Poczta „Magazynu Instalatora” Ekonomia źródeł ciepła

Zobacz artykuł w wersji pdf pdfpdf pdf

W każdym gospodarstwie domowym zużywamy energię. Ogrzewanie pomieszczeń, przygotowanie ciepłej wody użytkowej, przyszykowanie posiłków to około 87% całkowitego zużycia energii w naszych gospodarstwach, a 13% to energia elektryczna zużywana na oświetlenie i urządzenia elektryczne*. Tak więc wybór źródła ciepła oraz jego koszty eksploatacyjne decydują o stanie naszego budżetu domowego. Kolejnym istotnym zagadnieniem mającym wpływ na nasze życie jest stan środowiska, jakość powietrza i tym samym jakość naszego życia i stan zdrowia.

Autor artykułu pt. „Nośniki ciepła” podkreślił, że aktualnie na rynku źródeł ciepła konkurują trzy podstawowe paliwa: gaz (ziemny lub płynny), olej opałowy i węgiel. Wspomina także o dostępności instalacji grzewczych wykorzystujących odnawialne źródła energii – pompy ciepła, kolektory słoneczne. W swojej analizie zagadnienia nie ustrzegł się tendencyjności, podkreślając szczególne zalety gazu ziemnego. Wprawdzie gaz ziemny jest najczystszym paliwem spośród trzech wyżej wymienionych paliw, ale jest paliwem kopalnym i niestety nie wszędzie dostępnym. Natura obdarzyła nasz kraj zasobami paliw stałych – węgla oraz biomasy – jako stałego paliwa odnawialnego. Coraz liczniejsze doniesienia o poszukiwaniach gazu łupkowego w Polsce dają nam również nadzieję na większą dostępność paliwa gazowego przy wszystkich wątpliwościach natury ekologicznej.

Mając na uwadze zrównoważony rozwój gospodarczy, w tym także energetyki rozproszonej, oraz bezpieczeństwo paliwowe, podstawą wyboru źródła ciepła dla indywidualnego gospodarstwa domowego powinna być dostępność źródła energii (paliwa) w aktualnej sytuacji i w najbliższej przyszłości oraz rachunek ekonomiczny uwzględniający okres zwrotu poniesionych kosztów inwestycyjnych, koszty eksploatacyjne, a także uciążliwość dla środowiska wybranej metody pozyskiwania użytecznego ciepła dla ogrzewania powierzchni mieszkalnych oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej.

Analiza kosztów wytwarzania ciepła w indywidualnych gospodarstwach domowych, z rozróżnieniem kosztów inwestycyjnych i kosztów eksploatacyjnych, przedstawiona została na rysunku. Jak widać, najniższe koszty wytworzenia jednostki ciepła oferowane są przez urządzenia grzewcze opalane tzw. kwalifikowanym sortymentem węgla – groszkiem. Zbliżone niskie koszty są również charakterystyczne dla pompy ciepła. Urządzenie to, jednoznacznie uznawane za ekologiczne, jest zasilane energią elektryczną, która, jak wiadomo, jest w naszym kraju w przeważającej części produkowana z węgla. Jest to tylko jeden z przykładów, jak szerokim zagadnieniem jest porównywanie poszczególnych źródeł energii. Innym jest kwestia uwzględnienia logistyki paliw stałych, w tym biomasy, w ogólnym bilansie zanieczyszczeń czy procesów technologicznych składających się na cykl produkcyjny poszczególnych urządzeń. Jak widać, rzetelna analiza tego tematu nie może być uproszczona do wyliczenia ilości emitowanych zanieczyszczeń przy podgrzewie określonej ilości wody użytkowej.

Obserwowany dynamiczny rozwój segmentu rynku zautomatyzowanych kotłów grzewczych opalanych kwalifikowanym sortymentem węgla (groszkiem, ale też i peletami) wynika głównie ze względów ekonomicznych – znacznie niższe koszty eksploatacyjne w porównaniu do gazu i oleju. Nie bez znaczenia dla zainteresowania właścicieli jednorodzinnych domów mieszkalnych jest ich automatyzacja obsługi. Dostępność kwalifikowanego sortymentu węgla dla kotłów zautomatyzowanych i peletów drzewnych w formie workowanej oraz mała ilość popiołu po spalaniu redukują znacząco czas na obsługę tych instalacji grzewczych.

