Czym ogrzać dom?

Dodano: piątek, 17 sierpnia 2018 10:14
Czym ogrzać dom?

Wydatki na ogrzewanie domu należą do głównych pozycji w kosztach jego utrzymania. Na ich wysokość największy wpływ ma rodzaj wykorzystywanego źródła energii, których ceny są bardzo zróżnicowane. Jednak korzystanie z najtańszych nośników energii wiąże się często z koniecznością poniesienia wysokich nakładów inwestycyjnych bądź z uciążliwą obsługą i gorszym komfortem temperaturowym.

Jak pozyskać ciepło do ogrzewania?

Wybór paliwa wykorzystywanego do ogrzewania domu uzależniony jest przede wszystkim od dostępności sieciowych nośników energii - gazu ziemnego i prądu elektrycznego o odpowiednio dużej mocy. Przy możliwości korzystania z gazu, z reguły wybiera się ogrzewanie gazowe jako stosunkowo tanie i bardzo komfortowe.

Natomiast na ogrzewanie prądem można zdecydować się w energooszczędnych domach, o stosunkowo niewielkiej powierzchni, bądź wtedy, gdy prąd wykorzystany będzie do zasilania pompy ciepła.

Użycie do ogrzewania oleju opałowego czy paliwa stałego wymagają zainstalowania w oddzielnej kotłowni, a także trzeba przewidzieć miejsce na składowanie opału.

Rzeczywiste koszty ogrzewania domu są wypadkową ciepłochronności samego budynku i temperatur zewnętrznych i wewnętrznych oraz źródła ciepła, ale do porównania wydatków związanych z rodzajem wykorzystywanego paliwa przyjmuje się cenę jednostkową efektywnie przekazywanej energii do systemu grzewczego.

Orientacyjne, przy aktualnym poziomie cen paliw, najniższe koszty ogrzewania na poziomie 0,15-0,25 zł/kWh zapewnia opalanie węglem i drewnem, gazem ziemnym oraz za pomocą pompy ciepła. Natomiast ponad dwukrotnie wyższych wydatków należy spodziewać się, gdy system ogrzewania wykorzystywać będzie gaz płynny, olej opałowy lub bezpośrednie grzanie elektryczne.

Dobór źródeł ciepła do ogrzewania zależy od przewidzianego nośnika energii w formie kotła, kominka bądź pompy ciepła, a każde z tych urządzeń produkowane jest w wielu wariantach technicznych i użytkowych.

Kotły gazowe

W domach jednorodzinnych montowane są głównie gazowe kotły wiszące wyposażone w palnik o modulowanej mocy, co zapewnia płynne dostosowanie wydajności grzewczej do aktualnych potrzeb. Z reguły są to urządzenia kompaktowe zawierające wszystkie niezbędne elementy do współpracy z instalacją grzewczą.

Najprostsze i najtańsze są kotły jednofunkcyjne z otwartą komora spalania. Mogą one współpracować zasobnikiem ciepłej wody użytkowej, zapewniając automatyczne ładowanie zbiornika przy spadku jej temperatury.

Rozbudowaną odmianą są kotły dwufunkcyjne, które oprócz zasilania instalacji grzewczej podgrzewają również w sposób przepływowy wodę użytkową.

Wiszący, gazowy kocioł kondensacyjny CLAS ONE NET marki Ariston
Kocioł kondensacyjny, dwufunkcyjny CLAS ONE NET z funkcją Auto, zintegrowane zdalne sterowanie za pomocą aplikacji ARISTON NET, fot. Ariston.

Moc takiego kotła powinna wynosić przynajmniej 24 kW, niezależnie od mocy potrzebnej do ogrzewania, domu, co pozwoli na uzyskanie zadowalającej efektywności przygotowania c.w.u. Oba rodzaje kotłów występują też w wersji z zamkniętą komorą spalania, dzięki czemu uzyskuje się całkowite odizolowanie przestrzeni spalania gazu od otoczenia.

Coraz powszechniej montowaną odmianą kotłów gazowych są modele kondensacyjne, obecnie dominujące w ofertach producentów. Ich konstrukcja umożliwia odzyskanie ciepła utajonego w spalinach, dzięki czemu wzrasta sprawność kotła nawet o kilkanaście procent.

Efekt kondensacji następuje jednak przy niskich temperaturach wody powrotnej, co z kolei wymaga montowania w instalacji większych grzejników lub ogrzewania podłogowego, choć i w niedostosowanych instalacjach można również spodziewać się sezonowego wzrostu sprawności.

Kotły olejowe

Kotły te budowane są głównie jako stojące wyposażone w palnik jedno- lub dwustopniowy, niekiedy również o modulowanej mocy. Pracują one w cyklu włącz/wyłącz zatem palnik uruchamiany jest i gaszony w zależności od aktualnego zapotrzebowania na ciepło.

Kotły te budowane są jako jednofunkcyjne (niekiedy z wbudowanym zasobnikiem) z otwartą lub zamkniętą komorą spalania, a także w wersji kondensacyjnej, choć efekt energetyczny kondensacji jest stosunkowo niewielki.

Kocioł olejowy Logano GB125 (18-49 kW), fot. Buderus
Kocioł olejowy Logano GB125 (18-49 kW), fot. Buderus

Ponieważ palnik funkcjonuje jako urządzenie nadmuchowe, kocioł podczas pracy jest dość głośny, co trzeba brać pod uwagę przy wyborze jego lokalizacji. Pod względem użytkowym wymagają dość częstego serwisowania. Wynika to z konieczności okresowej regulacji i czyszczenia palnika w celu utrzymania optymalnych warunków spalania.

Kotły na paliwa stałe

Ze względu na przebieg procesu spalania oraz konstrukcje kotły na paliwa stałe można podzielić na zasypowe, z podajnikiem oraz na drewno. Wszystkie te urządzenia pracują przy stosunkowo wysokich temperaturach wody grzejnej co wynika m.in. z konieczności ograniczenia zanieczyszczenia i korozji wymiennika ciepła.

Kotły zasypowe ze względu na powodowanie zanieczyszczeń powietrza są praktycznie zastępowane przez kotły o regulowanym procesie spalania i wyposażone w podajnik. Kotły z podajnikiem przystosowane są do spalania określonej frakcji wymiarowej paliwa węglowego jak też peletu bądź innych drobnowymiarowych paliw stałych.

Ekologiczny kocioł na ekogroszek Galaxia KWE marki Galmet
Ekologiczny kocioł na ekogroszek Galaxia KWE, fot. Galmet

Funkcję paleniska pełni palnik retortowy lub rynnowy, do którego dopływa regulowany strumień powietrza. Ilością podawanego paliwa oraz nadmuchem powietrza steruje elektroniczny układ mikroprocesorowy połączony m. in. z czujnikami temperatury wody zasilającej i powrotnej. Ze względu na małą masę jednocześnie spalanego paliwa kocioł taki dość szybko reaguje na zmiany potrzebnej mocy grzewczej.

Ogrzewanie drewnem

Wykorzystanie odnawialnej energii pozyskanej ze spalania drewna może odbywać się w specjalnych kotłach zgazyfikujących to paliwo bądź w kominku.

Kotły gazyfikujące drewno

W kotłach gazyfikujących proces spalania przebiega w dwuetapowo – najpierw następuje tzw. sucha destylacja drewna w wyniku której uzyskuje się węgiel drzewny i gaz. Gaz drzewny przechodzi do komory dopalania, a węgiel drzewny spala się w komorze załadunkowej. Kotły tego typu powinny współpracować ze zbiornikiem buforowym, dzięki czemu ograniczone będą czynności obsługowe i zapewnione korzystne warunki pracy kotła.

