Rodzaje systemów ogrzewania w gospodarstwie domowym

Wstęp – rodzaje systemów ogrzewania w domach

Podczas projektowania budynku mieszkalnego inwestor musi podjąć decyzję o wyborze rozwiązania technicznego systemu ogrzewania. Późniejsze zmiany systemu ogrzewania w istniejącym budynku są mocno utrudnione.

Możliwych rozwiązań systemów ogrzewania jest wiele. Zasadniczo można podzielić te systemy ze względu na dostarczenie energii do budynku na:

• sieciowe dostarczanie energii (ogrzewanie gazem ziemnym sieciowym, ogrzewanie elektryczne, ciepło sieciowe),
• ogrzewanie zmagazynowanym paliwem (np. ogrzewanie węglowe, LPG, ogrzewanie olejem opałowym),
• ogrzewanie z odnawialnych źródeł energii,
• system mieszany.

System ogrzewania a budynek

Należy zaznaczyć, że nie tylko wybór systemu ogrzewania ma znaczenie na koszty ogrzewania, ale także klasa izolacyjności cieplnej przegród budowlanych (posadzek, ścian, okien, dachów). Może się okazać, że inwestycja np. w ocieplenie dachu może być dużo bardziej opłacalna niż inwestycja np. w wymianę kotła gazowego na kondensacyjny.

Możliwe systemy ogrzewania gazem, energią elektryczną lub ciepłem sieciowego czy paliwem zmagazynowanym

Najpopularniejszymi systemem ogrzewania są obecnie: ogrzewanie z kotłów gazowych zasilanych gazem ziemnym sieciowym i ogrzewanie ciepłem sieciowym (z ciepłociągu). W przypadku braku gazu lub ciepła sieciowego rozwiązania te są niemożliwe. Pozostają wówczas pozostałe możliwości opisane dodatkowo w następnym punkcie.

Popularne systemy ogrzewania (paliwa, źródła ciepła, odbiorniki ciepła)

Gaz ziemny sieciowy

Gaz ziemny sieciowy może zasilać następujące urządzenia:

• kotły gazowe kondensacyjne,
• kotły gazowe zwykłe,

przy ogrzewaniu wodnym mogą współpracować z różnego typu odbiornikami ciepła: grzejnikami, ogrzewaniem podłogowym, ogrzewaniem powietrznym, pojemnościowymi podgrzewaczami ciepłej wody użytkowej.

Rozwiązania te są jednymi z najmniej kosztownych w użytkowaniu ze względu na tanie paliwo, duże możliwości automatycznej regulacji i utrzymywania wysokiej sprawności energetycznej. Możliwości regulacji zależą w dużym stopniu od sterownika kotła czy sterowników pokojowych. Są to systemy prawie bezobsługowe.

Ciepło sieciowe

Ciepło sieciowe wykorzystuje różnego rodzaju paliwa (najczęściej węgiel kamienny) w centralnej kotłowni. Jest to system całkowicie bezobsługowy dla użytkownika. Niezawodność tego systemu jest obniżona (częste wyłączenia, remonty) głównie ze względu na rozbudowaną sieć cieplną. Ponadto należy wskazać, że koszty działania i utrzymania systemu, w tym wszelkie straty ciepła sieci cieplnej ponoszą użytkownicy w 100% (jak nie więcej).

Ogrzewanie elektryczne

Ogrzewanie elektryczne można podzielić na klika zasadniczych rodzajów ze względu na wykorzystane urządzenia i co za tym idzie koszty energii:

• grzejniki elektryczne płytowe, grzejniki konwektorowe (wentylatorowe) – grzejniki te pracują i ogrzewają pomieszczenia w wybranych przez użytkownika okresach (ustawianych na programatorze) przy czym rozgrzewają się szybko po załączeniu; zwykle pracują przy taryfie G11 (jedna stała cena energii w ciągu doby),
• grzejniki akumulacyjne (z wkładem akumulującym ciepło), piece kaflowe z grzałkami elektrycznymi – rozwiązania te pozwalają na pracę przy taryfie G12 lub G13 (dużo niższe koszty poboru energii w nocy i weekendy oraz w wybranych godzinach okołopołudniowych),
• kotły elektryczne wodne – z wodnym rozprowadzeniem ciepła do grzejników wodnych;
• pompy ciepła lub klimatyzatory z funkcją ogrzewania – są to urządzenia elektryczne oddające ciepło do pomieszczeń pobierając je z otoczenia (zwykle z powietrza zewnętrznego), jednak realizując złożony obieg cieplny pobierają ok. 3-5 razy mniej energii elektrycznej niż pozostałe systemy ogrzewania elektrycznego,
• bojlery, grzałki do ogrzewania ciepłej wody użytkowej,
• pompy ciepła do ogrzewania ciepłej wody użytkowej.

Rozwiązania te charakteryzują się stosunkowo dużymi kosztami energii (wysokimi cenami energii i innymi kosztami na fakturze). Koszt instalacyjny urządzeń elektrycznych z grzejnikami elektrycznymi (zwykłymi i akumulacyjnymi) może być dużo niższy niż w przypadku ogrzewania z grzejnikami wodnymi (dowolne kotły – gazowe, elektryczne, olejowe). Automatyka w systemach elektrycznych jest zwykle mocno rozbudowana i pozwala na oszczędności energii poprzez indywidualne nastawy temperatury powietrza oraz ustawialny harmonogram pracy urządzeń.

Wyjątek co do kosztów użytkowania (energii elektrycznej) stanowią systemy z pompami ciepła. Mogą one pozwalać na duże oszczędności energii elektrycznej i jej kosztów. Zwykle są to jednak systemy o dużym koszcie inwestycyjnym, a także do dużym wpływie temperatury powietrza zewnętrznego na zużycie energii (więcej na Klimatyzacja a ogrzewanie).

Olej opałowy lekki oraz LPG

Olej opałowy lekki oraz propan LPG może zasilać następujące urządzenia:

• kotły kondensacyjne (rzadko w przypadku oleju opałowego),
• kotły zwykłe

przy ogrzewaniu wodnym mogą współpracować z różnego typu odbiornikami ciepła: grzejnikami, ogrzewaniem podłogowym, ogrzewaniem powietrznym, pojemnościowe podgrzewacze ciepłej wody użytkowej.

Systemy te mają duże możliwości automatycznej regulacji i utrzymywania wysokiej sprawności energetycznej. Są to systemy prawie bezobsługowe. Są to cechy systemów grzewczych z kotłami na gaz ziemny sieciowy, jednak przy wykorzystaniu oleju opałowego lub LPG koszt paliwa jest znacznie większy. Dlatego też systemy te stosuje się przy braku dostępu do gazu ziemnego sieciowego. Paliwo magazynuje się na miejscu.

Ogrzewanie na paliwo stałe (węgiel lub drewno opałowe)

Coraz mniej popularnym paliwem, ze względu na smog i zanieczyszczenie powietrza, jest paliwo stałe. Stosować je można w następujących urządzeniach:

• kotły zwykłe,
• kotły z zasobnikiem,
• kotły zgazowujące,
• kotły wielopaliwowe – hybrydowe,
• kominki,
• piece kaflowe,
• piece kuchenne lub piece z funkcją ogrzewania wody.

Czy paliwa stałe nie są ekologiczne? Otóż do czasów, gdy smog stał się modny, panowało przekonanie, że drewno opałowe (biomasa) jest paliwem zeroemisyjnym, czyli o zerowej emisji dwutlenku węgla (CO2). Obecnie jest to paliwo uważane za powód zapylenia powietrza, szczególnie w miastach.

W rzeczywistości dla użytkownika istotne jest, że drewno i węgiel są paliwami tanimi. Koszt ogrzewania paliwem stałym jest niższy od ogrzewania gazem ziemnym lub innymi paliwami.

W związku z powyższymi cechami, starając się pogodzić wady i zalety paliw stałych, są one paliwami idealnymi w lokalizacjach mało zurbanizowanych w budynkach jednorodzinnych.

Dla ogrzewania paliwem stałym idealne są grzejniki żeliwne (ze względu na dużą pojemność i dużą bezwładność cieplną), jednakże regulacja temperaturowa systemu jest ograniczona.

Odnawialne źródła energii do ogrzewania

Energię promieniowania słonecznego z powodzeniem używa się do ogrzewania, w szczególności do podgrzewu ciepłej wody użytkowej. Realizuje się to zwykle przez wykorzystanie paneli słonecznych, tzw. solarów. Dawniej popularnymi rozwiązaniami były zbiorniki wody umieszczone na zewnątrz budynku malowane na czarno, co stosowano w ogrodach działkowych itp.

Systemy ogrzewania mieszane – hybrydowe

Dobrym pomysłem w niektórych przypadkach jest zapewnienie dwóch lub więcej źródeł ogrzewania. Nie jest tu mowa tylko o wykorzystaniu paneli słonecznych.

Możliwe jest np. użytkowanie klimatyzatorów z funkcją ogrzewania, czyli pompy ciepła, dla warunków przejściowych (temperatury zewnętrzne powyżej ok. 5 st.C), a kotła poniżej tej temperatury.

Innym przykładem może być wykorzystanie kotłów dwupaliwowych/hybrydowych – na drewno opałowe i gaz ziemny.

Dobrą praktyką jest wykorzystanie kominków do wspomagania systemów grzewczych poprzez wykorzystania taniego drewna opałowego.

Rodzaje systemów ogrzewania – Podsumowanie

Jak pokazano rozwiązań technicznych domowych systemów ogrzewania jest wiele. Wiedza o możliwych rozwiązaniach jest ważna, lecz przy wyborze systemu ogrzewania należy liczyć się z kosztami użytkowania, głównie kosztów paliwa/energii. Zapraszamy do zapoznania się z kolejnym działem Porównanie cen paliw do ogrzewania, gdzie to szacujemy.