Ogrzewanie domu jednorodzinnego – wiele sposobów realizacji
Ogrzewanie domu jednorodzinnego można zrealizować na wiele sposobów, a wybór zależy od wielu czynników, takich jak koszty eksploatacji, inwestycji początkowej, dostępności paliw oraz preferencji ekologicznych. Które ze źródeł ciepła jest najbardziej efektywne? Które będzie za kilka lat dostępne, a które może być zabronione? Tego dowiecie się z poniższego artykułu.
Wojna na Ukrainie, zmieniające się przepisy Unii Europejskiej, drogie surowce oraz rozwój technologii destabilizują nasze dotychczasowe przekonania i przyzwyczajenia dotyczące ogrzewania domu oraz zapewnienia dostępu do ciepłej wody dla jego mieszkańców. Decydując się na wybór metody ogrzewania, należy zacząć od podstaw.
Do czego ma nam służyć dom, czy będzie to dom całoroczny czy letniskowy użytkowany czasowo, ilu mieszkańców będzie równocześnie korzystało z instalacji wodnej, w jakiej technologii planujemy budowę, jaki wybraliśmy projekt, jak możemy go usytuować względem stron świata i jaki mamy dostęp do mediów na swojej działce?
Kiedy odpowiemy sobie na powyższe pytania – należy skonsultować się z projektantem w celu wyboru właściwego domu, jego technologii budowy oraz zaprojektowania niezbędnych instalacji – w tym grzewczej.
Ogrzewanie węglowe (Ekogroszek)
Z danych zbieranych przez CBOS okazuje się, że blisko 46% gospodarstw domowych ogrzewanych jest poprzez piece czy kotły węglowe. Na obszarach wiejskich popularność tego źródła ogrzewania osiąga aż 77 procent.
Mimo tak dużej popularności tego źródła ogrzewania, przyjęta Dyrektywa UE nakazuje, by wszystkie nowe budynki jednorodzinne do 2030 roku były zeroemisyjne. Oznacza to w praktyce, że od 2030 piece na węgiel będą zakazane w nowych domach jednorodzinnych i innych budynkach, które są własnością prywatną, m.in. w kamienicach czy blokach oddawanych przez dewelopera.
Ogrzewanie pelletem/agro-pelletem
Pellet to skompresowane drzewne trociny stanowiące najczęściej materiał poprodukcyjny przemysłu drzewnego. Pellet występuje w postaci granulek około 8 mm.
Jedną z odmian pelletu jest agropellet, który uzyskuje się z biomasy roślin hodowlanych np. szybko rosnącej wierzby, prasowanej słomy rzepakowej czy łusek słonecznika.
Czy ogrzewanie pelletem może być zakazane?
Nie, nie będzie, gdyż jest to biomasa, która wyróżnia się dość wysoką kalorycznością, właściwym wysuszeniem i niską emisją zanieczyszczeń.
Biomasa to paliwo odnawialne – pochodzące z drzew i innych roślin uprawianych na bieżąco.
Biomasa to trzecie co do wielkości naturalne źródło energii odnawialnej, dlatego przepisy nie będą zakazywały korzystania z tego źródła ciepła. Współczesne kotły na pellet to nowoczesne i wygodne urządzenia praktycznie bezobsługowe. W ramach tego źródła ogrzewania na rynku pojawiły się także kotły kombinowane – czyli inaczej nazywając kotły mieszane pellet drewno.
Współczesne kotły kombinowane to rozwiązanie, które zapewnia użytkownikowi możliwość wyboru paliwa w zależności od dostępności. Przy zakupie takiego kotła można także, jak w przypadku kotła na pellet, uzyskać dotację. Aby można było stosować kotły kombinowane w nowych domach, powinien on spełniać wymagania kategorii 5 („kocioł na zgazowanie drewna o podwyższonym standardzie emisja pyłów poniżej 20mg/m3”).
Piece gazowe
W ciągu ostatnich lat, tak dobrze nam znane od lat 30.zeszłego stulecia, tradycyjne piece gazowe z otwartą komorą spalania wyparte zostały przez piece kondensacyjne.
Producenci pieców gazowych, tworząc kotły kondensacyjne (z zamkniętą komorą spalania) zadbali o: bezpieczeństwo użytkowników, wyższą ich efektywność (a więc niższe zużycie gazu), wygodę użytkowania – elektronikę dającą możliwość lepszego sterowania.
Montując piec kondensacyjny w nowym domu, możemy także zrezygnować z tradycyjnego murowanego komina, co obniża koszty budowy. Piece kondensacyjne mają mniejsze, kompaktowe rozmiary i oszczędzając miejsce, mogą być łatwo zainstalowane w niewielkich kotłowniach czy zamontowane bezpośrednio na ścianie. Dodatkowo tworząc system hybrydowy w połączeniu z pompą ciepła czy kolektorami słonecznymi uzyskujemy dużo większość sprawność systemu.
Pompa ciepła
To najlepsze, najtańsze i ekologiczne źródło ciepła –przynajmniej tak zapewniają handlowcy, telemarketerzy namawiający na wybór i zakup takiej instalacji do ogrzewania domu… ale czy na pewno? Pompy ciepła można podzielić na 3 typy, a różnice pomiędzy ich typami wynikają z dolnego źródła ciepła, z którego pobierana jest energia. W praktyce wyróżniamy trzy podstawowe rodzaje instalacji: powietrzne, gruntowe i wodne pompy ciepła.
Pompa gruntowa wymaga odwiertu pod lub w okolicach domu, wodna pompa może być zasilana stawem, jeziorem lub studnią, powietrzna wymaga wyłącznie różnicy temperatur pomiędzy powietrzem na zewnątrz i wewnątrz budynku.
Jak działa pompa ciepła?
Najprościej pompę ciepła można porównać do dobrze nam znanej lodówki, tylko należy odwrócić jej obieg. Lodówka chłodząc wewnątrz odbiera ciepło z produktów, które znajdują się w środku, a następnie oddaje je na zewnątrz. Pompa ciepła pobiera ciepło z otoczenia, tj. gruntu, powietrza lub wody, które następnie przenosi do wnętrza budynku. Aby pompa działała efektywnie dla ogrzania bądź schłodzenia domu musi być wspomagana przez sprężarkę. Czynnik chłodzący, dzięki dodatkowemu przez nią sprężaniu lub rozprężaniu, znacznie mocniej chłodzi albo grzeje. Dla bardziej dociekliwych – za proces zachodzący w pompie odpowiada II zasada termodynamiki.
Ogrzewanie elektryczne
Czy budując dom warto „zainwestować” w ogrzewanie elektryczne? Na poziomie budowy, ogrzewanie elektryczne wymaga najmniejszych nakładów, dlatego wiele osób decyduje się na taką formę. Czy popełniają błąd czy jest to świadoma i rozsądna decyzja? Spróbujemy sobie odpowiedzieć na to pytanie w tej części naszego artykułu.
Ogrzewanie elektryczne nie będzie objęte Dyrektywami Unii, więc nie będzie zakazane w 2030 czy 2040. Traktowane jest jako ekologiczne, gdyż nie wiąże się z wydzielaniem i emisją szkodliwych substancji. Niestety energia elektryczna pozyskiwana przez elektrownie z węgla już nie jest taka ekologiczna, dlatego zgodnie z Zielonym Ładem będziemy w Europie zamieniaćźródła jej pozyskania na atom, fotowoltaikę i energię wiatrową. Mimo kontrowersji, różnych sił i grup politycznych to właściwy kierunek, gdyż pozyskanie węgla będzie coraz trudniejsze i droższe, uzależnia nas od sytuacji geopolitycznej. Słońce, siłę rzek czy wiatr dostajemy od natury w gratisie.
Sposoby ogrzania domu prądem
Ogrzewanie konwekcyjne
Najprostszymi i najłatwiejszymi w montażu urządzeniami są grzejniki konwekcyjne.