Kominek jako źródło ogrzewania

Ogrzewanie kominkowe może odbywać się w dwojaki sposób – przy wykorzystaniu wkładu kominkowego z płaszczem wodnym lub w systemie nadmuchu ciepłego powietrza.

Wkład kominkowy Totem® EPI Technika 900, fot. Komo
Wkład kominkowy Totem® EPI Technika 900, fot. Komo

Kominek z płaszczem wodnym

Pod względem funkcjonowania kominek z płaszczem wodnym pracuje podobnie jak kocioł na paliwo stałe. Ogrzana w komorze spalania woda kierowana jest do zwykłych grzejników skąd po schłodzeniu powraca do kominka. Możliwość regulacji mocy grzewczej ogranicza się do sterowania powietrzem doprowadzanym do komory spalania lub ilością załadowanego paliwa.

Kominek z DGP

W systemie nadmuchowym rozprowadzenie ogrzanego w kominku powietrza do poszczególnych pomieszczeń wymaga zamontowania wentylatora i systemu rur. Regulację intensywności ogrzewania uzyskuje się poprzez sterowanie wydajnością wentylatora, klapami na przewodach rozprowadzających oraz regulacją anemostatów. Powinny być też zamontowane również filtry zatrzymujące zanieczyszczenia przenoszone wraz z powietrzem.

Prąd jako źródło zasilania urządzeń grzewczych

Ogrzewanie pompą ciepła

Wykorzystanie pompy ciepła do ogrzewania domu zwłaszcza przy braku dostępu do sieci gazowej, staje się popularne ze względu na wygodę użytkowania i niskie koszty eksploatacyjne. Najczęściej instalowane są pompy ciepła typu solanka/woda lub powietrze/woda. Zasadnicza różnica między nimi to efektywność pozyskiwania ciepła jak i uzależnienie jej od warunków atmosferycznych.

Maxima – pompa ciepła ziemia-woda do c.o. i c.w.u. marki Galmet
Najefektywniejsza pompa ciepła Maxima, w systemie ziemia-woda, do ogrzewania domu i wody użytkowej, fot. Galmet

Wymagająca wyższych nakładów inwestycyjnych pompa typu solanka/woda zapewnia stabilną moc grzewczą i wysoki współczynnik efektywności.

Natomiast pompy typu powietrze/woda są co prawda tańsze, ale ich moc grzewcza i efektywność zależy od temperatury zewnętrznej (zmniejsza się wraz z jej spadkiem) i często wymaga uruchomienia wspomagającego ogrzewania w okresie dużych mrozów.

Ogrzewanie kotłem elektrycznym

Kotły elektryczne w instalacji c.o. wykorzystywane są rzadko jako podstawowe źródło ciepła do ogrzewania, ze względu na koszty energii.

Kocioł elektryczny centralnego oogrzewania Kospel na ścianie w salonie
Kocioł elektryczny centralnego ogrzewania, fot. Kospel

Rozwiązanie takie może być uzasadnione jako tymczasowe, awaryjne lub wspomagające, gdy w domu jest już instalacja c.o. Istotnym ograniczeniem w ich użytkowaniu jest dopuszczalna moc przyłączeniowa do sieci elektrycznej.

Konwektorowe i akumulacyjne grzejniki elektryczne

Alternatywnym rozwiązaniem będzie zamontowanie indywidualnych grzejników elektrycznych np. konwektorowych lub akumulacyjnych z tzw. dynamicznym rozładowaniem. Tzw. piece akumulacyjne pozwalają na „magazynowanie” ciepła pobieranego w nocy. Warto z nich korzystać ze względu na znaczne zróżnicowanie cen energii dziennej i nocnej.

Autor: Cezary Jankowski

Opracowanie: Aleksander Rembisz

Zdjęcie otwierające: Stiebel Eltron

Zdjęcia w tekście: Kospel, Galmet, Buderus, Ariston, Komo