Zadania ogrzewania

Zadaniem ogrzewania zwykle określa się ogrzewanie przestrzeni pobytowej ludzi w zimie. Dokładniej mówiąc, zadanie to polega na tym, aby poprzez ogrzanie otoczenia, w ten sposób wyregulować oddawanie ciepła przez ciało ludzkie w chłodnych porach roku, aby ustaliła się równowaga pomiędzy wytwarzaniem i oddawaniem ciepła przez człowieka, a człowiek czuł się komfortowo pod względem cieplno-fizjologicznym.

Czynnikami, które wpływają na komfort są, poza ubiorem i aktywnością fizyczną, w szczególności temperatura powietrza, średnia temperatura przegród, wilgotność powietrza, ruch powietrza i czystość powietrza. Ogrzewanie wpływa bezpośrednio tylko na dwa z tych pięciu czynników, mianowicie na temperaturę i średnią temperaturę przegród (przy uwzględnieniu powierzchni grzewczych), które łączy się we wspólnym pojęciu temperatury odczuwalnej. Na pozostałe czynniki można wpływać jedynie poprzez urządzenia klimatyzacyjne, które mogą być określane jako najdoskonalszy środek techniczny służący do osiągnięcia komfortowego i zdrowego klimatu w pomieszczeniu.

Około 40% energii pierwotnej zużywanej służy do ogrzewania pomieszczeń, częściowo z niewielką sprawnością. Zrozumienie, że źródła energii są ograniczone, a jej zużycie przyczynia się do zanieczyszczenia środowiska doprowadziło do tego, że w technice grzewczej duże znaczenie uzyskała oszczędność energii. Stan rozwoju współczesnej techniki ogrzewania charakteryzuje się tym, że w celu zmniejszenia zużycia energii zostały wprowadzone liczne środki i metody odnoszące się zarówno do budynków, jak ich wyposażenia technicznego. Osiągnięty został także istotny postęp w dziedzinie spalania nieszkodliwego dla środowiska, wspierany stosownymi przepisami.

Wymagania stawiane systemom ogrzewania można scharakteryzować następująco:

Temperatura odczuwalna w ogrzewanym pomieszczeniu (wartość średnia z temperatury powietrza i średniej temperatury przegród) powinna być możliwie równomierna w pionie i poziomie oraz w czasie i wynosić około 20-22°C. W tych warunkach pojawia się trwała równowaga pomiędzy ciepłem oddawanym przez człowieka, powstającym z pożywienia w procesach biochemicznych, a ciepłem oddawanym przez otoczenie.
Ogrzewanie powinno być regulowalne, tzn. powinna istnieć możliwość zmiany temperatury odczuwalnej w pewnych granicach, stosownie do życzeń poszczególnych osób. Regulacja powinna mieć możliwie małą bezwładność, tzn. następować szybko szczególnie podczas nagrzewania pomieszczenia.
Jakość powietrza w pomieszczeniu (środowiska wewnętrznego) nie powinna ulegać pogorszeniu na skutek działania ogrzewania, w szczególności nie powinno mieć miejsca powstawanie pyłu, szkodliwych gazów i par, nie powinny także występować zauważalne hałasy i przeciągi. Grzejniki powinny być łatwe do czyszczenia i o estetycznym wyglądzie.
Podgrzewanie powietrza świeżego niezbędnego dla utrzymania komfortu (odpowiedniej jakości powietrza) następuje równocześnie z ogrzewaniem pomieszczenia, powinno przebiegać bez szkodliwych zawirowań i przeciągów.
Koszty inwestycyjne i eksploatacyjne ogrzewania powinny być niskie. W szczególności systemy grzewcze powinny pozwalać na oszczędną i ekonomiczną eksploatację.
Ogrzewanie powinno być przyjazne dla środowiska. W tym zakresie istnieją częściowo regulowane przepisami środki zaradcze dotyczące palenisk i paliw. Należy do nich również sposób wykonania komina.

