Kotły stałopalne i paliwa stałe. Statystyczne ogrzewanie

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa zobacz pdfa        

Badania w zakresie ogólnego zużycia energii w gospodarstwach domowych obejmują 2009 r. oraz dotyczą porównania zmian w wyżej wymienionym zakresie od 2002 do 2009 r. Szacuje się, że w 2009 r. było około 13,3 mln gospodarstw domowych. Średnia liczba osób w gospodarstwie domowym w wymienionym okresie wyniosła 2,9. Większość mieszkań wybudowana jest w ramach budownictwa wielorodzinnego – 56,2%, z czego 37,5% mieszkań wybudowano w okresie 1961-1980. W obiektach, które zostały ocieplone, znajdowało się 46% mieszkań. 25% mieszkań miało ciepłą wodę użytkową przygotowaną w sieci ciepłowniczej, a około 70% mieszkań korzystało z ciepłej wody użytkowej przygotowywanej lokalnie. Na cele grzewcze z sieci cieplnych korzysta ok. 40% gospodarstw domowych, pozostałe to indywidualne źródła ciepła w systemie rozproszonym.
Jak podaje GUS: „Gospodarstwa domowe miały w Polsce znaczny, 20% udział w krajowym zużyciu energii. Polska należała do tych krajów Unii Europejskiej, w których udział gospodarstw domowych był stosunkowo wysoki. Przeciętnie w gospodarstwach domowych zużywano ok. 21 GJ energii w przeliczeniu na 1 mieszkańca, co plasowało Polskę poniżej średniego poziomu europejskiego wynoszącego 25 GJ/1 mieszkańca, a trzeba dodać, że mniej energii w przeliczeniu na mieszkańca zużywają głównie gospodarstwa domowe krajów położonych na południu Europy. W strukturze zużycia energii w gospodarstwach domowych w Polsce największe znaczenie mają paliwa stałe, głównie węgiel kamienny (co jest wyjątkiem w Unii Europejskiej) i drewno opałowe. Były one tymi nośnikami energii, które najczęściej wykorzystywano do celów grzewczych. Paliwa stałe były stosowane do ogrzewania pomieszczeń przez około połowę badanych gospodarstw domowych. W mniejszej liczbie gospodarstw domowych paliwa te służyły także do ogrzewania wody, rzadziej do gotowania posiłków. (…). Ponad 40% gospodarstw wykorzystywało drewno opałowe. Było ono jedynym odnawialnym nośnikiem energii masowo stosowanym w gospodarstwach domowych. Spalano je na ogół w tych samych kotłach i piecach co węgiel kamienny, jednocześnie z węglem lub zamiennie. Oprócz drewna gospodarstwa zużywały także inne rodzaje biomasy, ale powszechność ich stosowania była znacznie mniejsza niż drewna” [1].

Urządzenia stałopalne
Ogrzewanie budynków zdominowane jest przez urządzenia na paliwa stałe, które obejmują 51,1% gospodarstw domowych ([1], tabela 5). Najpopularniejszymi źródłami ciepła opalanymi paliwami stałymi są kotły stałopalne dwufunkcyjne (głównie węglowe) do zasilenia instalacji centralnego ogrzewania (40,5%) oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej. Mniej popularne są kotły stałopalne jednofunkcyjne (29,6%), zasilające wyłącznie instalacje centralnego ogrzewania, piece kaflowe (22,4%), kominki (6,8%), piece kuchenne (0,7%). Wykres 1 ukazuje udział poszczególnych źródeł ciepła zasilających instalacje centralnego ogrzewania gospodarstw domowych.
W przypadku źródeł ciepła wykorzystywanych do przygotowania ciepłej wody użytkowej udział urządzeń opalanych paliwami stałymi jest nieduży i wynosi zaledwie 18%, co widać na wykresie 2.

Taki stan rzeczy wynika z faktu, iż do celów przygotowania ciepłej wody użytkowej z grupy urządzeń opalanych paliwami stałymi można wykorzystać przede wszystkim kotły węglowe dwufunkcyjne. Potwierdzeniem powyższego wniosku może być podobny procentowo udział kotłów dwufunkcyjnych w ogólnej strukturze źródeł ciepła na cele ogrzewcze, który wynosi 20%. Teoretycznie do przygotowania ciepłej wody użytkowej można wykorzystać kominki z płaszczem wodnym, pracujące w rozbudowanych systemach z zasobnikami ciepłej wody użytkowej i/lub buforami ciepła oraz trzony kuchenne w kuchennych piecach węglowych. Wyniki badań nie obejmują tak szczegółowych analiz, ale z duża dozą prawdopodobieństwa można stwierdzić, że są to rozwiązania niszowe.

