porady i konsultacje budowlane
Strona wykorzystuje cookies w celach statystycznych oraz poprawnego działania serwisu.
Zapoznałem się z Regulaminem Serwisu BDB.

doradztwo budowlane architektom, projektantom, wykonawcom, inwestorom

BDB porady budowlane i doradztwo techniczne

porady budowlane

lukasz89k1

dział 308
temat nr 1479

Jaką energią ogrzewać dom?


Ostatnim czasem w mojej okolicy wśród znajomych i nie tylko zaczęto omawiać temat ogrzewania gazem. Chodzi opinia że grzejąc gazem nie jest ciepło. Paląc węglem było dużo cieplej. Głupie może to pytanie ale jak to z tym jest? Przecież ustawiam 21 stopni i to powinienem mieć.

Jerzy Bogdan Zembrowski
Takie zagadnienia brzmią jak rozterka niezastąpionego Stanisławskiego o wyższości Świąt Bożego Narodzenia nad Świętami Wielkanocy. Ogrzewanie każdego budynku, to proces dostarczania do niego tyle energii cieplnej, ile akurat z niego ucieka do atmosfery w wyniku przenikania przez wszystkie przegrody tracące ciepło (ściany, dach, fundament, podłogę na gruncie, taras, okna i drzwi) oraz ile wymaga podgrzanie powietrza zewnętrznego wentylującego budynek oraz ile trzeba na przygotowanie ciepłej wody użytkowej. Nazwijmy ten strumień energii jako Q.

Energię cieplną dla budynku można dostarczać w wieloraki sposób: spalanie paliw stałych (koks, węgiel, drewno, słoma, pellet), paliw gazowych (gaz ziemny, gaz miejski, gaz płynny), paliw płynnych (olej opałowy), z przetworzenia energii elektrycznej (grzałki i maty grzejne, pompy ciepła), a także z przetworzenia energii promieniowania słonecznego (bezpośrednio - instalacja solarna, pośrednio - fotowoltaika).

Każde z tych źródeł energii ma swoją opłacalność energetyczną, tj. kaloryczność. I tak przykładowo: z 1 m3 oleju opałowego można uzyskać ok. 36000 MJ energii, z węgla kamiennego z 1 t możemy uzyskać 30000 MJ energii, z 1 m3 gazu ziemnego 26 MJ energii, z 1 m3 drewna opałowego suchego średnio 9000 MJ, z 1 t pellet z drewna 18000 MJ energii, z 1 t ekogroszku 26000 MJ energii itd. 

Z tego jeszcze nic nie wynika, bo każdy rodzaj źródła ma swoją cenę, więc należy ja odnieść do ilości czyli określić koszt jednostki energii w zł/MJ. Tyle, że to mało, bo każde z nich będzie przetwarzanie spalaniem w urządzeniach mających różną sprawność. I tak, w kominku możemy uzyskać najwyżej 35% sprawności, w kotle na węgiel czy ekogroszek najwyżej 70%, w kotle atmosferycznym na gaz lub olej najwyżej 90%, w kotle kondensacyjnym najwyżej 103%, w pompie ciepła dla c.o. najwyżej 350%, zaś dla c.w.u. najwyżej 300%, w grzałkach i matach elektrycznych 99%. Z tego wynika, że cena energii zależy od sprawności źródła, bo np. aby uzyskać tę samą ilość energii co w kotle opalanym drewnem, to w kominku trzeba spalić 2 razy tyle drewna itd.

Kolejnym elementem jest zdolność regulacyjna źródła ciepła. Jeśli damy radę wytwarzać tyle energii, ile akurat budynek potrzebuje - czyli Q, to mamy ideał, ale żadne źródło tego nie zapewni. Jedynie en. elektryczna potrafi uzyskać najmniejsze opóźnienie, bo liczone w sekundach, ale tylko wtedy, gdy zasila zasobnik wody z grzałką w środku. Grzałka leżąca w jastrychu, mimo iż natychmiast przetwarza en. elektryczną w ciepło, to grubość masy jastrychu opóźni przekazywanie ciepła o przynajmniej godzinę. To samo jest w innych instalacjach. Każdy kocioł i piec - także wspomniany kocioł gazowy - też ma spore opóźnienie i stratę paliwa, bo zanim zacznie grzać instalację, to najpierw musi podgrzać swoja masę i objętość oraz zimny czynnik w rurach. Fachowo nazywa się to "zimnym startem" kotła, bo paliwo spala, ale efektów nie ma przez czas opóźnienia, tzn. efekt jest częściowy, bo paliwo w dużej części spala się by ujść do atmosfery razem z zimnymi spalinami, a zimne spaliny, to słaby ciąg, zaś słaby ciąg, to za mało tlenu do spalania, a za mało tlenu, to spalanie niepełne, bo w spalinach tlenek węgla - a to czyni stratę zanim się kocioł nie rozgrzeje i zanim komin spalinowy się nie rozgrzeje.

Zatem, jeśli do budynku - płacąc tyle co obliczono w projekcie czy dużo więcej, dostarczamy energię w ilości Q, to mamy mikroklimat taki jakiego potrzebują użytkownicy czy mieszkańcy. Wtedy termometry wskazują np. 20 oC w pokojach czy 24 oC w łazienkach. Oczywiście, jeśli ktoś woli wyższą temperaturę w pokojach, np. 22 oC (ja np. utrzymuję 21,5 oC), to płacąc odpowiednio więcej utrzyma te temperatury.

Ale ... Ale jest jeszcze kryterium Rydberg'a o którym piszę w książce oraz mówię na wykładzie. Jeśli w domu źle działa wentylacja, to mając nawet 24 oC ale przy przepływie powietrza z prędkością ponad 0,2 m/s człowiek odczuwa obniżenie temperatury. Przykładowo powietrze poruszające się z prędkością 0,4 m/s mając 20 oC będzie na człowieka działać jakby miało 16,8 oC. Czyli - zimno!!!

Ale, to nie koniec, bo jak piszę w książce i podaję na wykładzie, człowiek nie odczuwa temperatury jaką wskaże termometr w środku pomieszczenia, lecz średnią arytmetyczną z temperatur powietrza i przegród otaczających. Przykładowo, wewnątrz termometr wskazuje 22 oC (czyli ciepełko aż miło), ale zachciało się inwestorowi ściany szklanej jak na Maderze, to nawet jeśli to przeszklenie ma wsp. Uc = 0,70 W/m2K, to przy temperaturze ujemnej na zewnątrz szyby od środka uzyskają 10-12 oC i dużo mniej. Jaką więc temperaturę odczują mieszkańcy? Ano: 11 + 6 = 17 oC. Czyli - zimno!!!

Wnioski:
1). Rodzaj paliwa nie ma żadnego związku z odczuwaną temperaturą we wnętrzach.
2). Poprawnie zaprojektowany budynek (konstrukcja, ocieplenie, ogrzewanie i wentylacja) zapewnia wymagany komfort cieplny we wnętrzach.
3). Narzekania na chłód we wnętrzach zawsze świadczą o popełnionych błędach - jak nie w projekcie, to przy wykonawstwie, a zwykle w jednym i drugim. Czasami są wynikiem oszczędności na siłę przez inwestora, co się czyta: projektant głupi, wykonawca głupi, ba ja zbuduję dom za 100 tys. zł a nie za 500 czy 800 tys. zł.
patrz także:analizy optymalizacyjne analizy cieplno-wilgotnościowe budowa domu jednorodzinnego komfort cieplny mikroklimat pomieszczeń porady architektom porady inwestorom porady inżynierom porady wykonawcom
lukasz89k1

2020-01-09 08:14:55

Tylko tu teraz chodziło o to że ten sam dom i zmieniono piec z węglowego na gazowy. Nic innego się nie zmieniło i tak porównując ten sam dom do innych źródeł ciepla
klew

2020-01-09 09:55:32

Piecem węglowym musiałeś grzać do wyższych temperatur.
Jerzy Bogdan Zembrowski

2020-01-09 12:42:38

Nie. Temperatura czynnika grzejnego musi być taka sama i nie zależy ona od rodzaju źródła ciepła.
Matys

2020-01-09 12:08:11

Jest jeszcze jeden efekt - psychologiczny, roboczo nazwijmy go "efektem chłodnego kaloryfera".
W bardzo podobnej sytuacji jak powyżej mogłem zaobserwować reakcję mieszkańców polegającą na tym, że w tym samym budynku zmieniono rodzaj ogrzewania, temperatura docelowa, przegrody i rodzaj wentylacji nie zmieniły się. Zabawa polegała na zmianie sterowania ogrzewaniem, czyli poprzednio były okresy kiedy kaloryfery grzały "na maksa" podczas kontroli przez użytkownika były gorące i następował okres studzenia kaloryfera. I sytuacja druga gdzie kaloryfer nie jest gorący ale działa cały czas. Wrażenie pozostaje takie, że kaloryfer "nie grzeje" albo działa słabo.
Jerzy Bogdan Zembrowski

2020-01-09 12:29:59

Popełniono jakiś błąd. Zamiana pieca węglowego na dowolne inne źródło ciepła w niczym nie zmieni dotychczasowych efektów cieplnych - pod warunkiem, że nowe źródło ma tę samą moc efektywną. Czyli np. piec miał moc efektywną 12 kW, to kocioł gazowy też musi mieć tę samą moc 12 kW. Zwracam uwagę na moc efektywną, a nie znamionową opisaną na etykiecie kotła. W tym przypadku, np. jeśli piec węglowy miał moc znamionową np. 20 kW bo pracował przy sprawności użytkowej 60%, to kocioł gazowy atmosferyczny mający np. sprawność użytkową 90% musi mieć moc znamionową 13,4 kW, bu dostarczyć 12 kW ciepła. Być może odgrywa tu rolę odczucie psychiczne mieszkańców, że poprzednio był piec o mocy 20 kW a teraz gazowy o mocy tylko 13,4 kW?

Jasne jest, że aby sprawdzić co się dzieje w tym domu, trzeba na miejscu zbadać kilkanaście okoliczności, np. czy przy zamianie pieca na kocioł nie zmieniono nastawy regulacyjnej (pochylenia krzywej grzania), żądanej niższej niż była temperatury wewnętrznej, zmiany przepływu masowego czynnika grzejnego, regulacji przy grzejnikach itd. Przecież instalacja zasilana piecem węglowym mogła pracować grawitacyjnie, a teraz zmieniono na pompową, zmieniono naczynie wzbiorcze z otwartego na zamknięte, a tym samym zmieniono rozkład ciśnień, mogło powstać zapowietrzenie grzejników itd. Być może uwagi mieszkańców są zasadne, ale na pewno nie są związane z porównaniem węgiel - gaz.
2007-2020 Wszystkie prawa zastrzeżone. All rights reserved.