Ruszył sezon grzewczy. Biomasa, ogrzewanie solarne czy ekologiczny węgiel – co wybrać?
Rynek oferuje obecnie wiele różnych technologii ogrzewania, jednak z zasady im koszt założenia danej instalacji jest niższy tym jej późniejsze koszty eksploatacji są wyższe. Wybór ciepła jest kompromisem między ceną, wygodą i bezpieczeństwem. Jednak to nie koniec ważnych decyzji. Trzeba jeszcze zdecydować się na odpowiednie urządzenie grzewcze – kominek, kocioł czy pompę ciepła, a to do najłatwiejszych zadań nie należy.
Koszt ogrzewania
Inwestycje w energooszczędność budynku są niestety kosztowne, przynoszą jednak znaczne oszczędności, szczególnie jeżeli chodzi o ogrzewanie. Szacuje się że budowa domu energooszczędnego jest o
8 proc., a pasywnego aż o 30 proc. droższa niż domu standardowego.
Jednak warto zainwestować, bo roczne koszty ogrzania domu pasywnego to zaledwie 10 proc kosztów ogrzewania standardowego domu. Nawet wymiana okien, czy ocieplenie domu często wystarczy, by znacznie zredukować koszty ogrzewania, a w połączeniu ze sprawniejszym systemem grzewczym roczne oszczędności mogą być już znaczące. Poniżej przedstawiono różne sposoby ogrzewania domu, o których można powiedzieć że są ekologiczne, chociaż w różnym stopniu.
Na etapie projektu
Osoby, które mają w planach budowę wymarzonego domu powinny zastanowić się nad energooszczędnym projektem. Ważne jest zarówno usytuowanie budynku na działce, jego bryła, planowany układ pomieszczeń, a także termoizolacja okienna i drzwiowa, system ogrzewania, system wentylacyjny. To wszystko po to, by eksploatacja budynku była tańsza przy mniejszych stratach ciepła. Ważne jest także zastosowanie energooszczędnych materiałów i odpowiednich technologii np. budowa w technologii prefabrykowanego szkieletu.
Słoneczne perspektywy
Kolektory słoneczne mogą wspomóc system ogrzewania, ale opłacalność zależeć będzie od ceny i tego jakie kolektory zastosujemy. Istnieje wiele rodzajów tego typu instalacji, a czynnikiem pośredniczącym w wymianie ciepła może być ciecz lub powietrze. Przy dobrze rozplanowanej instalacji wykorzystującej wysokosprawne ogniwa położone w optymalnym miejscu można zaoszczędzić do 70 proc. energii wykorzystywanej do podgrzania wody oraz do 30 proc. energii koniecznej do ogrzania budynku.
Uwaga!
W naszej strefie klimatycznej, ogrzewanie potrzebne jest głównie zimą, a wtedy wydajność solarów jest najmniejsza. Dlatego też najczęściej rozdziela się produkcję ciepłej wody i ogrzewanie. Kolektory słoneczne wspierają wtedy tę pierwszą. Inwestycja mająca na celu przekazanie energii słonecznej z kolektora na centralne ogrzewanie jest stosunkowo droga i opłacalna w ściśle określonych sytuacjach.
Pompy ciepła
Istnieje kilka rodzajów pomp ciepła, chociaż zasada ich działania jest podobna: urządzenie pobiera energię cieplną ze źródła i przenosi ją do budynku. Chociaż pompy zasilane są energią elektryczną, to koszt ogrzania domu jest znacznie mniejszy niż przy ogrzewaniu tradycyjnym.
Źródłem ciepła może być powietrze lub woda. Urządzenia pierwszego typu są zazwyczaj tańsze i nie wymagają żadnych zezwoleń, jednak ich wydajność jest znacznie niższa (lepsze urządzenia są znacznie droższe), ponadto w zimie ich użytkowanie jest ekonomiczne nieopłacalne. W przypadku, gdy źródłem ciepła jest woda (gruntowa lub na dnie dużego zbiornika) wymiana ciepła jest bardziej efektywna, a sprawność układu większa. Jednak koszt zakupu i instalacji takich urządzeń jest dość wysoki, ponadto konieczna jest kosztowna konserwacja.
Uwaga!
Niezbędne jest uzyskanie odpowiednich zezwoleń na pobór wody (o ile wynosi on powyżej 5m3 na dobę) oraz na zrzut ścieków (tak traktowana jest woda po przepłynięciu przez wymiennik pompy) a także m. in. na korzystanie z wody do celów energetycznych.