Nie ma oczywiście ogrzewania, które w jednakowy sposób spełniałoby wszystkie powyższe wymagania. Wszystkie dzisiejsze systemy ogrzewania, zaczynając od prastarego kominka, aż do nowoczesnego ogrzewania niskotemperaturowego, maja wady i zalety. Ogólnie jednak technika grzewcza osiągnęła wysoki poziom. Rodzaj ogrzewania, który należy wybrać w danym przypadku zależy od wielu czynników, np. rodzaju budynku, czasu jego użytkowania, liczby osób i ich ubioru, rodzaju paliwa, obciążenia środowiska, kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych, lokalnych przepisów.

Zasady fizyki rządzące światem dawno już zostały odkryte, ułożone we wzory, tabele, definicje. Raczej nic nie wskazuje, że w najbliższym czasie może się to zmienić.

Zasady te dotyczą również niezmiernie istotnego aspektu dla każdego człowieka środowiska, w którym przebywa. Elementy kształtujące środowisko otoczenia człowieka to „ogrzewanie, klimatyzacja, ciepła woda użytkowa. Odpowiednio wykorzystane tworzą przyjazne warunki do pracy i odpoczynku. Nie można mówić o komforcie, jeśli latem jest nam za ciepło, zimą za zimno i odwrotnie: latem za zimno, a zimą za ciepło. Na pewno nie ma go również, gdy zmuszeni jesteśmy korzystać z zimnej wody pod prysznicem. Niebagatelny wpływ na nasze dobre samopoczucie (a tym samym komfort) ma jakość powietrza w pomieszczeniu, w którym przebywamy. Któż nie zna dusznej zatłoczonej sali konferencyjnej, nieprzyjemnego strumienia chłodu wiejącego bezpośrednio z klimatyzatora, „gęstej atmosfery” nowoczesnych mieszkań z jedną kratką wentylacyjną i bardzo szczelnymi oknami? Przykładów można znaleźć wiele i mnożyć ich kombinacje. Wyzwaniem nadchodzących lat wydaje się być, nie poszukiwanie rewolucyjnych metod, które zmieniłyby sposoby zapewnienia komfortu, lecz powszechne wdrażanie zasad już znanych, ze szczególnym naciskiem na energooszczędność i redukcję emisji gazów do atmosfery. Począwszy od inwestorów poprzez projektantów, wykonawców i oczywiście użytkowników.

W obliczu wyczerpujących się zasobów paliw pierwotnych powyższa kwestia jest niezmiernie ważna. Wszystkie urządzenia z nich korzystające powinny pracować z maksymalną sprawnością. Coraz powszechniejsze będą stawały się systemy pracujące w oparciu o energię odnawialną przede wszystkim kolektory słoneczne oraz pompy ciepła ze względu na relatywnie niskie ceny i znaczną redukcję zużycia energii a tym samym kosztów ogrzewania. Innym aspektem ułatwiającym podjęcie decyzji o zastosowaniu nowoczesnych rozwiązań jest znaczna redukcja cen urządzeń. Różnica pomiędzy wiszącym kotłem konwencjonalnym a kondensacyjnym zmniejsza się z dnia na dzień osiągając zbliżony pułap.

Hasłem, które powinno być bardzo bliskie wszystkim osobom związanym z techniką powinno być racjonalne wykorzystanie energii, które w przyszłości stanowić będzie warunek stosowania rozwiązań technicznych w kształtowaniu środowiska nas otaczającego.

Odnawialne źródła energii

Ochrona środowiska, przyrody i najbliższego otoczenia człowieka stała się dzisiaj misją wszystkich, dla których ważne jest zachowanie warunków życia na Ziemi dla przyszłych pokoleń. Dbałość o środowisko przybiera obecnie rangę walki o pokój i godne warunki życia. Potwierdza to fakt przyznania Pokojowej Nagrody Nobla w 2004 roku Kenijce Wangari Muta Maathai za obronę lasów oraz w 2007 roku byłemu wiceprezydentowi USA Al Gore za wysiłki na rzecz uświadomienia ludzkiego wpływu na zmiany klimatu. Tak to się zaczęło, a obecnie przybrało na sile poprzez ruch Fridays for Future i Gretę Thunberg ze Szwecji. Ten głos przybiera na sile i niestety nie ucichnie jak by chciało wielu.

