło energii, ale pozwala na zminimalizowanie nakładów inwestycyjnych, a w niewielkich budynkach o wysokiej ciepłochronności może to być rozwiązanie ekonomicznie uzasadnione, zwłaszcza przy współpracy z instalacją fotowoltaiczną.
Prąd można równie znacznie korzystniej wykorzystać jako pośrednie źródło ogrzewania zasilające instalację z pompą ciepła i wtedy efektywność pozyskiwania energii cieplnej może sięgać nawet 300-400%.
Autor: Redakcja BudownicwaB2B
Opracowanie: Aleksander Rembisz
Zdjęcie główne: Viessmann
Komentarze