Chcesz wiedzieć więcej?:
Kiedy za oknem ciepło, a początek czerwca wreszcie dał nam takie dni, łatwo zapomnieć o zimie. Patrząc jednak na to, co nas niechybnie czeka za kilka miesięcy, to właśnie w sezonie grzewczym zużyjemy znaczną część ciepła i energii. Takie myślenie jest w sposób oczywisty zgodne z intuicją. Chociaż jak zapewne widziałeś w Ciepło i energia w budynkach udział ogrzewania ustawicznie spada, obecnie w nowych budynkach wynosi około 30-40 kWh/(m2*rok), a w przypadku niewiele tylko starszych budynków, był on bliższy 80-100 kWh/(m2*rok).
Co wskaże na konkretną ścieżkę oszczędności na cieple i energio oraz niedomagania gospodarowania nią w obiekcie?
Z ogrzewaniem i energią do tego potrzebną bywa jednak bardzo różnie. W niedawnym czasie skonfrontowałem się z dwoma jakże odmiennymi przypadkami. Pierwszy z nich to nowoczesny biurowiec, którego główne straty ciepła pochodzą od nowoczesnych, energooszczędnych, trójszybowych okien. Jest ich w nim bardzo dużo, a właściwie to niewiele jest tam zwyczajnych ścian. Jego sezonowe straty ciepła oscylują w okolicy 20 kWh/(m2/rok), co i tak jest dwukrotnie lepszym wynikiem niż to, na co wskazałem w poprzednim akapicie. Drugi to istniejący obiekt sakralny, którego ogrzewanie pochłania około 200 kWh/(m2/rok). Wniosek z ich analizy mam taki, że cokolwiek nie zrobimy w przypadku tego drugiego budynku, gdy chodzi o źródła ciepła czy instalacje, to i tak nawet nie zbliżymy się do tego pierwszego obiektu. Kluczem do oszczędności jest to, co już nie raz tutaj podkreślałem, niezużywanie, a dopiero później tania energia.
Porównanie na przykładzie
Spójrzmy zatem bliżej na przykład tego pierwszego obiektu. Porównałem cenę inwestycji w ogrzewanie oparte na systemie wodnym wraz z kotłownią gazową, czyli powiedziałbym klasyka, z układem grzewczym i chłodzącym opartym o pompy ciepła powietrze/powietrze i co się okazało? Otóż ten drugi układ jest nie tylko tańszy w inwestycji, ale biorąc pod uwagę stosunkowo wysoką sprawność pomp (COP podczas grzania jest około 2,5) to również w kosztach eksploatacji. Różnica na niekorzyść gazu to 30% rocznego kosztu za ciepło, a sama inwestycja na starcie jest tańsza o solidne 15%. Zmierzam do tego, że aby w ogóle móc o takich oszczędnościach dyskutować, to zapotrzebowanie obiektu musi być rozsądnie niskie. Nie da się tego zrobić dla obiektu numer dwa, bo potrzebuje on 10 razy więcej ciepła w odniesieniu do każdego metra kwadratowego swojej powierzchni.
Pełna tabela, dla różnych budynków, wraz z komentarzem odnośnie sposobu korzystania, w formacie PDF lub XLSX?
Tym samym zamyka się dla niego droga korzystania z najlepszych rozwiązań technicznych. Najtańsza, w ogólnym rozrachunku jest i będzie wysoka efektywność energetyczna samego obiektu. Co dla wielu osób nadal jest przeciw ich intuicji, to źródła ciepła dla obiektu oraz instalacje mają paradoksalnie drugorzędne znaczenie.
Jeżeli masz nadal wątpliwości, to wyśmienicie. Sprawdź to, o czym mówię, korzystając z dowolnej porównywarki cen energii w internecie. Osobiście używałem Enerad, który jest dosyć przejrzysty, a znajdziesz go po samej nazwie bez trudu. Tam wybierz taryfy dla przedsiębiorstw (te dla osób prywatnych nie mają obecnych cen rynkowych) i porównaj koszt za kWh dla gazu i prądu. Następnie podziel oczekiwane zużycie ciepła odpowiednio przez 0,9 dla gazu i 2,5 dla prądu (z powietrzną pompą ciepła) lub jeżeli wolisz, to zajrzyj od razu na wyniki, które zestawiłem w tabeli poniżej. Zwróć uwagę na moje podkreślenia i wykrzykniki.
To między innymi miałem na myśli, pisząc, że gaz przy dzisiejszych cenach i stanie techniki grzewczej przestaje być optymalnym wyborem.
W technologii WLHP chodzi o instalację zbudowaną w formie pierścienia (WL – water loop), który stanowi dolne źródło dla wodnych pomp ciepła (HP – heat pump), które ogrzewają lub chłodzą daną strefę obiektu, albo pomieszczenie. Co zatem jest tak przełomowego, a zarazem ciekawego w tej technologii? Otóż do tej pory było tak, że występująca jednocześnie potrzeba grzania i chłodzenia różnych pomieszczeń w tym samym budynku, wiązała się z zastosowaniem różnych urządzeń. To z kolei powodowało, że w czasie gdy jedna z części budynku ulegała przegrzaniu, na skutek zysku ciepła od urządzeń na przykład serwerów albo przez duże okna od południowej strony, to pomieszczenia skierowane na północ wymagały grzania. Każdy z tych procesów był realizowany osobno. Czyli grzanie „nie wiedziało” nic o potrzebie chłodzenia innych pomieszczeń w tym samym budynku i na odwrót.
Jak sprawdzić opłacalność inwestycji w nowoczesną technologię grzewczą? ; Analizy przedprojektowe efektywności energetycznej?
Tak więc z punktu widzenia ciepła i energii WLHP pozwala przestać ją wreszcie marnować. Jest w tym jednak jeszcze coś innego, nie mniej ważnego, a mianowicie to, że obieg taki korzysta podobnie jak tradycyjne układy, z wody jako medium grzewczego. To z kolei jest o tyle istotne, że woda ma dla zastosowań praktycznych, największą pojemność cieplną ze wszystkich substancji. To z kolei tworzy idealną możliwość stosowania WLHP w naprawdę dużych obiektach. Jest jeszcze wisienka na torcie, a w WLHP jest to wykorzystanie małych, pracujących niezależnie pomp ciepła, które ogrzeją lub ochłodzą wybrane pomieszczenia. Taki właśnie układ jest w stanie błyskawicznie odpowiedzieć na zmieniającą się potrzebę grzania lub chłodzenia w pomieszczeniach.
Ciepło i chłód bezkosztowo
Jak to jest w życiu, tak i tutaj nie ma róży bez kolców. W przypadku WLHP ograniczeniem będzie paradoksalnie sama technologia pomp ciepła. Ich specyfika działania jest taka, że najwyższą sprawność osiągają wtedy, gdy pracują przy niewielkiej różnicy temperatur. W WLHP różne pompy ciepła będą grzać i chłodzić, na co nie mamy wpływu, a nawet nie powinniśmy go mieć, bo to zależy od bieżących potrzeb w różnych pomieszczeniach. To oznacza jednak, że woda w pierścieniu, który je zasila, musi być stabilizowana temperaturowo na względnie stałym poziomie, na przykład pomiędzy 16 a 32 stopni Celsjusza. Niezależnie od tego, czy większość obiektu jest aktualnie grzana, czy chłodzona. To z kolei wymaga przepompowywania znacznych ilości wody, co zwiększa średnicę rurociągów, którymi krąży ona w pętli. Dopełnieniem układu WLHP są zewnętrzne źródła ciepła i chłodu, które pozwalają na uzyskanie w pętli wodnej stabilnej temperatury.
Reasumując, układy pomp ciepła WLHP (Water Loop Heat Pump) opierają się o zamkniętą pętlę wodną poprowadzoną wewnątrz budynku. Chodzi o wychwycenie i akumulację ciepła własnego budynku, to jest przekazanie go z pomieszczeń wymagających chłodzenia do pomieszczeń wymagających grzania. Takie działanie owocuje zachowaniem bilansu przy najniższym możliwym koszcie energii doprowadzonej z zewnątrz, czyli kupionej.
Zastosowanie, w pomieszczeniach z ogrzewaniem podłogowym, systemu elektronicznego sterowania pozwala na precyzyjne dopasowanie temperatury do bieżących oczekiwań.
W skład systemu wejdą:
- regulatory temperatury, termostaty montowane w pomieszczeniach,
- sterowniki montowane w szafkach razem z rozdzielaczami do ogrzewania,
- siłowniki ograniczające ogrzewanie w danym pomieszczeniu,
Działanie systemu, racjonalizuje wykorzystanie energii cieplnej, w myśl zasady, że skoro nie trzeba grzać, bo została już osiągnięta właściwa temperatura, to nie ma również potrzeby pompowania wody w ten fragment podłogi. Zapobiega to oczywistemu marnowaniu ciepła, traconego przy przegrzewaniu pomieszczeń, ale również marnowaniu energii elektrycznej przez pompę.
Zaletą takiego systemu jest to, że po osiągnięciu, we wszystkich pomieszczeniach, zadanej temperatury, system grzewczy przejdzie automatycznie w stan oczekiwania, wyłączając wszystkie urządzenia. Uśpienie takie będzie trwało do ponownego pojawienia się potrzeby grzania w którymkolwiek z pomieszczeń.