Coraz silniejszym trendem staje się wykorzystanie Odnawialnych Źródeł Energii. Wykorzystanie energii i ciepła z natury (słońca, wody, ziemi i powietrza) oraz wprowadzenie nowoczesnych kotłów na biomasę pozwoli odciążyć nadmiernie eksploatowaną energetycznie Ziemię.

Słońce, jako źródło energii, stanowić będzie w nadchodzących latach znaczący udział w gospodarce energetycznej. Również wykorzystanie biomasy, zrębków i peletu jako paliw przyszłości pozwoli na znaczne ograniczenie emisji zanieczyszczeń, co jest związane z założeniami europejskiej polityki energetycznej do 2030 roku:

Systemy grzewcze z pompami ciepła

Za pomocą pompy ciepła możliwe jest, w wyniku wykonania pracy w obiegu termodynamicznym, pobranie ciepła z otoczenia (energia = ciepło nieużyteczne w stosunku do temperatury otoczenia) i wykorzystanie go na wyższym poziomie temperatury do ogrzewania, przy czym ilość ciepła jest wielokrotnością równoważnika cieplnego wykonanej pracy. Na przykład za pomocą pomp ciepła napędzanych elektrycznie można uzyskać na każdy 1 kW mocy silnika dostawę ciepła 3 do 5kW, podczas gdy w bezpośrednim ogrzewaniu oporowym elektrycznym jest oddawane najwyżej 1kW. Całe ciepło będące do dyspozycji w celach grzewczych składa się z dwóch części: ciepła pompowanego z temperatury niższej do wyższej i równoważnika cieplnego zastosowanej do tego celu pracy.

Niezależnie od typu konstrukcyjnego, każdą pompę ciepła można traktować jako urządzenie, które przy pomocy energii dodatkowej podnosi temperaturę czynnika roboczego z niskiego na wysoki poziom temperaturowy, umożliwiając praktyczne wykorzystanie ciepła zawartego w czynniku roboczym.

Pompa ciepła pracuje tak jak chłodziarka (np. lodówka), tylko z tą różnicą, że nie chłodzenie parownika, lecz grzanie skraplacza jest żądaną mocą użytkową.

Dzięki pompie ciepła można wykorzystać do celów grzewczych relatywnie zimne źródła ciepła jak woda gruntowa, ziemia i powietrze zewnętrzne do ogrzewania pomieszczeń, przygotowania ciepłej wody użytkowej, ogrzewania basenów pływackich.

Źródła ciepła

Wybór korzystnego źródła ciepła ma duże znaczenie dla ekonomiczności pompy ciepła. Zazwyczaj wykorzystywanymi źródłami ciepła jest woda, powietrze, ziemia i otoczenie.

Woda gruntowa jako źródło ciepła

Przy wykorzystaniu wody gruntowej jako źródła ciepła można w pełni pokryć zapotrzebowanie na ciepło w najzimniejsze dni, a dodatkowe urządzenia grzewcze nie są potrzebne. Przy wysokiej wydajności niskotemperaturowych systemów grzewczych należy tutaj oczekiwać dużych korzyści w stosunku do ogrzewania konwencjonalnego.

Założeniem jest jednak, że woda gruntowa zostanie ujmowana przy rozsądnych kosztach i że zostanie wydane urzędowe zezwolenie na pobór.

Temperatura wody gruntowej w przedziale roku wynosi pomiędzy 8 a 10°C i w związku z tym bardzo dobrze nadaje się i umożliwia zaprojektowanie pompy ciepła na maksymalną wydajność grzewczą w najzimniejsze dni. Próbne wiercenie wyjaśni możliwą wydajność studni i jakość wody, w szczególności odnośnie korozji i ewentualnego zatykania się studni (wytrącanie się ochry). Woda ochłodzona o 4 do 5°C po przejściu przez pompę ciepła musi być przepompowana do studni odprowadzającej wodę z powrotem do gruntu, oddalonej 15 do 20 m w kierunku strumienia wody gruntowej od studni poboru wody.

Reasumując muszą być wywiercone co najmniej dwie studnie, zasilająca i zrzutowa.

Powietrze jako źródło ciepła

Powietrze zewnętrzne jest źródłem ciepła, które jest wszędzie dostępne i które można wykorzystać bez zezwolenia. Jest jednakże tym zimniejsze im wyższe jest zapotrzebowanie na ciepło. Wadą jest to, że wydajność grzewcza pompy ciepła jest tym mniejsza, im jest zimniej. Wydajność spada wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej, moc elektryczna przyłączeniowa rośnie, pompa ciepła staje się droższa. W związku z tym instalacja grzewcza powinna być eksploatowana przy możliwie najniższej temperaturze skraplacza wzgl. czynnika grzewczego (ogrzewanie niskotemperaturowe a w szczególności ogrzewanie podłogowe)

Sprężarka musiałaby być przy -15°C o 5,6 razy większa niż dla pokrycia zapotrzebowania na ciepło przy +5°C dodatkowo zmniejszając współczynnik wydajności grzejnej z 3,6 do 2,4. Związane z tym bardzo wysokie koszty inwestycyjne i odpowiednio wysoka opłata za prąd przy napędzie elektrycznym są w opozycji do relatywnie krótkiego okresu użytkowania.

Przykład: przy 35°C temperatury wody i +2°C temperatury powietrza zewnętrznego pompa ciepła ma wydajność grzewczą 11,6KW. Pobór mocy sprężarki i wentylatora wynosi 3,4KW. Z tego wynika współczynnik wydajności grzejnej εw = 11,6/3,4 = 3,4

Temperatury zewnętrzne poniżej -5°C panują zgodnie 300 godzin rocznie. Dlatego przy powietrzu zewnętrznym jako źródle ciepła słabe uzasadnienie znajduje zaprojektowanie pompy ciepła na okres maksymalnego zapotrzebowania na ciepło w najzimniejszym dniu, zamiast tego należy zaprojektować ogrzewanie biwalentne sprzężone z kotłem grzewczym lub systemem wentylacyjnym w domu. Są to instalacje z wykorzystaniem dwóch nośników energii.

Powietrze odprowadzane z instalacji wentylacyjnej i klimatyzacyjnej może być dobrym źródłem ciepła, jeżeli przepływ i temperatura w ciągu dnia i roku odpowiada zapotrzebowaniu pompy ciepła.

Grunt jako źródło ciepła

Grunt jest ważnym zasobnikiem ciepła, który absorbuje na swojej powierzchni ciepło słoneczne i przyjmuje w wyniku konwekcji i poprzez deszcz energię, która może zostać pobrana za pomocą pompy ciepła poprzez obieg nośnika ciepła. Dostawa ciepła odbywa się przeważnie z góry i tylko w bardzo małej części (0,2-0,5W/m2) z głębi gruntu. A więc grunt regeneruje się samodzielnie.

Pobór ciepła odbywa się poprzez system rur umieszczonych w gruncie (kolektor gruntowy, odległość między rurami ok. 0,5m, (głębokość ułożenia 0,8 do 1,5m) lub sondy wiercone, przez które najczęściej przepływa solanka jako nośnik pośredni. Czasami również wężownica parownika jest umieszczona bezpośrednio w gruncie, przy tym należy zwrócić uwagę na zagrożenie dla wody gruntowej poprzez wyciek oleju w przypadku nieszczelności.

Obok ciepła jawnego z gruntu pozyskuje się również poprzez kondensację wilgoci ciepło utajone. Para wodna skrapla się na rurach i nasyca grunt wodą. W ten sposób wzrasta przewodnictwo ciepła gruntu, co poprawia czasami sposób w drugim roku eksploatacji w stosunku do roku uruchomienia. Im większa zawartość wody gruntowej, tym wyższa temperatura gruntu. Gleby gliniaste są lepsze niż gleby żwirowe lub piaszczyste, ponieważ te pierwsze lepiej magazynują wodę.