Na węgiel i drewno
Spalanie paliw stałych w urządzeniach wielopaliwowych w Polsce jest zjawiskiem powszechnym. Paliwa stałe wykorzystywane są na cele grzewcze w 51,1% gospodarstw domowych. Najczęściej stosowanym paliwem stałym jest węgiel kamienny (42,74%, [1]) i drewno opałowe (42,49%, [1]). Pozostałe paliwa stałe, między innymi węgiel brunatny, koks oraz inne biopaliwa, są stosowane znacznie rzadziej. Węgiel kamienny oraz drewno są paliwami spalanymi jednocześnie lub zamiennie w kotłach stałopalnych i piecach, dlatego można tu mówić o urządzeniach wielopaliwowych. Nieduży odsetek gospodarstw domowych wykorzystujący węgiel i drewno wykazał spalanie tylko jednego rodzaju paliwa. Spalanie wyłącznie węgla wykazało 6,1% gospodarstw [1], spalanie wyłącznie drewna opałowego wykazało 4,8% [1]. Podstawowym kryterium wykorzystania jednego z paliw przy spalaniu dwupaliwowym są względy ekonomiczne i dostępność. Drugim kryterium może być pora roku. W środku sezonu grzewczego, gdzie jest relatywnie wysokie zapotrzebowanie na ciepło, wygodniej jest spalać węgiel jako bardziej kaloryczny oraz dłużej dostarczający ciepło, bez konieczności ręcznego dostarczania paliwa do paleniska lub kosza załadunkowego. W okresach przejściowych oraz na końcu i na początku sezonu grzewczego, gdy jest małe zapotrzebowanie na ciepło, korzystnie jest przepalać drewnem dla szybkiego podgrzania pomieszczeń lub „złamania temperatury” w porze deszczowej. W przypadku najprostszych kotłów rusztowych oraz pieców spalanie obu paliw odbywa się często jednocześnie. Po okresie postoju, gdy kocioł jest zimny, rozpala się go z wykorzystaniem drewna jako materiału łatwiejszego do zainicjowania spalania.
Gdy komora spalania oraz komin osiągną wystarczającą temperaturę i pojawi się właściwy ciąg kominowy, wówczas często przechodzi się na węgiel, aż do całkowitego jego wypalenia i cykl się powtarza. Z pośród urządzeń do spalania paliw stałych największy udział mają kotły stałopalne dwufunkcyjne (40,5%) oraz kotły stałopalne jednofunkcyjne (29,6%), dlatego dalsze rozważania zostaną ograniczone do tej grupy urządzeń, rola pozostałych poza kominkami będzie w czasie malała. Wymienione tu zostały tylko dwa paliwa wykorzystywane jednocześnie lub zamiennie. Możemy zatem uszczegółowić i zamiast kotłów wielopaliwowych używać określenia kotły dwupaliwowe. Warto jednak pozostać przy nazwie kotły wielopaliwowe ze względu na możliwość stosowania biopaliw w postaci brykietów drzewnych, polan i innych substancji palnych.

W ogólnym bilansie wytworzonej energii na potrzeby gospodarstw domowych 29,6% energii pochodzi z węgla kamiennego, zaś 13% z drewna opałowego. W krajowym bilansie energii wytworzonej z węgla kamiennego udział gospodarstw domowych to 12,2%, zaś w krajowym bilansie energii wytworzonej z drewna opałowego – na gospodarstwa domowe przypada aż 61,3% [1].
Przedmiotem następnego artykułu będą względy ekonomiczne stosowania kotłów węglowych.
Grzegorz Ojczyk

Wykres 1. Ogrzewanie pomieszczeń według technik ogrzewania [1].
Wykres 2. Ogrzewanie wody według technik ogrzewania [1].

Literatura:
1. Zużycie energii w gospodarstwach domowych w 2009 r. Główny Urząd Statystyczny – Warszawa 2012 r.

Maciej Różański

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