Ciepło z wnętrza ziemi – gruntowy wymiennik ciepła (GWC)
Można go uznać za typ pompy cieplnej (identyczna zasada działania) chociaż w tym wypadku źródłem ciepła jest grunt. Ze względu na dużą efektywność grzewczą połączona z niskimi kosztami eksploatacji oraz małą kłopotliwością stają się coraz popularniejszym rozwiązaniem.
Koszty zakupu takich urządzeń (pompy, rury) oraz jej instalacji są bardzo wysokie. Poza tym instalacja wymaga głębokich odwiertów. Najczęściej wykorzystuje się rurowe GWC, które w zależności od uwarunkowań mogą być poziome lub pionowe. Pierwsze rozwiązanie jest tańsze (rury położone są na głębokości około 1-1,5 metra) wymaga jednak terenu o dużej powierzchni, ponadto efektywność jest uzależniona od pory roku. Tego typu ogrzewanie z zasady jest najbardziej wydajne i sprawne w domach pasywnych lub energooszczędnych.
Biomasa
Zaletą tego typu rozwiązania są stosunkowo niewielkie koszty eksploatacji (biomasa to często tani materiał odpadowy), uzależnione zarówno od rodzaju biomasy, jak i typu kotła.
Pierwotnie dominowały kotły ze spalaniem górnym, które jednak są nieefektywne (mało ciepła przekazują do instalacji), nie zapewniają kontroli procesu spalania (od razu pali się cała dostarczona porcja paliwa) a ponadto emitują więcej zanieczyszczeń. Lepszym rozwiązaniem są kotły ze spalaniem dolnym, które są bardziej efektywne.
Wyróżniamy kilkanaście rodzajów biomasy o różnej wartości energetycznej. Najczęściej wykorzystywane są różnego rodzaju odpady organiczne (np. słoma, makulatura, odpady z cukrowni, siano) ale także ziarna zbóż, specjalnie uprawiane rośliny (np. wierzba energetyczna, miskant) a nawet niektóre odpady komunalne i przemysłowe.
Biomasa ma potencjał, by odegrać istotną rolę w zaspokajaniu zapotrzebowania na energię. Wymaga to jednak zrównoważonego podejścia do upraw i zachowania niskiej emisyjności w trakcie produkcji.
Uwaga!
Nie wszędzie łatwo dostępny jest dany typ biomasy (rynek tych paliw jest jeszcze słabo rozwinięty), dlatego przed instalacją konkretnego typu kotła, warto uwzględnić dostępność surowca. Należy pamiętać o konieczności magazynowania paliwa oraz odpadów.
Drewno i pellety
Drewno jest najstarszym materiałem opałowym wykorzystywanym przez człowieka. Obecnie obok tradycyjnych kotłów na drewno w postaci np. szczap drzewnych (dąb, buk, akacja, jesion, grab) dostępne są kotły na na tzw. gaz drzewny. Cechują się zaawansowaną technologią komory spalania, wysokim stopniem zgazowywania drewna i zautomatyzowania procesu. Ważny jest także rodzaj drewna. Drewno pochodzące z drzew liściastych, w przeciwieństwie do iglastych, nie wydziela tak wielu żywic i nie zanieczyści komina. Można wykorzystywać drewno nieprzetworzone – pnie, odpady przemysłu drzewnego, jednak coraz większą popularność zyskują:
- brykiet, czyli sprasowane, rozdrobnione drewno (np. wióry)
- pellety, czyli sprasowane trociny lub sprasowany pył drzewny
Brykiet i pellety mają wyższą wartość opałową niż drewno nieprzetworzone. Ponadto nie brudzą i są wygodne do składowania. Pellety drzewne są jednymi z najczystszych znanych paliw. Dzięki optymalnemu procesowi spalania w urządzeniach grzewczych, emisje szkodliwych gazów są minimalne.
Małe granulki z trocin cieszą się coraz większą popularnością. Są łatwe w transporcie, magazynowaniu oraz użytkowaniu, a przede wszystkim pozwalają obniżyć koszty ogrzewania. Zatem nic w tym dziwnego, że konkurują coraz częściej z węglem, olejem opałowym czy gazem.
A może ekologiczny węgiel?
Wydatki związane z ogrzewaniem można obniżyć nawet 2-3 krotnie wykorzystując wysokokaloryczny, czysty ekologicznie węgiel i instalując do jego spalania nowoczesne kotły retortowe. Ich oferta na rynku jest bardzo szeroka, a ceny są konkurencyjne w porównaniu z kotłami gazowymi i olejowymi. Ogrzewanie za pomocą węgla nie musi szkodzić środowisku, oczywiście po uwzględnieniu kilku warunków:
- Węgiel powinien być spalany w nowoczesnych, specjalnych niskoemisyjnych kotłach retortowych (dużą wydajność połączoną z niską emisją zanieczyszczeń).
- stosujemy tylko specjalne odmiany węgla (tzw. węgiel ekologicznym lub eko groszek), o wysokiej kaloryczności i niskiej zawartości popiołów oraz siarki.
- Węgiel musi być odpowiednio rozdrobniony i wzbogacony, przystosowany do współpracy z automatycznymi podajnikami kotłów.
Jak wykazują badania i codzienna praktyka, węgiel jest najtańszym paliwem na polskim rynku, a nowoczesne technologie spalania powodują, że może stać się paliwem przyjaznym dla środowiska i wygodnym w użyciu.
Uwaga!
Węgiel ekologiczny jest droższy od tego tradycyjnego, także cena kotłów do jego spalania jest wyższa. Poza tym surowiec ten nie jest jeszcze na tyle popularny w Polsce, co może wiązać się z jego sezonowym brakiem. No i pozostaje jeszcze problem składowania, a także zagospodarowania odpadów powstałych w trakcie spalania.
Gaz płynny i olej opałowy
Wielką zaletą kotłów spalających gaz czy olej jest ich stosunkowo niska cena. Oczywiście nie bez znaczenia są także typy kotłów (urządzeń grzewczych) – te nowoczesne o wysokiej sprawności i emitujące mało zanieczyszczeń są droższe niż urządzenia starszych generacji. Ponadto w obu przypadkach paliwo jest bez problemu dostępne przez cały rok a jego spalanie nie wiąże się z uciążliwymi odpadami (sadza czy popiół).
Uwaga!
Wadą paliw płynnych (gaz płynny, olej) jest konieczność ich magazynowania. Konieczne są też regularne i kosztowne konserwacje oraz kontrole urządzeń. Poza tym monopolistyczne uzależnienie cen gazu od cen oleju sprawia, że koszty ogrzewania są trudne do oszacowania.
Dobra izolacja – chłodniej w lecie, cieplej w zimie
Jeżeli budynek jest źle ocieplony, a między ścianą i oknami są szpary, to ciepło z wewnątrz będzie się ulatniało – przez ściany zewnętrzne i dachy domów ucieka 20-30 proc. ciepła, a przez podłogę na gruncie – 10-15 proc. energii. Dlatego tak ważna jest dobra izolacja termiczna budynków. Zwiększając grubość warstwy izolacyjnej zmniejszymy straty energii nawet o 40 procent.
Jakie są najlepsze rozwiązania? Najlepiej, by wszystkie elementy budynku miały współczynnik przenikania ciepła nie większy niż 15 W/(m2K). Podstawą jest odpowiednia izolacja termiczna przegród, którą można osiągnąć, stosując ocieplenie z wełny mineralnej, styropianu, polistyrenu ekstrudowanego, płyty korkowej, sprasowanej słomy lub szkła piankowego.
Dla zapewnienia maksymalnej izolacyjności cieplnej i zysku energetycznego istotne jest użycie odpowiednich szyb w zależności od orientacji okien. Jednokomorowa szyba energooszczędna od południa zapewni dodatni bilans energii i maksimum doświetlenia, zaś dwukomorowa szyba zastosowana od północy zmniejszy straty ciepła i zapewni właściwe doświetlenie.
Tymczasem równie duże znaczenie ma prawidłowe ocieplenie dachu i poddasza, przez które może uciekać od 10 aż do 25 procent cennego ciepła. Zimą koncentrujemy się na izolacji, latem chronimy się przed ciepłem. W pełnym wykorzystaniu zalet światła dziennego i energii słonecznej pomagają odpowiednie produkty przeciwsłoneczne – rolety, żaluzje i markizy, które zimą redukują straty ciepła do 30 proc.
Mając więc w pamięci minioną zimę warto pomyśleć o skutecznej modernizacji systemu ogrzewania.