Gruntowe sondy ciepła są dzisiaj najbardziej rozpowszechnionym źródłem ciepła dla pomp ciepła. Typowe głębokości otworów dla gruntowych sond ciepła wynoszą pomiędzy 40 i 100m. Na wykonanie instalacji gruntowych sond ciepła należy uzyskać zezwolenie urzędu ds. gospodarki wodnej niższego szczebla. Przy otworach głębszych niż 100m jest wymagane zezwolenie Wyższego Urzędu Górniczego.

Gruntowe sondy ciepła składają się ze stopy sondy i niezakończonych pionowych rur sondy o średnicy rury 25x2,3mm do 60m głębokości i 32x3mm do 150m głębokości. Zazwyczaj są stosowane podwójne sondy w kształcie U z przyspawaną stopą. Sonda jest umieszczana w wywierconym otworze w gruncie i zalana bentonitem tworząc trwałe połączenie sondy ciepła z otaczającymi skałami tworząc dobre przenikanie ciepła pomiędzy sondą i gruntem oraz uszczelnienie w stosunku do siebie różnych horyzontów wody gruntowej.

Ogrzewanie poprzez spalanie drewna i pelletu

Wykorzystanie bezpośredniego spalania drewna towarzyszy ludziom od zawsze. Można zatem stwierdzić, że dzięki temu możliwy był nasz rozwój i przetrwanie. Początki zastosowania technologii zgazowania drewna sięgają natomiast lat trzydziestych ubiegłego wieku. Aktualnie w dobie dynamicznego rozwoju odnawialnych źródeł energii mamy do czynienia z prawdziwym renesansem pozyskiwania ciepła ze spalania różnych form drewna. Drewno jest jedynym odnawialnym paliwem. Podczas spalania uzyskuje się średnio 4,0 kWh/kg (przy 20% wilgotności). Proces spalania bezpośredniego ani zgazowania drewna zwanego także pirolizą nie jest przedmiotem niniejszego opracowania ze względu na niską wartość opałową drewna oraz duży wpływ wilgotności, który znacząco obniża tą wartość.

Nowoczesnym i ekologicznym paliwem przyszłości jest Pellet składającym się z granulek w kształcie walca o długości 10-50mm i średnicy 4-10mm. Do produkcji Pelletu wykorzystywane są odpady drzewne, tj trociny, wióry, zrzyny, słoma zbóż, słoma rzepaku oraz inne rośliny energetyczne. Granulat ten powstaje w wyniku zgniatania i sprasowywania półproduktów pod bardzo dużym ciśnieniem. Dzięki temu zagęszczona zostaje również wartość kaloryczna i w rezultacie otrzymuje się doskonałe paliwo o bardzo dobrych właściwościach fizykochemicznych. Pellet cechuje się ponadto niską zawartością wilgoci 8-12%. W trakcie jego spalania otrzymujemy neutralny bilans emisji CO2 – analogicznie jak w przypadku drewna. Ponadto popiół uzyskany ze spalania granulatu drzewnego może być wykorzystywany jako nawóz. Wartość opałowa Pelletu zawiera się wg DIN 51731 między 4,9 a 5,4 kWh/kg. W porównaniu własności paliwa Pellet do analogicznych parametrów uzyskiwanych ze spalania węgla czy też różnych frakcji oleju to uzyskuje się w jego przypadku nieporównywalnie mniejszą emisję gazów szkodliwych i pyłów.

