Poszanowanie energi - ogrzewanie

Poszanowanie energi - ogrzewanie

 Do ogrzewania mieszkan zuzywane jest w Polsce 70% energi jaka konsumuja gospodarstwa domowe. Niskotemperaturowa energia cieplna jest malo szlachetna i można jej wygenerowac dużo pompami ciepla. 

Europejska norma, PN-EN ISO 13790:2008 „Energetyczne właściwości użytkowe budynków. Obliczanie zużycia energii do ogrzewania i chłodzenia” podaje trzy metody obliczeniowe dla wyliczenia zużycia energii do ogrzewania i chłodzenia budynku.

Sa dostepne programiki do latwego wyliczenia zapotrzebowania energi przez budynek tudziez do symulacji jego zachowania..

Konstrukcja domu pasywnego ma na celu zminimalizowanie zużycia energii cieplnej do ogrzania domu w trakcie całej wieloletniej jego eksploatacji. Za minimalny okres eksploatacji domu uwaza sie 50 lat a wiec cale dorosle zycie czlowieka. Statystycznie okres eksploatacji domu (w miedzyczasie remonty i modernizacje) jest znacznie dluzszy.

Konstrukcja budynku pasywnego w Polsce jest trudniejsza niz w Niemczech z powodu ostrzejszej zimy. Budynek zlokalizowany w okolicach Frankfurtu ma o 27% mniejsze zapotrzebowanie na ciepło, niż identyczny budynek zlokalizowany w okolicach Warszawy.

Aby współczynnik przenikania ciepła, U dachu, W/(m2·K) osiagnał wartosc 0.1 dach musi byc zaizolowany 30 cm warstwa styropianu szarego lub 40 cm warstwa wełny mineralnej ktora jest gorszym izolatorem ciepla niz styropian.

Współczynnik U scian na poziomie 0.12 zapewnia 25 cm warstwa styropianu.

Współczynnik U podłog na gruncie na poziomie 0.12 zapewnia 25 cm warstwa styroduru.

Współczynnik U okna o potrojnej szybie musi byc mniejszy od 0.7 a ramy okna od 0.74.

Oczywiscie uklad izolacyjny domku musi byc bardzo starannie wykonany. Istnieja juz doskonalsze izolatory ciepla niz styropian. Przewodność cieplna styropianu mierzona według normy EN 12667 wynosi od λ = 0,032 W/(m·K) (w przypadku płyty o gęstości 40 kg/m³) do λ = 0,038 W/(m·K) (przy gęstości 15 kg/m³). Dla poliizocyjanuratu osiąga wartosc λ = 0,022 (W/m·K)

Konieczne jest uzycie w ukladzie wentylacyjnym rekuperatora o sprawności odzysku ciepła powyzej 85 % a takze gruntowego wymiennika ciepla o sprawności odzysku ciepła powyzej 40 %. Odpowiada on za wstępne podgrzanie powietrza wentylacyjnego i zabezpiecza powierzchnie wymiennika przed zaszronieniem w okresie zimy. Ma to krytyczne znaczenie w chłodniejszym klimacie centralnej Polski.

W rekuperatorze często stosuje się krzyżowo-przeciwprądowy wymiennik ciepła o sprawności do 95%. Rekuperator posiada system antyzamrożeniowy działający na zasadzie chwilowego zmniejszenia nawiewu i ogrzewania wymiennika powietrzem wywiewnym. Dzięki temu może działać nieprzerwalnie również w niskich temperaturach zewnętrznych.

Oczywiscie budynek musi byc starannie izolowany przed wilgocia. Rowniez drzwi wejsciowe musza byc wysokiej jakosci a budynek musi miec przedsionek czyli wiatrołap.

Podgrzewanie powietrza jak i przygotowanie c.w.u. może zachodzić w urządzeniu kompaktowym z pompą ciepła lub kominku niewielkiej mocy. Ten kominek to jest rzecz kontrowersyjna by nie rzec watpliwa.

Mimo tego zapotrzebowanie na cieplo takiego budynku w okolicach Warszawy wynosi 21 kWh ciepła na metr powierzchni a zatem wiecej niz dla europejskiej normy budynku pasywnego wynoszacej 15 kWh.

Budynek pasywny zapewnia swoim użytkownikom rowniez wysoki komfort cieplny latem. Dodatkowe urzadzenie klimatyzacyjne jest zbedne. W Polsce tylko 0,35 % domów ma klimatyzację Wiekszosc klimatyzatorow pracuje w Warszawie. Część administracji, spółdzielni i wspólnot mieszkaniowych całkowicie wyklucza możliwość montażu zewnętrznego elementu klimatyzacji typu split na elewacji budynku. Miesieczny koszt energi elektrycznej dla klimatyzatora klasy energetycznej A (w Polsce 1 Wat energii elektrycznej, aby zneutralizować 3,2 watów ciepła ) dla mieszkania o powierzchni 50 metrow wynosi w lecie około 120-150 złotych 

Temperatura w pomieszczeniach domu pasywnego nie może przekraczać temperatury granicznej 25 °C przez wiecej niz 10% czasu ale w praktyce ten czas nie przekracza 3-4%. Budynek powinien byc wentylowany - schladzany noca a wymiennik gruntowy moze schladzac powietrze w ciagu dnia co jest korzystne bowiem podnosi temperature glebokiego gruntu przygotowujac go jako zasobnik ciepla do zimy.

Koszt budowy domu pasywnego jest wiekszy niz domu standardowego o 3 - 40%. Wiele zalezy od wiedzy i doswiadczenia projektantow i budowniczych. Klopotliwe bywa wykonanie w domu rur systemu wymiany powietrza. Powinny miec duza srednice aby szybkosc przeplywu powietrza byla mala co poskutkuje brakiem szumow i niskim zuzyciem energi przez wentylator rekuperatora. W starym domu ich dolozenie jest w zasadzie niewykonalne. W Niemczech koszty dodatkowe dla nowego domu pasywnego wynoszą jedynie 4-8 procent.

Przemysl niemiecki oczywiscie produkuje sprawny i trwały systemowy kompakt z pompą ciepła. Niestety koszt jego zestawu to 6-10 tysiecy Euro. Zamontowanie gruntowego wymiennika ciepla pociaga niebagatelne koszty i wymaga doswiadczenia od instalatorow. Zakopany zbyt plytko GWC jest bezuzyteczny.

Same sciany domu zbudowane z cegiel - pustakow nie moga byc zbyt cienkie bowiem chodzi o ich duza pojemnosc cieplna wyznaczajaca stala czasowa budynku ktora musi byc duza i jak najwieksza. Stale czasowe budynkow mieszcza się w przedziale 30-70 godzin.W przyszlosci moc pompy ciepla bedzie dostosowana w ciagu doby do mozliwosci generacyjnych systemu zielonej energetyki i pompa musi miec spory zapas mocy a cala konstrukcja domu bedzie akumulatorem ciepla aby w sytuacji chwilowgo braku mocy w sieci dom zby szybko nie stygł.

Niemniej jednak spadki temperatur do 17C w ciezkiej zimie beda od czasu do czasu wystepowac czego nie nalezy uwazac za jakas wielka niedogodnosc.

Trzy metry pod powierzchnia ziemi temperatura gruntu wynosi ca 10C i malo sie zmienia w ciagu roku. Niestety wymagana powierzchnia Gruntowego Wymiennika Ciepla jest duza aby nie nastapilo zbytnie oziembienie gruntu przy duzym poborze ciepla a zwlaszcza jego zamarzniecie. GWC moze byc stosowany tylko dla domkow jednorodzinych bowiem w miescie o duzej gestosci zaludnienia, zbyt mala jest powierzchnia gruntu na mieszkanca. 

 

Niestety "sprawnosc" powietrznej pompy cieplnej (czyli zaokiennego klimatyzatora dwustronnego dzialania ) ktora mozna zawsze zastosowac jest niewielka i dla polskich warunkow klimatycznych wspolczynnik mnozenia ciepla nie przekraczał 3. Jednak rzad japonski od lat ostro naciskał na swoje koncerny przemyslowe aby wdrozyc programy badawcze i ten wspolczynnika radykalnie podniesc. Wedlug ostatnich doniesien osiagana jest wartosc 4.9.

O ile budowa nowego energooszczednego domu jednorodzinnego nie jest specjalnie klopotliwa to termomodernizacja starych domow nie jest prosta. Czesto sciany domow sa zawilgocone do 1 a nawet 2 pietra. Mieszkania bywaja zagrzybione co ma fatalne konsekwencje dla zdrowia mieszkancow. Prace trzeba rozpoczynac od osuszenia i odgrzybienia scian bowiem montowanie na mokrych scianach izolacji cieplnej jest nonsensem. Kiedy fasady starych domow maja ozdobne dekoracje dolozenie izolacji cieplnej jest szczegolnie klopotliwe.

W Polskiej strefie klimatycznej obnizenie temperatury ogrzewanych pomieszczen o 1C daje spadek zuzycia energi o conajmniej 10%. Nie warto wiec pomieszczen przegrzewac.

Czesto podnoszony jest argument ze zatrudnienie w całej gospodarce finalnie tworzacej budynki energooszczedne jest 3-4 wieksze niz alternatywne zatrudnienie przy budowie nowych mocy w energetyce i pozniejsze zatrudnienie w eksploatacji. Argument ten nie jest do konca prawdziwy jesli wezmiemy do pod uwage jakosc miejsc pracy i wysokosc wynagrodzen.

Natomiast idea aby budowac nie wiadomo po co i nakrecania tym sposobem koniunktury gospodarczej przyniosla kosmiczne zadluzenie zagraniczne i kryzysowa tragedie m.in Hiszpani.

Rzetelna instytucja Certyfikatu Energetycznego budynku jest bardzo potrzebna. Energooszczedny dom daje nizsze koszty eksploatacji na cale dziesieciolecia. Natomiast polityka energetyczna Eurokołchozu gwarantuje dalszy wzrost cen energi. Rzecz w tym ze w kraju skorumpowanym jakim jest Polska Certyfikat jest tylko nic nie wartym i malo wiarygodnym kawalkiem papieru funcjonujacym tylko po to aby dogodzic wymogom brukselskiej biurokracji. Nierzetelnosc projektanta i wykonawcy oraz nierzetelnosc wystawcy certyfikatu winna byc zwalczana sankcjami karnymi ale przede wszystkim cywilnymi. Gdyby ktos kupił dom z oszukanczym Certyfikatem to moglby dochodzic roszczenia od oszustow i firmy ubezpieczeniowej.

Inwestujac w enegooszczednosc zamiast w zuzycie paliw osiagamy takze statystyczny efekt bogactwa kraju bowiem te oszczedne domy sa słusznie drozsze.

Czesto powodem marnowania energi jest lenistwo uzytkownikow ale tez i bezmyslnosc producentow.

Wspolczesnie gazowe piece kondensacyjne osiagaja sprawnosc 104%. Trzydziestoletni piec ma sprawnosc 75%. Umieszczony najczesciej w holu domu wspolpracujacy z piecem kontroller z ekranem LCD umozliwia zaprogramowanie dobowego i tygodniowego cyklu ogrzewania a takze natychmiastowe uruchomienie ogrzewania gdyby jednak ktos z domu nie wyszedl do pracy lub wczesniej z niej wrocil lub mial urlop czy byl chory. Czesto jednak mieszkancy nie "wylaczaja" (przy zbytnim spadku temperatury ogrzewanie i tak sie automatycznie wlaczy ) ogrzewania pod conajmniej 9 godzinna nieobecnosc. Nowoczesny kontroler powinien być wyposazony w czujnik ruchu na podczerwien identyczny jak w sensorach alarmu przeciwlamaniowego aby wykrywac obecnosc domownikow. Dodac nalezy ze w ciagu dnia dom jest ogrzewany promieniowaniem slonecznym i temperatury zewnetrzna jest wyzsza niz w nocy.

Krytycznym elementem kontrollera jest dokladny zegar. Po czasie podregulowujemy czas zegara ale w Instrukcji Obslugi jest takze wylozone jak podregulowac szybkosc chodzenia zegara aby juz go ponownie nie nastawiac. Rzecz w tym ze niedorobiona jest sama Instrukcja a takze oprogramowanie kontrollera. Bowiem na przyklad korekcja ustawienia czasu po roku powinna automatycznie spowodowac zmiane szybkosci taktowania zegara. Producent zas powinien w fabryce zegar dokladnie skalibrowac i uzyc elementow zepewniajacych dokladne chodzenie zegara aby w ciagu 10 lat funkcjonowania korekcja byla zbedna. To jest wydatek tylko paru centow. W przyszlych systemach dolaczonych do Internetu problem zostanie rozwiazany.

W Polsce funkcjonuja jeszcze piece na koks i wegiel. Pali się chrustem i drewnem a nawet smieciami. Z litosci pomimny te archaizmy.

Czlowiek rozpoczal wykorzystanie ognia około 600 tysiecy lat temu. Pierwsze paleniska zamkniete z kominem powstaly dopiero w XIII wieku. W XIV wieku pojawil się piec kaflowy, stopniowo doskonalony. Ogrzewanie posrednie ciepłą wodą zastosowano w pierwszej połowie XVIII wieku w Anglii i Francji i później w Niemczech. Obieg wody odbywał się grawitacyjnie.

Ogrzewanie parowe powstało w Anglii około 1750 roku. Około 1880 roku w Stanach Zjednoczonych zastosowano kotły i grzejniki żeliwne.

Szersze zastosowanie systemow grzewczych przynosi dopiero uzycie na początku XX wieku pomp wymuszajacych obieg wody w instalacji.

Przedwojenna Polska była najbiedniejszym krajem Europy. Rozpowszechnienie systemow grzewczych było znikome. Szczegolnie pokrzywdzona Wielkim Kryzysem i dzialaniami pasozytniczego rzadu była polska wies cofajac się w gospodarowaniu do metod znanych z wczesnego sredniowiecza.

Mieszkaniec wsi w procesie awansu spolecznego przeniesiony z prymitywnej wiejskiej chaty w odcietej od swiata wsi do mieszkania z centralnym ogrzewaniem , lazienka i WC oraz SAMem po drugiej stronie ulicy, doznawal szoku bowiem przeniesiono go w czasie o ponad tysiac lat. Zwlaszcza starsi ludzie nie wiedzieli jak maja się zachowac i zyc.

Aby ogrzac przestarzałym piecem kaflowym srodmiejskie mieszkanie (a raczej jeden pokoj) w przedwojennej kamienicy nalezy wpierw oczyscic piec / piece i wyniesc i wywiezsc popiol. Nastepnie nalezy przyniesc z piwnicy wegiel oraz material na podpalke i rozpalic ogien oraz uprzatnac ewentualne powstale zabrudzenia. Rzadko zdarzajace sie silne turbulencje podczas wichur powoduja wyrzucenie zawartosci komina do mieszkania i jego nieusuwalne zabrudzenie. W zaleznosci od sprawnosci i mobilizacji wykonawcy zadania, zajmuje to wszystko od 15 do 90 minut. W mieszczanskim mieszkaniu ogrzewaniem zajmował się sluzba utrzymujac ogien przez caly dzien.

Pokazuje to jak duzym udogodnieniem sa systemy grzewcze. Uswiadamia jak realnie duza jest wartosc uslugi grzewczej.

Dlugotrwale przebywanie w mocno niedogrzanych pomieszczeniach prowadzi do przerostu kory nadnerczy co manifestuje sie takze charakterystycznymi, rozpoznawalnymi przez lekarzy cechami wygladu.

Moc cieplna jednej z zasilajacych Warszawe w cieplo weglowej Elektrociepłowni Siekierki wynosi 2081 MW a moc elektryczna 622 MW.

Calkowite przejscie w takim miescie jak Warszawa ogrzewana weglem, na powszechne uzycie rekuperatorow i pomp ciepla zasilanych zielona energia elektryczna to melodia na przyszle 40 lat.

Mozna powatpiewac czy zadanie to jest w ogole wykonalne.

Suma , sumarum.

1. Nowo budowany dom jednorodzinny winien mieć instalacje dla rekuperatora powietrza wentylacyjnego bowiem zamontowanie pozniej tej instalacji jest w zasadzie niemozliwe . Mozna stosowac rekuperator plus niewielki piec gazowy lub pompe ciepla z wymiennikiem gruntowym lub najlepiej zintegrowany compact
2. Dla kuchni z plyta gazowa wymagana jest intensywna wentylacja , az 70 m3/h podczas gdy dla plyty indukcyjnej wystarcza 30 m3/h. Tak więc w nowo budowanych domach należy instalowac plyty indukcyjne
3. Nalezy stosowac okna o potrojnych szybach o U<0.7 oraz starannie zamontowana gruba izolacje scian, dachu i podlog
4. Sprawa rekuperatorow i compactow indywidualnych i grupowych w blokach mieszkalnych praktycznie w Polsce nie istnieje. W nowo budowanych domach nie ma specjalnych instalacji dla obiegu powietrza dla rekuperatora. Tak więc rewolucja energetyczna może dopiero kiedys się w Polsce zacznie
5. Chcac myslec powaznie o masowej instalacji rekuperatorow czy kompaktow Polski koncern winien je masowo produkowac co da impuls wzrostowy gospodarce. Powolanie do zycia polskiego koncernu sredniotechnologicznego wydaje się ponad sily kolesiow zerujach na posadach, robiacych moznym tego swiata laske i krecacych lody