W zależności od wielkości pomieszczenia dobiera się ich wielkość i moc. Mogą posiadać własny termostat i załączać się tylko przy spadkach temperatury. Są nieskomplikowane, stosunkowo tanie i lekkie – można je montować jak tradycyjne kaloryfery na ścianie. Duże odbiorniki wymagają mocniejszej instalacji elektrycznej.
Jeśli ktoś nie lubi tradycyjnych grzejników lub chce oszczędzić miejsce na ścianie, może w ich miejsce zastosować folie grzewcze– tradycyjne i promienniki podczerwieni.
Promienniki podczerwieni w przeciwieństwie do ogrzewania konwekcyjnego (ciepłe powietrze unosi się do góry) wykorzystują zjawisko promieniowania elektromagnetycznego fal odpowiedniej długości. Daje to efekt natychmiastowego ogrzania pomieszczenia, a jakość ciepła porównuje się do ciepła pochodzącego z promieni słonecznych.
Można przyjąć, że folie grzewcze oraz grzejniki elektryczne mają sprawność blisko 100%, więc za jedną kilowatogodzinę prądu uzyskamy za 1 kWh energii cieplnej.
Ogrzewanie akumulacyjne
Bardziej zaawansowanym sposobem ogrzewania domu jednorodzinnego jest ogrzewanie poprzez piece akumulacyjne. Piec akumulacyjny ładuje się przez okres 4-8 godzin a następnie uwalnia zgromadzone ciepło do otoczenia na 12-15 godzin. W przypadku ogrzewania akumulacyjnego należy nauczyć się maksymalnie wykorzystywać tanią taryfę G12 (22:00-6:00 i 13:00-15:00), aby gromadzić ciepło w piecu i bojlerach w czasie, kiedy prąd kosztuje najmniej. Piece akumulacyjne, ze względu na sposób oddawania ciepła, dzielą się na 2 grupy – piece ze statycznym i piece z dynamicznym rozładowaniem.
Piec akumulacyjny statyczny oprócz części grzejnej zawiera w sobie masę akumulacyjną, która samoczynnie i zgodnie z prawami fizyki oddaje ciepło. Aleco zrobić, aby taki proces móc kontrolować, np. gdy tego ciepła w danym momencie będzie potrzeba więcej?
Otóż należy wymusić szybsze jego oddawanie. Dlatego wymyślono piece akumulacyjne z dynamicznym rozładowaniem.
Na czym to polega? Do tradycyjnego pieca akumulacyjnego dołożono wentylator regulujący i wymuszający szybsze oddawanie ciepła. Wentylator wymusza przepływ ciepłego powietrza z wewnątrz urządzenia w momencie, kiedy dostaje sygnał z termostatu o konieczności podniesienia temperatury w pomieszczeniu.
Kocioł elektryczny
Kiedy nie możemy zastosować gazu czy centralnego kotła na paliwo stałe, możemy pomyśleć o kotle elektrycznym. Kosztuje dużo mniej niż kocioł gazowy czy na pellet – jest bezobsługowy i nie posiada komory spalania, czyli nie zagraża nam możliwość zaczadzenia. Nadaje się do energooszczędnych budynków z systemem rekuperacji i może ogrzewać dom poprzez tradycyjne grzejniki lub transmitować temperaturę do pomieszczeń używając instalacji podłogowej.
Podsumowując przedstawione w artykule dostępne systemy i rozwiązania nasuwa się myśl, iż najbardziej rozsądnym wyjściem przy budowie nowego domu wydaje się być zaprojektowanie i stworzenie hybrydowego systemu ogrzewania domu. System powinien być choć częściowo zasilany ze źródeł odnawialnych, uwzględniać nasze położenie geograficzne, dostęp do wybranych paliw stałych blisko miejscu zamieszkania, preferencje i potrzeby użytkowników oraz przepisy prawa.
Nie jest to łatwa decyzja – dlatego warto się nad nią głębiej zastanowić.
Tekst: Mariusz Dębski, dyrektor ds. strategii i rozwoju, Z500 Sp. z o.o., www.z500.pl
Zdjęcie: Adobe Stock