Jakie będzie ogrzewanie budynków w przyszłości – elektryczne? Promienne ciepło.

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa  zobacz pdfa

Pytanie postawione powyżej pada niebezpodstawnie. Wynika z obserwacji zmieniających się technologii grzewczych, wprowadzania coraz to nowocześniejszych i wydajniejszych urządzeń do ogrzewania i sterownia, jak również najnowszych przepisów, warunków technicznych i norm zmierzających do zaostrzenia parametrów związanych z izolacją termiczną przegród budynku, a także tendencji do wykorzystywania odnawialnych źródeł energii.

Wszystkie te działania zarówno techniczne, jak i prawne zmierzają do tego, aby budynki „przyszłości” były ogrzewane przysłowiową żarówką, aczkolwiek także w zakresie oświetlenia technologia tak się rozwinęła, że popularne jeszcze nie tak dawno żarówki z żarnikiem wolframowym (które dawały trochę ciepła) odchodzą do lamusa, a obecnie zaczyna dominować oświetlenie LED z pomijalnym wydzielaniem się ciepła.

Nowe standardy

Od 1 stycznia 2014 roku weszły przepisy o nowych standardach energetycznych budynków, zamieszczone w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002, w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, z późniejszymi zmianami.

Zmiany te mają wpływ na standard energetyczny budynków nowych i przebudowywanych oraz dotyczą tych, w których następuje zmiana sposobu użytkowania, ich rozbudowa lub nadbudowa. Mamy więc sytuację, że projektowanie w/w budynków wyrażane w świadectwie charakterystyki energetycznej musi być dostosowane do nowych przepisów, a konkretnie do planowania wskaźnika EP, czyli wielkości rocznego zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną, która to obrazuje potrzebną energię, aby zaspokoić potrzeby danego budynku w zakresie jego ogrzania, wentylacji, ciepłej wody użytkowej, a także chłodzenia i oświetlenia. Wskaźnik EP wyraża się w ilości kWh/m2 powierzchni użytkowej i na 1 rok, czyli w skrócie kWh/(m2 * rok), co oznacza ilość energii, którą zużyje dany budynek w ciągu roku, przeliczając na 1 m2.
Do roku 2014 wskaźnik EP był pokazywany i obliczany tylko i wyłącznie w celu informacji o poziomie charakterystyki energetycznej danego budynku oraz wypełnienia tego wymogu wynikającego z przepisów prawa. Od stycznia tego roku zostaje wprowadzony wskaźnik EP max., co oznacza, że jego przekroczenie nie jest możliwe.

Skutkuje to mianowicie niezgodnością z prawem, a co za tym idzie – niemożliwością wydania pozwolenia na użytkowanie budynku, w którym wskaźnik EP max. jest przekroczony. Warto też zauważyć, że EP max. wraz z upływem lat ulega zmniejszeniu w niektórych typach budynku prawie dwukrotnie, a w stosunku do większości budynków użyteczności publicznej jest on bardzo rygorystycznie ustanowiony już od stycznia 2014.

Jeśli chodzi o konkrety, EP max. na potrzeby ogrzewania, wentylacji oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej dla budynku mieszkalnego jednorodzinnego wynosi
od 1 stycznia 2014 – 120 kWh/(m2 * rok),
od 1 stycznia 2017 r. – 95 kWh/(m2 * rok),
od 1 stycznia 2021 r. – 70 kWh/(m2 * rok), a dla budynków mieszkalnych wielorodzinnych odpowiednio do lat wyżej podanych 105, 85 i 65 kWh/(m2 * rok).

Warto też przytoczyć dane wskaźnika EP max. dla większości budynków użyteczności publicznej (z wyjątkiem budynków opieki zdrowotnej), który, jak pisałem powyżej, jest ustanowiony jeszcze bardziej rygorystycznie i tak
od 1 stycznia 2014 r. wynosi on 65 kWh/(m2 * rok),
od 1 stycznia 2017 r. – 60 kWh/(m2 * rok),
od 1 stycznia 2021 r. (a dla budynków zajmowanych przez władze publiczne oraz będące ich własnością od 1 stycznia 2019 r.) – 45 kWh/(m2 * rok).

Oczywiste jest więc, iż tendencja dalszego zmniejszania wskaźnika EP max. w miarę upływu lat jest tylko kwestią czasu. Te zmiany mają prowadzić do tego, aby budynki przyszłości stanowiły dobrze zaizolowane ze wszystkich stron „termosy”. Komfort użytkowania ma być zapewniony przez wentylację mechaniczną nawiewno-wywiewną z rekuperacją oraz sterowaniem elektronicznym takich budynków. Zmierzamy do tzw. domów „inteligentnych”, w których jeśli będzie potrzebne ogrzewanie, to w minimalnym zakresie, a wtedy zupełnie wystarczające i ekonomiczne, zarówno inwestycyjnie, jak też w eksploatacji, będzie wyłącznie ogrzewanie elektryczne. Najkorzystniejsze dla człowieka jest ogrzewanie podłogowe. Poza komfortem ciepłej podłogi gwarantuje ono bliski profilowi idealnemu rozkład ciepła najkorzystniejszy dla człowieka pod względem fizjologicznego rozkładu temperatury jego ciała (rys. 1).

Ogrzewanie elektryczne jest najtańszym w inwestycji ogrzewaniem, niewymagającym budowy dodatkowych pomieszczeń (kotłowni) oraz systemów kominowych i jest ogólnie dostępne, bo chyba trudno w obecnych czasach wyobrazić sobie budynek bez dostępu energii elektrycznej.
Poza tym niskie zapotrzebowanie budynku na energię do jego ogrzewania, co wynika z konieczności dostosowania się parametrów energooszczędności budynków do przepisów prawa, sprawi, że nasze rachunki za prąd wydawane na samo ogrzewanie będą wyjątkowo niskie, a może nawet mniejsze niż te, które będziemy ponosić na używanie urządzeń elektronicznych i AGD, bez których coraz trudniej nam funkcjonować, aby żyć komfortowo.