Na podstawie porównania z innymi paliwami w krótkim podsumowaniu stwierdza się, że:

2,0 kg pelletu zastępuje 1litr oleju opałowego
zmiana paliwa na Pellet to zmniejszenie emisji CO2 o 2,5 kg na każdym zaoszczędzonym w ten sposób litrze oleju opałowego
1,5 tony pelletu zastępuje 1 tonę węgla
1m3 drewna litego ~2,5m3 zrębków ~0,5t pelletu
z 1000 kg spalonego peletu zostaje jedynie 5 kg popiołu
do ogrzania domu jednorodzinnego potrzeba w przybliżeniu ok. 5t pelletu rocznie

W połączeniu z dobrymi własnościami mechanicznymi jak łatwość transportowania, przechowywania oraz możliwość automatycznego dozowania Pelle stanowi największe potencjalne źródło energii odnawialnej na świecie, które zdobywa coraz większe rzesze zwolenników. Od kilkunastu lat w krajach wysoko rozwiniętych takich jak: Szwajcaria, Dania, Austria, Włochy, Niemcy wykorzystuje się go w systemach ciepłowniczych oraz do ogrzewania budynków użytkowych i gospodarstw domowych.

Ogrzewanie za pomocą kotłów gazowych i olejowych

Nowoczesne konstrukcje kotłów grzewczych i palników powinny przede wszystkim umożliwiać redukcję zużycia paliwa i emisji szkodliwych substancji. Oba te cele można osiągnąć równocześnie przez podniesienie współczynnika sprawności i współczynnika wykorzystania źródła ciepła.

Po modernizacji kotłowni zmniejsza się zarówno emisja CO2 jak i zużycie paliwa. Emisja Nox, CxHy, CO i sadzy może być po modernizacji techniki spalania jeszcze bardziej zredukowana w stosunku do zmniejszenia zużycia paliwa. Można to wyjaśnić ulepszonymi właściwościami konstrukcyjnymi kotła, jak np. komory spalania z nawrotem spalin i zmniejszonym obciążeniem cieplnym, a przez to niższą temperaturą płomieni.

Największe znaczenie mają jednak nowoczesne konstrukcje palników z mieszaniem wstępnym, promiennikowe z mieszaniem wstępnym, palniki niebieskie, palniki Matrix i inne, które w znaczący sposób przyczyniają się do obniżenia jednostkowej emisji mg/kWh szkodliwych substancji. Początki poprawy współczynnika wykorzystania nastąpiły po pojawieniu się specjalnych kotłów grzewczych wielopaliwowych, co umożliwiło rezygnację z tzw. kotłów z wymiennymi lub przestawnymi palnikami. W tych kotłach specjalnych poprzez powiększenie powierzchni ogrzewanej została obniżona temperatura spalin, co spowodowało ograniczenie strat kominowych. Poprawa izolacji cieplnej kotła i kompaktowa budowa wpłynęły na ograniczenie strat ciepła przez promieniowanie i strat związanych z utrzymaniem kotła w gotowości do pracy.

Znaczące podwyższenie sprawności średniorocznej nastąpiło wraz z rozwojem kotłów niskotemperaturowych. Pojawiła się możliwość dalszego obniżenia temperatury spalin przy pracy kotła z obniżoną temperaturą przy obciążeniach częściowych, zgodnych z krzywą grzania. Straty ciepła przez promieniowanie i straty związane z gotowością kotła do pracy obniżyły się wykładniczo, nieporównywalnie ze zmniejszeniem mocy grzewczej grzejników, przy obniżonej temperaturze nośnika ciepła.

W kotłach kondensacyjnych opalanych gazem uzyskuje się dalszą poprawę rocznego współczynnika wykorzystania o 10….14% w porównaniu do kotłów niskotemperaturowych. Przy opalaniu olejem, z powodu obniżonej zawartości wodoru w paliwie, wartość ta jest mniejsza, ale nadal wynosi ok. 5….7%. Kotły te pracują z ekstremalnie niską temperaturą spalin, która w zależności od chwilowej mocy palnika przekracza tylko o 3….10K temperaturę wody powrotnej w sieci. Skrapla się mniejsza lub większa część zawartej w gazie lub spalinach pary wodnej. Związana z tym entalpia parowania jest odzyskiwana przez wodę kotłową, a nie odprowadzana bezużytecznie przez komin.