Odnosząc się teraz bardziej szczegółowo do uwag poczynionych w artykule „Nośniki ciepła”, należy zauważyć, że Autor przytacza niezbyt „odkrywcze” stwierdzenia, wskazując albo na brak dostatecznego rozpoznania uwarunkowań powszechnego stosowania węgla do celów grzewczych w naszym kraju, albo na tendencyjne i nieuprawnione upraszczanie obrazu istniejącego stanu rzeczy. Dla wszystkich oczywistym jest, że paliwo pod nazwą „eko-groszek” to węgiel kamienny. Szczególne właściwości tego paliwa, sugerowane w nazwie handlowej, wynikają z gwarantowanej jego jakości (wielkość uziarnienia, zawartość popiołu, siarki i wilgoci oraz wartość opałowa, podatność na spiekanie i żużlowanie), która zapewnia uzyskanie podczas spalania w automatycznych paleniskach retortowych znacznie niższych wartości emisji, aniżeli w standardowych paleniskach komorowych, obsługiwanych ręcznie.

W podanych przez Autora, dla celów porównawczych, wielkościach emisji nie określono ich źródła pochodzenia, więc trudno się do nich ustosunkować i traktować jako obiektywną i autorytatywną wykładnię dla oceny ekologicznej efektywności spalania różnych paliw. Ocenę taką można przeprowadzić w oparciu o tabelę 1, w której podano standaryzowane wskaźniki emisji oparte o wyniki wieloletnich badań laboratoryjnych.

Nieuzasadnione jest porównywanie emisji z jednostkowej ilości tak różnych paliw (kg) jak gaz (m3), olej (litr) i węgiel (kg), jak przedstawione zostało przez Autora na rysunku 2 we wspomnianym artykule. Prawidłowe i uzasadnione jest natomiast porównanie emisji dla różnych paliw, ale w odniesieniu do jednostki energii zawartej w paliwie, jak Autor przedstawił na rysunku 1 w ww. artykule. Nie podano tu jednak wielkości sprawności analizowanych kotłów, co uniemożliwia traktowania przedstawionej analizy jako miarodajnej.

Reasumując, dyskusja o wyborze efektywnego energetycznie, ekologicznie i ekonomicznie sposobu ogrzewania naszych mieszkań powinna być oparta na rzetelnej analizie, która uwzględnia następujące aspekty:

* dostępność źródła energii (paliwa), również w odniesieniu do aktualnej i prognozowanej sytuacji społeczno-ekonomicznej (innymi słowy – zasobności portfela przeciętnego mieszkańca),

* racjonalne wykorzystanie wszystkich dostępnych zasobów, zgodne z zasadami zrównoważonego rozwoju,

* stosowanie rozwiązań konstrukcyjnych, spełniających wymagania najlepszych dostępnych na rynku rozwiązań techniczno-technologicznych (ang. BAT) dla danego paliwa; każde paliwo stałe, ciekłe, ale i też gazowe źle spalane będzie powodować duże obciążenie dla środowiska poprzez zwiększoną emisję pyłu (w tym sadzy), tlenku węgla, lotnych związków organicznych (OGC), benzo(a)pirenu i innych kancerogennych, toksycznych zanieczyszczeń,

* koszty inwestycyjne z uwzględnieniem okresu zwrotu poniesionych nakładów finansowych oraz koszty eksploatacyjne.

Powyższe rozważania, jak i analiza przedstawiona przez autora przywoływanego artykułu, nie są pierwszymi głosami w tej dyskusji. Rynek urządzeń grzewczych małej mocy i odnośnych paliw jest stale monitorowany. Znane są działania zmierzające do ograniczenia emisji powodowanej przez tego typu urządzenia zainstalowane w sektorze ogrzewnictwa indywidualnego, w tym projekty unijne [Mudgal S., Turunen L., Roy N., Stewart R., Woodfield M., Kubica K., Kubica R.; Preparatory Studies for Eco-design Requirements of EuPs (II) Lot 15 Solid Fuel Small Combustion Installations]. Wskutek tych prac najbliższe lata z pewnością przyniosą nowe regulacje prawne, określające dopuszczalne wartości emisji z instalacji spalania w sektorze mieszkalnictwa. Nie oznacza to jednak, że paliwo, jakim jest węgiel, w tym tzw. eko-groszek, zostanie wyeliminowane. Przy spełnieniu wszystkich wymogów paliwo to będzie z pewnością traktowane równorzędnie, co wynika z konieczności realizowania zasad zrównoważonego rozwoju.

Na koniec warto zadać sobie kilka pytań – z pewnością dla większości Czytelników są to pytania retoryczne. Czy na pewno wdrażanie zasad szeroko rozumianej ekologii ma polegać przede wszystkim na spektakularnym blokowaniu budowy autostrad i obwodnic drogowych aglomeracji miejskich, czy, jak delikatnie sugeruje Autor, wykluczaniu użytkowania zasobów wybranych, konwencjonalnych nośników energii? Czy działania proekologiczne mogą być prowadzone w oderwaniu od zasad zrównoważonego rozwoju i kwestii społeczno-ekonomicznych?

dr inż. Krystyna Kubica
Instytut Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej w Gliwicach

* FEWE, Katowice 2010.
Rys. Względne koszty ogrzewania brutto z wykorzystaniem różnych źródeł energii, odniesione do gazu (opracowano na podstawie danych: http://leszek.derlukiewicz.pl/page/show/10).


Autor odpowiada…

Szanowna Pani,
Bardzo cieszę się z Pani uwag, świadczy to, że mój artykuł nie pozostał bez echa i spowodował reakcję zwolenników ekogroszku. Zalicza mnie Pani do sympatyków gazu ziemnego. Ma Pani rację, uważam, że wśród tradycyjnych źródeł ciepła najlepszym wyborem będą te zasilane gazem ziemnym lub płynnym. Ma Pani rację, iż nie wszędzie gaz jest dostępny. Uważam jednak, że o ile doprowadzenie do posesji gazu ziemnego nie zawsze jest możliwe, to posadowienie zbiornika na gaz płynny będzie znacznie łatwiejsze. Oczywiście musimy przy tym spełnić wymogi bezpieczeństwa. Artykuł „Nośniki ciepła” miał charakter poradnikowy, przedstawiający czytelnikowi poszczególne rozwiązania ze wskazaniem na te wygodne i bezobsługowe. Przywołane problemy eksploatacyjne kotłów na „ekogroszek” zostały przytoczone na podstawie opinii z for internetowych i doświadczeń serwisantów, z którymi rozmawiałem przy okazji prowadzonych przeze mnie szkoleń. W literaturze i folderach reklamowych kotłów na „ekogroszek” próżno szukać tego typu uwag. Dopiero rzeczywista eksploatacja obnaża wady kotłów na paliwa stałe.

Przedstawiony przez Panią wykres kosztów ogrzewania dotyczy danych z kwietnia roku 2009 (link z podanego źródła: http://leszek.derlukiewicz.pl/page/show/10). Myślę, że zgodzi się Pani, iż dane te są stanowczo zbyt stare, aby stanowiły obecnie podstawę do oceny kosztów ogrzewania. Wspomniane pompy ciepła to urządzenia, które z roku na rok są coraz bardziej udoskonalane. Najnowsze modele pracują z COP bliższym wartości 5,0 niż podanej w źródle wartości COP = 4,0, poza tym zastosowanie dwutaryfowego sposobu zasilania energią elektryczną i optymalizacja systemu grzewczego również pozwalają na zmniejszenie kosztów kWh ciepła otrzymywanego z pompy ciepła. Pozwolę sobie na zakończenie przedstawić analizę kosztów ogrzewania wg cen z sierpnia 2011 roku. Jak widać, obecnie cena 1 kWh energii cieplnej z kotła węglowego to kwota ok. 18-19 groszy. Tymczasem z gazowego kotła kondensacyjnego będzie to kwota ok. 22 grosze. Czy warto rezygnować z niewątpliwej wygody eksploatacji kotła gazowego na rzecz oszczędności ok. 15%? W skali roku, w przypadku domów jednorodzinnych, będą to kwoty około 1000 zł/rocznie. Czy to wysoka cena za bezobsługowość i czystsze powietrze? Opalanie węglem zostawmy zakładom energetycznym i ciepłowniczym, które posiadają zamontowane filtry ograniczające emisję zanieczyszczeń.

dr inż. Paweł Kowalski

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij