Budujemy Dom

Strefa magazynu / Budujemy Dom 09/2006

Kup bieżący numer Kup e-Wydanie Zaprenumeruj e-Prenumerata Na tablety

Tanie grzanie

Straty efektywności pracy grzejników w zależności od sposobu ich obudowania. Żeby nie były one jeszcze większe, należy zachować podane na rysunkach odległości od grzejnika do osłony, parapetu lub ścian wnęki Oszczędność energii zapewni ocieplenie rur; ważny jest odpowiedni dobór grubości i średnicy otulin (fot. Thermaflex)Najczęściej dom trzeba ogrzewać przez siedem miesięcy w roku. Łatwo zatem prognozować, że...
Straty efektywności pracy grzejników w zależności od sposobu ich obudowania. Żeby nie były one jeszcze większe, należy zachować podane na rysunkach odległości od grzejnika do osłony, parapetu lub ścian wnęki
Oszczędność energii zapewni ocieplenie rur; ważny jest odpowiedni dobór grubości i średnicy otulin (fot. Thermaflex)

Najczęściej dom trzeba ogrzewać przez siedem miesięcy w roku. Łatwo zatem prognozować, że każde rozwiązanie, nawet droższe inwestycyjnie, które będzie ograniczało wydatki na ogrzewanie, będzie w pewnym momencie prowadziło do realnych oszczędności.

Oszczędny grzejnik

Wybierać możemy między podłogówką a tradycyjnymi grzejnikami montowanymi na ścianie. Stosując ogrzewanie podłogowe możemy mieć w pokojach temperaturę o 2-3°C niższą niż przy ogrzewaniu tradycyjnym a nie zauważymy tej różnicy. Zawdzięczamy to innemu niż w przypadku ściennych grzejników rozkładowi temperatury w pomieszczeniu. Przy ogrzewaniu podłogowym najcieplej jest przy podłodze a właśnie stopy "potrzebują" najwięcej ciepła - przesyłają do mózgu informację, że temperatura w pomieszczeniu jest komfortowa, mimo że wokół głowy jest dużo chłodniej. I już mamy spore oszczędności.

Jednak z punktu widzenia oszczędzania energii podłogówka ma także wady. Jest to bowiem ogrzewanie akumulacyjne, które magazynuje ciepło, i ma też większą pojemność wodną (więcej wody krąży w instalacji). Nie jest łatwo zmienić ilość oddawanego przez nią ciepła. Gdy temperatura wody wypływającej z kotła obniża się, temperatura podłogi przez pewien czas pozostaje bez zmian. Jest to zjawisko niekorzystne w przypadku chwilowych zysków ciepła. Gdy w pokoju pojawią się cztery dodatkowe osoby, wytworzą one dużo ciepła, co spowoduje podwyższenie temperatury w pomieszczeniu. Ale zanim ogrzewanie podłogowe dopasuje swoją moc do tych chwilowych zysków, już dawno goście wrócą do domu.

Zupełnie inaczej pracuje ogrzewanie konwekcyjne. Grzejniki mają małą pojemność wodną, więc łatwiej jest nimi sterować - temperatura może zmieniać się w sposób dynamiczny, dopasowując moc grzejnika do chwilowych potrzeb. Włączenie lampki na biurku bardzo szybko zaowocuje obniżeniem temperatury grzejnika, dzięki czemu zaoszczędzimy energię, czyli paliwo.

Jednak decydując się na ogrzewanie grzejnikowe pamiętajmy, że efektywność ogrzewania zależy od miejsca ich montażu.

Najlepsza jest ściana zewnętrzna pod oknem. Grzejnik przeciwdziała wtedy powstawaniu prądu powietrznego od zimnego okna (tego zjawiska nie unikniemy przy ogrzewaniu podłogowym - powietrze ochłodzone przy oknie spływa w stronę ciepłej podłogi i tworzy się zimny wir). Warto też zwrócić uwagę na optymalne odległości osłon grzejnikowych, czyli parapetu lub obudowy. Nie należy zakrywać grzejników zasłonami lub meblami, aby oddawane przez nie ciepło mogło swobodnie rozchodzić się po pomieszczeniu.