Zastosowanie techniki kondensacyjnej w pierwszej kolejności wymaga założenia, że stosowane paliwo zawiera wodór. Im wyższy jest udział wodoru, tym większy jest zysk energii ze skraplania pary wodnej. W następstwie gaz oferuje większy dodatkowy zysk energii jak olej opałowy.

Im wyższa jest zawartość wodoru w paliwie, tym wyższa jest temperatura punktu rosy spalin. Przy założeniu, że współczynnik nadmiaru powietrza w procesie spalania równy ok.1,15 odpowiada zawartości 13,5% Co2 w spalinach oleju opałowego i 10,5% dla gazu ziemnego, to temperatura punktu rosy wynosi odpowiednio 48°C i 58°C. Z powodu wyższej o 10K temperatury punktu rosy, gaz wykazuje przewagę jako paliwo w technikach kondensacyjnych.

Powierzchnia ogrzewana, na której zachodzi skraplanie, może być zintegrowana z kotłem (kotły kondensacyjne), lub może być przyłączona do konwencjonalnego kotła w kanale spalinowym (kotły kombinowane). Skraplająca się kwaśna woda może być, lub musi być neutralizowana w zależności od przepisów.

Kotły kondensacyjne osiągają w zależności od trybu pracy palnika (jednostopniowe, dwustopniowe, lub modulowane) zwłaszcza w instalacjach grzewczych o obliczeniowych temperaturach, 75/60°C, co odpowiada średniej dla starych instalacji, normatywny współczynnik wykorzystania do 106%. Dla niskotemperaturowych instalacji 40/30°C wartości te mogą dochodzić do 109% przy opalaniu gazem, obie dane odniesione są do wartości opałowej.

Centralne przygotowanie ciepłej wody użytkowej jest przeważnie realizowane w zasobniku ciepłej wody, który jest umieszczany obok lub pod kotłem grzewczym. Wysoki współczynnik wykorzystania kotła podwyższa całkowity współczynnik wykorzystania centralnego zaopatrzenia w ciepłą wodę. Polepszenie izolacji cieplnej zasobnika ciepłej wody i systemu rozdziału ciepłej wody również podwyższa ten współczynnik wykorzystania, odpowiednio do rozporządzenia o oszczędności energii.

Znaczący wkład w oszczędzanie energii wnoszą nowoczesne urządzenia regulacyjne i sterujące, które są najczęściej dostarczane jako wchodzące w skład zestawu kotła, prefabrykowane jednostki, łatwe w montażu. Optymalizacja całego systemu zyskuje na znaczeniu, a cyfrowa regulacja z mikroprocesorami oferuje nowe możliwości np. systemy komunikacyjne do nadzorowania i zdalnej obsługi przez sieć telefoniczną, jak również moduły oprogramowania do uruchomienia, obsługi, konserwacji i serwisu z laptopem oraz systemy DDC (Direct Digital Control) i technikę kierowania instalacjami budynku.

Perspektywy:

Technika kondensacyjna prowadzi do największych z możliwych oszczędności energii i najbardziej ograniczonej emisji substancji szkodliwych jeśli chodzi o wykorzystywanie gazu. W związku z tym stanowi bazową technikę dla oleju opałowego i gazu, a nawet pelletu w miastach.

Kogeneracja gazowa to alternatywa do kotłowni gazowych gdzie przy spalaniu gazu i wykorzystywaniu ciepła produkuje się energię elektryczną.

Niestety gaz musi odejść w dalszej perspektywie i musi być zastapiony wodorem z elektrolizy wody, wykorzystanym do produkcji energii elektrycznej w ogniwach paliwowych z wykorzystaniem ciepła przy obu procesach.

Musimy zmierzać do samowystarczalności enegetycznej i produkcji energii ze źródeł rozproszonych. Tak więc budynki będą ogrzewane w przyszłości przez pompy ciepła napedzane energią ze słońca i wiatru zmagazynowaną w wodorze.

Źródło: