Modernizacja instalacji grzewczej

Dodano: czwartek, 04 października 2018 08:05
Modernizacja instalacji grzewczej

W starych domach czy mieszkaniach ogrzewanie sprawia często poważne kłopoty i z reguły wymaga przeprowadzenia istotnej modernizacji. Do takich działań może skłaniać nie tylko zły stan techniczny, ale również chęć poprawienie komfortu cieplnego czy ułatwienie uciążliwej obsługi jak też zmniejszenie ponoszonych wydatków eksploatacyjnych.. Niezwykle ważnym czynnikiem skłaniającym do modernizacji ogrzewania staje się dbałość o czystość powietrza – przyczyną smogu znacznym stopniu jest bowiem użytkowanie domowych, węglowych urządzeń grzewczych.

Co można zmodernizować w instalacji grzewczej?

Możliwości modernizacji systemu ogrzewania określają przede wszystkim dwa czynniki - dostępność sieciowych nośników energii (głównie gazu ziemnego) oraz techniczne możliwości wprowadzenia niezbędnych zmian - np. rozprowadzenia instalacji c.o., czy modyfikacji układu odprowadzenia spalin i wentylacji.

Oczywiście zakres planowanych prac musi być dostosowany do konkretnych warunków i może ograniczać się jedynie do wymiany źródła ciepła i dostosowania systemu regulacji do nowych urządzeń bądź obejmować wymianę całego układu lub utworzenie zupełnie nowego rozwiązania.

Istotne jest też to, czy modernizowany będzie budynek jednorodzinny czy np. stara, wielolokalowa kamienica należąca do wspólnoty mieszkaniowej. Inne są bowiem wymagania formalno-prawne jak i techniczne możliwości wprowadzenia zmian funkcjonowania ogrzewania.

Określenie zapotrzebowania na ciepło w budynku

Wyznaczenie mocy grzewczej oraz zużycia energii cieplej w sezonie będzie niezbędne do dobrania odpowiednich urządzeń jak i określenia ekonomicznych efektów przeprowadzonej modernizacji.

Oczywiście można to zrobić metodami obliczeniowymi, ale określenie rzeczywistych parametrów przegród (przenikalności ścian, okien jak i szczelności powietrznej) w starych obiektach w praktyce może być obarczone bardzo dużym błędem, dlatego bardziej miarodajne będzie przyjęcie strat energetycznych na podstawie dotychczas funkcjonującego ogrzewania.

Najłatwiej można to będzie określić jeśli do ogrzewania używany był gaz - wskazania gazomierza - zwłaszcza w dłuższym okresie pomiarowym (nawet kilka sezonów) , co pozwoli na w miarę precyzyjne wyznaczenie zapotrzebowania na ciepło.

Uwzględniając sprawność starych urządzeń gazowych na 75-85% (zależnie id ich stanu i rodzaju) i przyjmując wartość opałową zgodnie z normą (dla gazu GZ 50 ok. 10 kWh/m3), łatwo określić rzeczywiste, sezonowe zapotrzebowanie na energię cieplną.

Oczywiście trzeba też uwzględnić poprawkę na wykorzystanie gazu do gotowania i przygotowania c.w.u. (przeciętnie 10-15%). Np. przy zużyciu sezonowym (październik - marzec) 3000 m3 w budynku o powierzchni 150 m2, w przybliżeniu straty energetyczne na ogrzewanie można określić na ok. 150 kWh/m2.

Gdy ogrzewamy gazem płynnym lub olejem opałowym

Przy ogrzewaniu gazem płynnym lub olejem opałowym do obliczeń przyjmuje się sezonowe zużycie i deklarowane przez dostawców wartości opałowe. W podobny sposób określa się zapotrzebowanie na ciepło przy ogrzewaniu prądem elektrycznym, przy czym sprawność urządzeń grzewczych przyjmuje się jako 100 %.

Gdy ogrzewamy węglem, drewnem etc.

Znacznie trudniej wyznaczyć potrzeby energetyczne ogrzewania na podstawie dotychczasowego zużycia paliw stałych.

Węgiel i drewno mają bardzo zróżnicowane wartości opałowe, zależnie od rodzaju i pochodzenia, jak i sam proces spalania przebiega z różną sprawnością. Dodatkowo, nierównomierna temperatura pomieszczeń (np. okresowe niedogrzania ze względu na uciążliwą obsługę i regulację) fałszuje rzeczywiste potrzeby energetyczne.

Przy ogrzewaniu węglem lub/i drewnem przyjmuje się raczej szacunkowe wartości uwzględniające stan i wiek obiektu - względnie nowe (od lat 70 ubiegłego wieku) zużywają ok. 150-200 kWh/m2, a starsze nawet ponad 300 kWh/m2.

Rodzaj paliwa, a system ogrzewania

Rodzaj nośnika energii determinuje możliwości wykorzystania określonego rodzaju ogrzewania jak i narzuca warunki jego eksploatacji.

  • Gaz ziemny - to bardzo wygodne w użytkowaniu paliwo, które może zasilać kotły w indywidualnym lub zbiorczym systemie centralnego ogrzewania pracującego w szerokim zakresie temperatur roboczych. Może też być użyte w piecach bądź nagrzewnicach gazowych jako alternatywne rozwiązanie dla np. pieców węglowych.
  • Gaz płynny - sposób jego wykorzystania jest taki sam jak gazu ziemnego, ale zasilane nim urządzenia nie mogą znajdować się poniżej poziomu gruntu. Jest dość powszechny w użyciu w rejonach bez dostępu do sieci gazowej, a zasilanie odbywa się ze zbiornika naziemnego lub podziemnego.
Zbiorniki z gazem płynnym AmeriGas na osiedlu domków mieszkaniowych
Zbiorniki z gazem płynnym, fot. AmeriGas 
  • Olej opałowy - to paliwo zasila kotły centralnego ogrzewania jak też – rzadko instalowane - piecyki olejowe z odprowadzeniem spalin oraz nagrzewnice.
  • Węgiel - paliwo, które powoli będzie eliminowane z wykorzystania w indywidualnych źródłach ciepła – zwłaszcza w rejonach zurbanizowanych - a nowe kotły zasilane tym paliwem muszą spełniać określone wymagania ochrony środowiska.
  • Drewno i inne paliwa stałe - w porównaniu z węglem mniej szkodzą środowisku naturalnemu, a surowiec traktowany jest jako odnawialny. W praktyce wykorzystywane są jako lokalne źródła energii do spalania w kotłach instalacji c.o., kominkach.
  • Energia elektryczna - najdroższy nośnik energii, ale niezwykle wygodny w użytkowaniu. Najczęściej zasila grzałki oporowe (elektryczne ogrzewacze wody, grzejniki konwektorowe, piece akumulacyjne) bądź kotły c.o. jak również promienniki podczerwieni. W połączeniu z instalacją fotowoltaiczną można znacząco obniżyć koszty użytkowania.
Piec akumulacyjny ETW Plus, fot. Stiebel Eltron
Piec akumulacyjny ETW Plus, fot. Stiebel Eltron
  • Pompy ciepła - w układzie solanka (woda lub powietrze) woda stają się poważną alternatywą dla konwencjonalnych źródeł ciepła. Pompy ciepła wymagają jednak kosztownych inwestycji i odpowiednich warunków do zainstalowania.

Przykładowe warianty modernizacji dla różnych warunków wyjściowych

Modernizacja systemu ogrzewania konkretnego obiektu najczęściej może być przeprowadzona w kilku wariantach. Niemniej w typowych warunkach wyjściowych można pokusić się optymalne modyfikacje dla poszczególnych sytuacji z podziałem na budynki jedno- i wielorodzinne.

Domy jednorodzinne

Dotychczasowe ogrzewanie kotłem gazowym starej generacji - to wymiana kotła na kondensacyjny z modyfikacją automatyki sterującej i w efekcie zmniejszeniu zużycia gazu i wyższy komfort temperaturowy

Nowoczesny kocioł gazowy Viessmann w zmodernizowanej instalacji grzewczej, fot. Lilianna Jampolska
Modernizacja instalacji grzewczej z wymianą starego kotła gazowego na nowoczesny kocioł kondensacyjny z przygotowaniem cwu, fot. Lilianna Jampolska

Użytkowany kocioł węglowy - przy braku dostępu do sieci gazowej można rozważyć założenie kotła i zbiornika na gaz płynny - nieco wyższe koszty eksploatacyjne, ale zdecydowanie lepszy komfort użytkowania i czyste powietrze.

Wysokosprawny kocioł na ekogroszek Galaxia KWE w 5-tej klasie czystości spalin, fot. Galmet
Wysokosprawny kocioł na ekogroszek Galaxia KWE w 5-tej klasie czystości spalin, fot. Galmet

Pozostanie przy węglu wymaga zamontowania kotła retortowego z podajnikiem lub zgazyfikującego na drewno łącznie ze zbiornikiem buforowym.

W przypadku przeprowadzenia termomodernizacji budynku, znacząco zmniejszającej zużycie energii, można rozważyć instalację pompy ciepła typu powietrze/woda, która przy stosunkowo niskich kosztach inwestycyjnych pozwoli na ogrzewanie i przygotowanie c.w.u. niemal przez cały rok.

Wysokotemperaturowa pompa ciepła HRC typu powietrze-woda, fot, Ciepło-Tech (marka Auer)
Wysokotemperaturowa pompa ciepła HRC typu powietrze-woda, fot, Ciepło-Tech (marka Auer)

Droższa będzie instalacja fotowoltaiczna, która przy ograniczonym zapotrzebowaniu na ciepło umożliwi korzystne zbilansowanie energii elektrycznej wyprodukowanej i pobranej z sieci.

Dach stromy pokryty zestawa fotowoltaicznymi Inisol POWER SET DeDietrich i jednym kolektorem słonecznym
Zestawy fotowoltaiczne Inisol POWER SET, fot. DeDietrich

Budynki wielolokalowe

W takich obiektach modernizacja ogrzewania może mieć charakter „strategiczny”, obejmujący centralnie sterowany system grzewczy lub można ograniczyć się tylko do pojedynczych lokali.

Kompleksowa przebudowa wymaga z reguły ułożenia pełnej instalacji centralnego ogrzewania zasilanej z węzła cieplnego podłączonego do zewnętrznej sieci ciepłowniczej. Alternatywnie źródłem ogrzewania może być lokalna kotłownia gazowa, z rozprowadzeniem instalacji c.o. w całym budynku. Do indywidualizacji rozliczeń za ogrzewanie i ciepła wodę posłuży mieszkaniowy węzeł cieplny.

Modernizacja pojedynczych lokali

W przypadku pojedynczych lokali i dostępności do sieci gazowej oraz odpowiednich kanałów kominowych optymalnym rozwiązaniem będzie instalacja kotła gazowego z zamkniętą komora spalania umieszczonego np. w łazience lub kuchni i rozprowadzenie instalacji c.o. z grzejnikami.

W niewielkich lokalach dotychczas ogrzewanych piecami węglowymi można rozważyć zamontowanie grzejnika gazowego z odprowadzeniem spalin do komina (w miejsce pieca)/przez ścianę  lub - przy braku instalacji gazowej - piecyka olejowego.

Gazowy ogrzewacz wnętrz (grzejnik gazowy) o kubaturze do 55 m3, z wyrzutem spalin przez ścianę 6150 lub do komina  6153, fot. Mora
Gazowy ogrzewacz (grzejnik gazowy) wnętrz o kubaturze do 55 m3, z wyrzutem spalin przez ścianę 6150 lub do komina 6153, fot. Mora.

Autor: Cezary Jankowski

Opracowanie: Aleksander Rembisz

Zdjęcie otwierające: Immergas

Zdjęcia w tekście: AmeriGas, Ciepło-Tech (marka Auer), De Dietrich, Galmet, Mora, Stiebel Eltron, Lilianna Jampolska (archiwum budujemydom.pl)