Rury dobrze ocieplone

Wszystkie rury, którymi płynie ciepła woda, muszą być odpowiednio ocieplone. Teoretycznie, grzejnik powinien oddawać 100% ciepła. Wtedy możemy całkowicie sterować procesem ogrzewania - zmniejszać temperaturę czynnika płynącego przez grzejnik lub ją podwyższać. Gdy ciepło oddawane jest przez rury - procesu tego nie jesteśmy w stanie kontrolować. Jeśli w pomieszczeniu jest zbyt ciepło, możemy obniżyć temperaturę grzejnika, ale i tak rury będą dalej ogrzewały pokój.

Minimalna wymagana grubość izolacji wynosi 20 mm przy średnicy rur do 20 mm i 30 mm przy średnicach między 20 a 35 mm. Ale straty ciepła są tym większe, im wyższa jest temperatura płynącej wody. Przy ogrzewaniu wysokotemperaturowym (80-90°C) warto więc założyć grubszą izolację - zarówno na rurach c.o., jak i do ciepłej wody użytkowej. Ocieplać należy także rury ogrzewania grzejnikowego prowadzone w podłodze, zwłaszcza gdy podłoga jest na gruncie lub nad nieogrzewaną piwnicą.

Niezbędne sterowanie

Oszczędnościom sprzyja automatyka. Może być zarówno lokalna, montowana w pomieszczeniach, jak i centralna, sterująca pracą źródła ciepła.

Automatyka lokalna oznacza zawory termostatyczne przy grzejnikach. Dostosowują one moc grzewczą do założonych parametrów. Przymykając zawór termostatyczny obniżamy temperaturę i w ten sposób zmniejszamy zużycie paliwa nie wpływając na pracę kotła. Zawory termostatyczne reagują na zyski ciepła zależne od usytuowania budynku względem stron świata, oddziaływanie słońca lub urządzeń wydzielających ciepło. Reakcja zaworu jest natychmiastowa i umożliwia błyskawiczne "przydławienie" grzejnika, czyli obniżenie jego temperatury. A to oznacza oszczędność w zużyciu paliwa. Ponadto zawory termostatyczne zmniejszają ogrzewanie tylko w tych pomieszczeniach, w których są zamontowane. Jeszcze większych oszczędności dostarczają montowane przy grzejnikach zawory z siłownikami elektrycznymi i sterownikami, które można programować dobowo, uwzględniając styl życia mieszkańców.

Z kolei automatyka centralna steruje źródłem ciepła w zależności od temperatury panującej na zewnątrz. Parametry wody grzewczej - zasilającej grzejniki i powrotnej - dopasowywane są do chwilowego zapotrzebowania na ciepło przez cały budynek. Taki regulator wyposażony jest w zegar dobowy lub tygodniowy, funkcję osłabienia ogrzewania w nocy, a dodatkowo w zabezpieczenie systemu przed zamarzaniem i inne funkcje. Stopień rozbudowania automatyki sterującej zależy od potrzeb inwestora.

Najważniejszą zaletą automatyki pogodowej jest, obok szybkiego reagowania na zmiany temperatury, zapewnienie płynnej pracy kotła. Będzie się on włączał i wyłączał o wiele rzadziej, dopasowując swoją moc do aktualnego zapotrzebowania budynku na ciepło.