Domy przyszłości to domy bez zasilania w takie źródła energii jak gaz, olej, czy też kotłownie MPEC, obecnie tak popularne szczególnie w budownictwie mieszkalnym wielorodzinnym. Wystarczać będzie nam energia elektryczna, która zasili urządzenia codziennego użytku oraz zapewni ciepło pomieszczeń, głównie w zakresie komfortu ciepłej podłogi oraz ogrzania wody i obsługi wentylacji z rekuperacją. Przyszłe budynki będą miały na tyle dużą bezwładność cieplną, że nawet wielogodzinne zaniki prądu nie wpłyną negatywnie na komfort cieplny użytkowania. W ostateczności dłuższy brak energii elektrycznej może być uzupełniony przez montaż agregatów prądotwórczych, których moc będzie zależała od wielkości budynku, lecz w przeliczaniu na jego m2, przy coraz bardziej rygorystycznych przepisach oszczędzania energii nie będzie potrzeby instalowania urządzeń o wielkich mocach, a w przypadku domów jednorodzinnych wystarczą agregaty podtrzymujące wyłącznie oświetlenie i pracę wentylatorów mających niewielkie moce w systemie wentylacji.

Zalety
Powyżej zostały wymienione tylko niektóre z zalet elektrycznego ogrzewania podłogowego, a mianowicie:

* równomierny, zbliżony do idealnego rozkład temperatury,
* niskie koszty inwestycyjne w system grzewczy – ogrzewanie elektryczne jest najtańszym inwestycyjnie na rynku sposobem ogrzewania,
* brak potrzeby budowy pomieszczeń na kotłownie i kominy dymowe, co pozwala na znaczne zmniejszenie kosztów inwestycyjnych całego budynku,
* powszechna dostępność energii elektrycznej,
* niskie koszty eksploatacji dzięki niskiemu zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania oraz ze względu na możliwość skorzystania z dwukrotnie tańszej taryfy nocnej, szczególnie przy elektrycznym podłogowym ogrzewaniu akumulacyjnym,
* zapewnienie komfortu ciepłej podłogi, tak docenianej przez człowieka, szczególnie przy „zimnych” posadzkach.

Poza tymi zaletami są również inne:

* ogrzewanie podłogowe jest niskotemperaturowe, grzejnikiem jest powierzchnia podłogi, co stwarza właściwy mikroklimat (brak efektu spalania i unoszenia się kurzu oraz wysuszania powietrza) i właściwe dobranie mocy grzejnej do dużej, jak na podłogę, dostępnej powierzchni grzejnej,

* ogrzewanie podłogowe emituje ciepło głównie poprzez promieniowanie i tym sposobem jest podwyższona temperatura płaszczyzn w pomieszczeniu, co sprawia, że temperaturę powietrza możemy obniżyć bez szkody na komforcie cieplnym, a to daje dodatkowe wymierne korzyści finansowe w postaci mniejszych rachunków za wykorzystywanie energii elektrycznej do ogrzewania,

* zalecane są dla alergików, ponieważ nie występuje zjawisko suchej destylacji kurzu oraz nie ma kontaktu powietrza z metalowymi powierzchniami grzejników naściennych nagrzewających się do temperatur powyżej 55oC i gdzie przy przewadze jonów dodatnich nad ujemnymi pojawia się odczucie duszności oraz suchości w drogach oddechowych,

* niewidoczność systemu grzejnego w postaci przewodów lub mat grzejnych skrytych w podłodze,

* widoczne jedynie sterowniki (i to niekoniecznie, jeśli umieścimy je w skrzynce rozdzielczej z innymi urządzeniami sterowania elektrycznego budynku) pozwalają na precyzyjną elektroniczną regulację systemu, dostosowując potrzebne parametry do naszego komfortu,

* estetyka pomieszczeń, gdyż nie ma potrzeby zabudowy rur c.o. gazu i często wystających poza obrys ścian kominów,

* proste sterowanie i obsługa,

* wysoka jakość produktów elektrycznego ogrzewania podłogowego, o czym może świadczyć udzielana gwarancja, wynosząca u większości producentów tego systemu 20 lat, podczas gdy producenci kotłów, pomp ciepła i innych urządzeń grzewczych oferują maksymalnie 5 lat,

* żywotność systemu wynosi ponad 50 lat, co można stwierdzić po nadal pracujących systemach ogrzewania podłogowego zamontowanych przez pierwszych jego producentów, kiedy inne systemy oceniają żywotność swoich urządzeń na 15-20 lat, a tendencja jest raczej malejąca, aby za wszelką cenę sprzedaż tych urządzeń wzrastała (widać to po jakości produkowanych kotłów – nie tylko dawniej, ale i dziś, a paradoksem jest, że kupując obecnie taniej niż kiedyś, pomimo lepszych parametrów elektro-technicznych, otrzymujemy gorszą jakość produktu),

* ekologiczność systemu w miejscu jego eksploatacji, a poza nią obowiązek stosowania filtrów przez zakłady produkujące energię elektryczną, które to znacząco ograniczają emisję spalin,

* system jest bezpieczny – wynika to z obowiązku podpięcia go nie tylko pod wyłączniki nadmiarowo-prądowe, lecz też pod różnicowoprądowe o czułości ∆ ≤ 30 mA.

Jacek Karpiesiuk

Ilustracje z archiwum: Elektra i Elektra Kardo.

{nice1}

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