Grzejnik z siłownikiem (fot. LVI)
W kotle kondensacyjnym wymiennik jest bardziej rozbudowany niż w tradycyjnym. Dzięki temu woda kotłowa odbiera ciepło zarówno z ciepłych, jak i już chłodniejszych spalin. Z mocno schłodzonych spalin wykrapla się para wodna
Kocioł gazowy niskotemperaturowy może być jedno- lub dwufunkcyjny, stojący ablo wiszący (fot. Baxi Roca Calefaccion)
Sprawność kotła w zależności od jego obciążenia: a) kocioł tradycyjny o parametrach 90/70°C z palnikiem jednostopniowym, b) kocioł niskotemperaturowy o parametrach 75/60°C i z palnikiem modulowa- nym, c) kocioł kondensacyjny o parametrach 75/60°C z palnikiem modulowanym, d) kocioł kondensacyjny o parametrach 40/30°C z palnikiem modulowanym
Zasada działania podgrzewacza wody – przepływowego i pojemnościowego
Podgrzewacz przepływowy z elektroniczną regulacją mocy (fot. Vaillant)
Kolektor rurowy (a – fot. Mora) i płaski (b – fot. Harond). Kolektory płaskie można zamontować zamiast fragmentu pokrycia dachu, natomiast rurowe montuje się na wykończonym już dachu
Pompa ciepła ze stojącym obok zasobnikiem c.w.u. (fot. Hibernatus)
Pompa ciepła typu woda-woda
Pompa ciepła typu woda-ziemia z kolektorem płaskim

Oszczędny kociołek

W Polsce podstawowym źródłem ciepła jest kocioł c.o. Najtańsze w eksploatacji są kotły na paliwo stałe, zwłaszcza na biomasę. Mając tanie źródło odpadów drewna (np. z pobliskiego tartaku) lub słomy, albo nawet możliwość samodzielnej uprawy roślin na opał, można znacznie obniżyć koszty ogrzewania. Zaoszczędzimy zwłaszcza, hodując samodzielnie tzw. rośliny energetyczne (np. wierzbę) na niewykorzystanych nieużytkach rolnych. Jednak kocioł na paliwo stałe jest mniej wygodny w eksploatacji niż gazowy lub olejowy. Musi on ponadto współpracować z instalacją typu otwartego, co powoduje przenikanie tlenu do wnętrza instalacji i szybszą korozję grzejników. Można temu zapobiec stosując zbiornik buforowy lub wymiennik płytowy, który utworzy dwa obiegi wodne: otwarty - obieg kotłowy i zamknięty - grzejnikowy. Jednak takie rozwiązanie znacznie podwyższa koszty inwestycyjne. Koszty eksploatacyjne można jeszcze obniżyć, kupując urządzenie niskotemperaturowe lub kondensacyjne.

Kotły kondensacyjne mają najwyższą sprawność, gdyż odzyskuje się w nich ciepło kondensacji, czyli skraplania pary wodnej zawartej w spalinach. Spaliny zostają schłodzone poniżej punktu rosy i zawarta w nich para wodna zmienia stan skupienia z gazowego na ciekły. Wydzielające się w tym procesie ciepło dodatkowo podgrzewa wodę kotłową. W ten sposób można uzyskać do 11% energii, a oszczędność w zużyciu paliwa wynosi około 10-20%. Im niższa jest temperatura wody grzewczej, tym większą sprawność osiąga kocioł. Największa jest wtedy, gdy temperatura wody wynosi 40-50°C. Z tego wynika, że kotły kondensacyjne przeznaczone są przede wszystkim do instalacji niskotemperaturowych, zwłaszcza ogrzewania podłogowego.

Wysoką sprawność, chociaż niższą od kondensacyjnych, mają kotły niskotemperaturowe. Temperatura wody grzewczej nie przekracza w nich 75°C i może się zmieniać w zależności od temperatury na zewnątrz. Natomiast temperatura wody powrotnej może być obniżona do 40°C przy opalaniu gazem lub 30°C, gdy paliwem jest olej. Produkowane są także kotły, w których temperatura wody może być dowolnie niska. Stosując taki kocioł zaoszczędzimy na kosztach ogrzewania nawet 5-10%. Dodatkową ich zaletą jest efektywna praca w lecie, przy podgrzewaniu ciepłej wody użytkowej.

Jednak należy pamiętać, że decydując się na instalację niskotemperaturową, więcej zapłacimy za grzejniki - muszą mieć one większą powierzchnię niż przy temperaturze wody grzewczej wynoszącej około 90°C.

Jaki kocioł należy wybrać, żeby jego praca była najbardziej efektywna? Jeżeli będzie to kocioł kondensacyjny, warto żeby miał moc wyższą niż wyliczona w projekcie. Ma on bowiem najwyższą sprawność przy małym obciążeniu. W kotle niskotemperaturowym (zwłaszcza z palnikiem modulowanym) sprawność zmienia się w bardzo niewielkim zakresie, dzięki czemu stopień obciążenia nie wpływa na jej zmianę. Jedynie kupując kocioł tradycyjny powinniśmy wybrać model o mniejszej mocy niż wynika to z projektu, gdyż im większe jest jego obciążenie, tym wyższa sprawność. Ponieważ praca kotła jest nieekonomiczna przy małym obciążeniu, ważne jest, żeby z taką mocą pracował możliwie najrzadziej. Zalecana moc może być nawet o 10% niższa niż wynika to z obliczeń. Jedynym mankamentem jest to, że w czasie silnych mrozów trzeba będzie dogrzewać dom. Na szczęście naprawdę niskie temperatury są zazwyczaj przez kilka dni w roku, więc dodatkowe ogrzewanie nie powinno znacznie podwyższyć rocznych kosztów ogrzewania.

Tania ciepła woda

Wodę użytkową ogrzewać można w sposób pojemnościowy lub przepływowy. Z punktu widzenia energooszczędności lepiej jest ogrzewać wodę przepływowo - wówczas nie ma strat związanych z ochładzaniem się zgromadzonej w zbiorniku ciepłej wody. Jednak analizując komfort użytkowania, rozwiązaniem lepszym jest podgrzewanie wody w zasobniku. Jeżeli pojemność zbiornika dobierzemy odpowiednio do potrzeb, gorąca woda, która jest w nim magazynowana, umożliwi jednoczesne, komfortowe korzystanie z niej w kilku miejscach w domu, np. przy zmywaniu w kuchni i w czasie kąpieli. Jednak pamiętajmy, że zasobnik musi być dobrze zaizolowany, bo wtedy straty ciepła będą minimalne a woda nie będzie się zbyt szybko ochładzała. Również niezbędna jest dobra izolacja rur ciepłej wody i cyrkulacyjnych.

Jeżeli wykonamy cyrkulację c.w.u. (co znacznie zwiększa komfort korzystania z zasobnika ciepłej wody), warto dokupić do niej programator. Można tak ustawić pracę pompki cyrkulacyjnej, że nie będzie działała wtedy, gdy nikt z wody nie korzysta.

Kupując niezależny podgrzewacz przepływowy, warto wybrać model z elektroniczną regulacją mocy. Umożliwia to precyzyjne nastawienie temperatury (z dokładnością do jednego stopnia) i pozwala zaoszczędzić do 20% energii w stosunku do podgrzewaczy z regulacją hydrauliczną.

A może za darmo?

Duże oszczędności można uzyskać wprzęgając w system grzewczy kolektory słoneczne, pompę ciepła lub prawie nieznany system ogrzewania pasywnego.

Kolektory zamieniają energię słoneczną w cieplną. Można z niej korzystać przez cały rok lub tylko sezonowo. Kolektory mogą być rurowe i płaskie. Droższy, ale bardziej wydajny kolektor rurowy służy do wspomagania c.o. i ogrzewania ciepłej wody. Kolektory płaskie są tańsze, ale przeznaczone raczej do podgrzewania c.w.u. i ewentualnie wody w basenie.

Kolektory są najbardziej opłacalne przy planowanym dużym zużyciu ciepłej wody. Warto je wykorzystywać zwłaszcza, gdy alternatywą jest ogrzewanie c.w.u. za pomocą prądu. Zwrot kosztów instalacji solarnej następuje wtedy już po kilku latach.

Bardzo dobrym rozwiązaniem jest pompa ciepła -. Urządzenie to, którego zasada działania zbliżona jest do działania lodówki (ciepło pobierane z zimnego otoczenia przekazywane jest do wnętrza budynku), pozwala na znaczne obniżenie kosztów związanych z ogrzewaniem. Chociaż pompie ciepła trzeba do pracy dostarczyć prąd elektryczny, z 1 kWh energii elektrycznej można uzyskać 3-4 kWh energii cieplnej. Gdy ogrzewana woda ma względnie niską temperaturę, np. 30-35°C, w instalacji ogrzewania podłogowego, sprawność pompy może wzrosnąć nawet dwukrotnie.

Pompa ciepła jest rozwiązaniem najprostszym inwestycyjnie, gdy jej dolnym źródłem (tym, z którego pobierane jest ciepło) jest woda gruntowa. Głębokość studni czerpalnej, z której pobierana jest woda musi wynosić min. 6 m - na tej głębokości, niezależnie od pory roku, temperatura wody jest stała i wynosi 8-10°C.

Droższym inwestycyjnie rozwiązaniem jest zastosowanie kolektora, czyli rur wypełnionych solanką i zakopanych w gruncie. Kolektor, który odbiera z ziemi ciepło, może być płaski, pionowy lub spiralny. Najczęściej stosowany kolektor poziomy montuje się na głębokości min. 1 m, czyli poniżej poziomu przemarzania gruntu.

Najmniej popularne w Polsce, chociaż również bardzo ciekawe, jest ogrzewanie pasywne, którego zasada działania polega na wykorzystaniu energii słonecznej do ogrzewania budynku bez wykorzystania kolektorów słonecznych. Promieniowanie słoneczne wnika do środka przez odpowiednio rozmieszczone przeszklenia i pochłaniane jest przez elementy konstrukcyjne budynku, czyli stropy i ściany. Proces akumulowania ciepła czy też odbijania ciepła od specjalnie wykonanych przegród zwiększa możliwości systemu - w ten sposób można ogrzać nawet pokój, którego okna skierowane są na północ. W ogrzewaniu domu pasywnego duże znaczenie ma ciepło wytworzone przez domowników i sprzęt przez nich używany, czyli tzw. ciepło bytowe.

Iwona Małkowska

Dalszy ciąg artykułu w wydaniu papierowym Budujemy Dom 09/2006Zamów ten numer

Budujemy Dom 09/2006

więcej...

Zobacz inne numery
Pozostałe artykuły
Newsletter BudujemyDom.pl
Zapisz się do naszego bezpłatnego newslettera i otrzymuj najświeższe informacje prosto na Twoją skrzynkę e-mailową.
Miesięcznik Budujemy Dom - wersja elektroniczna gratis!
Zapisz się na bezpłatny newsletter BudujemyDom.pl, a otrzymasz najnowszy numer miesięcznika Budujemy Dom w wersji elektronicznej. Do rozdania mamy 50 egzemplarzy. Ty otrzymasz jeden z nich całkowicie za darmo.
Dlaczego warto się zapisać?
Aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego, porady budowlane, najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl, zapowiedź tematu tygodnia oraz raportu miesiąca dostępnego w serwisie w pełnej wersji.
x

Zamknij okno x
Newsletter
Zapisz się do naszego bezpłatnego newslettera i otrzymuj najświeższe
informacje prosto na Twoją skrzynkę e-mailową.
Budujemy Dom - wersja elektroniczna gratis!
Zapisz się na bezpłatny newsletter BudujemyDom.pl, a otrzymasz najnowszy numer miesięcznika Budujemy Dom w wersji elektronicznej. Do rozdania mamy 50 egzemplarzy. Ty otrzymasz jeden z nich całkowicie za darmo.     
Dlaczego warto się zapisać?
- aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego;
- porady budowlane;
- najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl;
- zapowiedź tematu tygodnia oraz raportu miesiąca dostępnego w serwisie w pełnej wersji.
Zapisz się do newslettera
Klub Budujących Dom


Wypełniaj ankiety i zbieraj punkty
na bezpłatną prenumeratę
i inne nagrody

  • Polecamy również
    Czas na Wnętrze Vademecum Domu Energooszczędnego ABC Budowania Dom Polski Wnętrza Twój Dom Twój Styl
Wydanie tabletowe