Czym ogrzewać dom w 2023 roku, żeby nie zbankrutować?

Jeśli chcemy utrzymać rachunki za ogrzewanie na racjonalnym poziomie powinniśmy zacząć od ograniczenia zużycia energii. W nowym budynku oznacza to przede wszystkim precyzyjne wykonanie izolacji termicznej, zadbanie o szczelność konstrukcji oraz zastosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła. Duże znaczenie ma także odpowiednia regulacja wydajności instalacji grzewczej. Z kolei w domu modernizowanym kluczowe jest określenie optymalnego wariantu jego ocieplenia. W tym celu warto zlecić sporządzenie audytu energetycznego. Redukcja potrzeb energetycznych budynku sprawi, że nawet w przypadku znacznego wzrostu cen poszczególnych nośników energii, koszty użytkowania nie będą tak dużym obciążeniem dla domowego budżetu. Kolejnym krokiem jest wybór źródła ciepła i instalacji grzewczej czy też modernizacja systemu grzewczego w celu uzyskania jego najwyższej efektywności. W artykule omawiamy cechy popularnych technologii wykorzystywanych w budynkach mieszkalnych oraz zakres prac związanych z montażem danego urządzenia i przewidywany koszt eksploatacji. Zostanie on określony zarówno dla nowego, jak i modernizowanego domu, a także dla budynku, który nie został poddany termomodernizacji. 

Powietrzna pompa ciepła

Rosnącą popularnością w ostatnich latach cieszą się pompy ciepła typu powietrze-woda. Jak sama nazwa wskazuje w trakcie pracy pobierają one energię z powietrza otaczającego budynek. Są one zasilane energią elektryczną, ale dzięki pozyskiwaniu ciepła z otoczenia są w stanie dostarczyć nawet 3 do 5 razy więcej ciepła w porównaniu do zużywanej ilości prądu. Efektywność tych urządzeń jest tym wyższa, im niższa jest wymagana temperatura wody w instalacji grzewczej. Oprócz ogrzewania pomieszczeń pompa może także zapewnić przygotowanie ciepłej wody do użytkowej (c.w.u.) oraz ewentualnie schładzanie wnętrz w okresie letnim. Takie rozwiązanie jest możliwe, jeśli system grzewczy zostanie zaplanowany w odpowiedni sposób, np. zastosujemy ogrzewanie/chłodzenie podłogowe czy też klimakonwektory. Pompę można też połączyć z grzejnikami, jednak powinny być one na tyle duże, aby je zasilać, jak najniższą temperaturą wody grzewczej.

Zakres prac montażowych w nowym domu

Projektując dom z zamiarem zastosowania powietrznej pompy ciepła należy wybrać odpowiednie miejsce montażu jednostki zewnętrznej. Trzeba przy tym pamiętać, że jedne urządzenia działają ciszej, a inne nieco głośniej, co określane jest mianem tzw. mocy akustycznej. Z reguły, im wyższa jest moc pompy ciepła, tym bardziej ją słychać w trakcie pracy. To zaś oznacza, iż musimy zachować większą odległość od granicy działki, aby nie przekroczyć dozwolonego poziomu hałasu w tym miejscu. Ponadto im wyższa jest moc urządzenia, tym wyższe są koszty zakupu. W związku z tym proces przygotowania konkretnych rozwiązań rozpoczyna się od zlecenia szczegółowych obliczeń strat ciepła budynku i wyboru rodzaju systemu grzewczego. Na tej podstawie projektant instalacji będzie mógł wybrać pompę o odpowiedniej mocy i przygotować dokumentację dla całego układu.

Miejsce ustawienia jednostki zewnętrznej

Modele o niedużej mocy można zainstalować zaledwie 3-4 m od granicy działki. Natomiast urządzenia mające wyższą moc mogą wymagać dystansu 8-12 m. Zależy to również od lokalizacji samej pompy ciepła względem budynku. Przeanalizujmy trzy opcje:
1 – planowane jest zamontowanie jednostki o małej mocy w ogródku, w odległości co najmniej 3 m od budynku. Wówczas praca urządzenia nie będzie uciążliwa dla nas samych oraz sąsiadów, gdyż poziom hałasu będzie spadał bardzo szybko;
2 – urządzenie będzie ustawione w pobliżu pojedynczej ściany. W tej sytuacji musi się ono znajdować w większej odległość od granicy działki. Szczegółowe informacje znajdziemy w dokumentacji dostarczanej przez poszczególnych producentów;
3 – przewidywana jest instalacja pompy w wewnętrznym narożniku, wnęce lub w wąskiej przestrzeni między dwoma budynkami. To najmniej korzystne rozwiązanie, gdyż odbicie fal dźwiękowych od ścian sprawia, że wymagana będzie znaczna odległość urządzenia od granicy działki (czasami to nawet kilkanaście metrów). Ale podobnie jak poprzednio, powinniśmy się kierować wytycznymi producentów

Wybór sposobu podgrzewania wody do mycia

Na rynku dostępne są jednostki wewnętrzne pompy zawierające zbiornik c.w.u. o pojemności 180-200 l. Taki model zalecany jest, gdy dom będzie zamieszkały przez 3-4 osobową rodzinę, a w łazienkach znajdzie się tradycyjna wanna lub prysznic, a nie np. deszczownica. Natomiast, gdy przewidywany jest duży pobór ciepłej wody, lepszym rozwiązaniem będzie zakup zbiornika o większej pojemności, np. 300-500 l. Poza tym, dzięki temu możliwe będzie podgrzewanie wody, np. tylko w godzinach występowania niższej ceny energii elektrycznej czy podczas pracy instalacji fotowoltaicznej.

Połączenie jednostki wewnętrznej pompy ciepła z instalacją grzewczą

Tego typu połączenie może być dość proste i niezbyt kosztowne pod warunkiem wyboru jednolitego, niskotemperaturowego systemu grzewczego, czyli np. ogrzewania podłogowego lub ściennego o odpowiednio niskich oporach hydraulicznych. W niektórych instalacjach niezbędne będzie jednak zastosowanie dodatkowego zbiornika buforowego o niewielkiej pojemności – zwykle od 20 do 100 l (w zależności o mocy i specyfiki urządzenia). Dotyczy to zwłaszcza systemów, w których planujemy montaż termostatów do regulacji temperatury w każdym pomieszczeniu. Natomiast, jeśli planujemy podział instalacji na kilka niezależnych obiegów grzewczych, takich jak np. grzejniki na poddaszu i instalacja podłogowa na parterze czy 2-3 osobne instalacje podłogowe, to zakres prac montażowych i koszt osprzętu, może być znacznie wyższy. Konsekwencją takiego wyboru bowiem, jest zwykle koniczność zakupu i montażu zbiornika buforowego oraz osobnych zestawów z pompami obiegowymi.

Zakres prac montażowych w domu modernizowanym

Decydując się na montaż powietrznej pompy ciepła w budynku, który planujemy remontować, prace należy zacząć od redukcji strat przez ściany zewnętrzne i połać dachową. Dzięki temu wymagana temperatura wody zasilającej obniży się. Jeśli jednak chcielibyśmy osiągnąć znacznie wyższą efektywność podczas działania urządzenia, należy oprócz tego rozbudować grzejniki lub wymienić je na większe. Czasami stosuje się w ich miejsce klimakonwektory. Jeśli zaś chodzi o wybór miejsca jednostki zewnętrznej czy wybór zbiornika c.w.u. obowiązują analogiczne zasady co w nowym domu.

Na co zwrócić uwagę w nowym domu?

Jeśli zależy nam na najniższych kosztach inwestycji i eksploatacji, wówczas powinniśmy zdecydować się na zastosowanie możliwe prostego i jednolitego systemu grzewczego (np. podłogowego lub ściennego). W okresie letnim można go również wykorzystać do częściowego schłodzenia pomieszczeń – zwykle o 2-3ºC. Bardziej intensywne schłodzenie nie jest możliwe z uwagi na niższą moc instalacji płaszczyznowej w funkcji chłodzenia. Ponadto nie należy nadmiernie obniżać temperatury podłogi i ścian, aby nie doszło do skraplania się pary wodnej z powietrza na tych powierzchniach. Jeszcze inna opcja wykorzystania pompy ciepła zarówno do ogrzewania, jak i do komfortowego chłodzenia wnętrz to połączenie jej z klimakonwektorami. Są to urządzenia, przez które latem przepływa chłodna woda dostarczana z pompy, a wbudowany w nich wentylator wymusza przepływ powietrza. W efekcie następuje intensywne schłodzenie pomieszczeń i możliwość osuszenia powietrza. Ważnym elementem klimakonwektora jest też taca ociekowa, na której zbiera się woda powstająca po schłodzeniu i skropleniu pary wodnej z powietrza. Powstające skropliny należy odprowadzić do kanalizacji. Dlatego nie można zapomnieć o zaprojektowaniu tej instalacji w każdym z chłodzonych pomieszczeń.

Na co zwrócić uwagę w modernizowanym domu?

Efektywność systemu z powietrzną pompą ciepła zależy przede wszystkim od wymaganej temperatury wody w instalacji. W budynkach modernizowanych, a zwłaszcza tych, które planuje się dopiero modernizować zamontowane są zwykle grzejniki. W trakcie mrozów muszą być one zasilane wodą o wysokiej temperaturze – nawet powyżej 55ºC. Co prawda wiele modeli pomp ciepła może osiągnąć taką temperaturę nawet w trakcie mrozów, ale nie oznacza to jednak, że koszty takiej eksploatacji będą niskie. Efektywność pompy ciepła w tej sytuacji nie przekracza 2, a w trakcie fali mrozów może być jeszcze niższa z uwagi na równoległą pracę grzałki elektrycznej.

Gruntowa pompa ciepła

Zastosowanie gruntowej pompy ciepła oznacza szerszy zakres prac niż z modelem powietrznym. Oprócz montażu urządzenia wewnątrz budynku należy również zlecić wykonanie odwiertów pionowych (inaczej sond gruntowych) lub kolektora poziomego. Następnie tę instalację odbierającą ciepło z gruntu wypełniamy płynem niezamarzającym – najczęściej wodnym roztworem glikolu propylenowego. Zwróćmy uwagę na to, że zimą pompa gruntowa ma lepszą efektywność niż powietrzna, gdyż temperatura gruntu w tym okresie jest z reguły wyższa niż powietrza. Poza tym pompa gruntowa nie wymaga cyklicznego odladzania i nie pobiera na ten cel ciepła z instalacji grzewczej. Za to w cieplejsze, wiosenne dni efektywność powietrznej pompy jest wyższa, ponieważ w tym czasie temperatura powietrza jest wyższa niż gruntu wokół sond (tu nie przekracza zwykle 2-3oC). Ważną zaletą systemu z pompą gruntową – szczególnie w nowym budynku, z instalacją podłogową – jest możliwość wykorzystania funkcji tzw. chłodzenia pasywnego. W przeciwieństwie do pompy powietrznej, w tym czasie nie pracuje sprężarka, a jedynie pompy obiegowe, które zużywają znacznie mniej energii elektrycznej. Poza tym ciepło odprowadzane z pomieszczeń jest magazynowanie w ziemi i wykorzystywane później, np. do podgrzania wody do mycia. Co więcej koszt konserwacji pompy gruntowej ciepła jest niski, ponieważ dotyczy on raczej samego osprzętu instalacyjnego, jak filtry, naczynia wzbiorcze, itd., a nie samej pompy ciepła.

Zakres prac montażowych w nowym domu

W nowym budynku zawsze warto rozważyć zastosowanie możliwie nieskomplikowanej oraz niskotemperaturowej instalacji grzewczej, np. podłogowej czy ściennej. Dzięki temu możliwe będzie bezpośrednie podłączenie gruntowej pompy z instalacją bez potrzeby stosowania dodatkowych pomp obiegowych, zaworów mieszających, itd. Jeśli planujemy wykorzystać ją także w trybie chłodzenia, wówczas również stosujemy instalację podłogową, ścienną, opcjonalnie sufitową. Innym rozwiązaniem jest zastosowanie klimakonwektorów, których ważnym atutem jest możliwość bardziej intensywnego schodzenia powietrza, a przez to i redukcja jego wilgotności. Współczesne, gruntowe pompy ciepła są bardzo ciche. Pomimo to odpowiednim miejscem do zamontowania urządzenia jest pomieszczenie techniczne. Pozwoli to uniknąć przenoszenia się hałasu do pomieszczeń użytkowych, a zwłaszcza do sypialni. Podczas prac montażowych do pompy ciepła doprowadzamy dwie rury z sond gruntowych lub z kolektora poziomego. Z reguły w instalacji występują co najmniej 2-3 sondy lub 2-3 pętle kolektora poziomego. Zatem od czterech do sześciu rur (czasem więcej), trzeba podłączyć do tzw. rozdzielacza czy kolektora. Może on być umieszczony w pomieszczeniu technicznym i wtedy do budynku wprowadzamy, np. 4-6 przewodów. Opcjonalnie mogą być one wprowadzone do wspólnej studzienki zbiorczej, mieszczącej się przed budynkiem. Dzięki temu redukujemy liczbę rur doprowadzanych do pompy ciepła.

Zakres prac montażowych w domu modernizowanym

Przed przystąpieniem do realizacji inwestycji należy ustalić wymaganą liczbę odwiertów oraz ocenić możliwości ich lokalizacji na powierzchni posesji. Wymagane odległości od budynku czy granicy działki są niewielkie i wynoszą 1,5 m. Z kolei wymagany dystans między sondami to co najmniej 8-10% ich głębokości. Ze względu na to, że najczęściej stosowane są odwierty o głębokości do 100 m, to odległość między nimi powinna wynosić co najmniej 8-10 m. Ważnym etapem prac jest połączenie sond gruntowych z pompą ciepła. W modernizowanym budynku trudno czasem wskazać ich optymalny przebieg. Niekiedy muszą być prowadzone przez inne pomieszczenia, np. garaż. Chcąc ewentualnie ograniczyć liczbę rur do dwóch, przed budynkiem montuje się studzienkę zbiorczą, do której podłączone są przewody z kilkunastu nawet odwiertów.

Na co zwrócić uwagę w nowym domu?

Nie tylko w nowym, ale i modernizowanym budynku należy zadbać o to, aby wymagana moc pompy ciepła i wielkość instalacji dolnego źródła została ustalona bardzo dokładnie. Dlatego projektant oblicza precyzyjnie straty ciepła i proponuje konkretny system grzewczy. Równolegle geolog sporządza projekt prac geologicznych, który będzie czytelną podstawą do doboru liczby i głębokości odwiertów. Jeśli planujemy wykorzystywać funkcję chłodzenia, musimy pamiętać o tym, aby rury, którymi latem ma płynąć chłodna woda zostały dokładnie zaizolowanie, z wykorzystaniem materiału paroszczelnego. Unikniemy w ten sposób skraplania się pary wodnej na powierzchni rur, np. w pomieszczeniu technicznym. Ważną kwestią jest doprowadzenie rur z instalacji dolnego źródła do pomieszczenia pompy ciepła. Najlepiej zaplanować ich trasę już na etapie projektu budynku. Dotyczy to zwłaszcza domu posadowionego na płycie fundamentowej. Dla uzyskania najniższych kosztów inwestycji i eksploatacji warto wybrać możliwie najprostszy wariant systemu grzewczego, który zapewni niską temperaturę pracy. Najczęściej jest to ogrzewanie podłogowe lub ścienne.

Na co zwrócić uwagę w modernizowanym domu?

W tej sytuacji, zwłaszcza gdy działka jest nieduża, wyzwaniem może być wygospodarowanie odpowiedniej przestrzeni do wykonania odwiertów. Następnie należy zdecydować czy rury z poszczególnych odwiertów prowadzimy pojedynczo do pomieszczenia technicznego czy też stosujemy studzienkę zbiorczą na zewnątrz, z której kierujemy dwie rury w stronę pompy ciepła. W miarę możliwości przewody prowadzi się w gruncie i po przejściu przez fundament biegną one wewnątrz budynku. W szczególnych przypadkach, np. domu na płycie fundamentowej niezbędne może być wyprowadzenie rur z ziemi po ścianie, pod warstwą izolacji termicznej i wprowadzenie ich poziomo do budynku. W modernizowanym domu korzystamy zwykle z grzejników, które podczas dużych mrozów wymagają zasilania wodą o wysokiej temperaturze, np. 55-60ºC. Większość pomp ciepła ma możliwość pracy z taką wartością temperatury, ale ich efektywność będzie wtedy niska i zapewne nie przekroczy 3. W miarę możliwości należy dążyć do zredukowania wymaganej temperatury zasilania grzejników przez zastosowanie dodatkowej warstwy izolacji termicznej budynku (o ile jest to jeszcze uzasadnione) lub też rozbudowę/wymianę grzejników.

Dlaczego opłaca się współpraca pompy ciepła z fotowoltaiką?

Pompa ciepła podczas pracy pobiera energię elektryczną. To, ile jej zużyje zależy od wielkości budynku, standardu izolacji termicznej oraz wymaganej temperatury zasilania instalacji. W niewielkim, dobrze izolowanym domu z instalacją podłogową potrzeba od 2000 do 3000 kWh prądu na rok. Z kolei Dlaczego opłaca się współpraca pompy ciepła z fotowoltaiką? w domu o dużej powierzchni, a do tego z kiepską izolacją i z grzejnikami wymagającymi zasilania wodą o wysokiej temperaturze, pobór prądu może wynieść 10 000 kWh na rok (a czasem więcej). Wraz ze wzrostem cen energii będzie to oznaczało coraz wyższe obciążenie budżetu domowego. Poza redukcją zużycia energii przez ocieplenie budynku i optymalizacją pracy instalacji, roczny koszt ogrzewania możemy obniżyć również przez montaż instalacji fotowoltaicznej (w skrócie PV). Stosując to rozwiązanie będziemy mogli wykorzystać część generowanego prądu na potrzeby zasilania sprzętu AGD i RTV oraz podgrzewania wody do mycia czy też ogrzewania pomieszczeń (wiosną i jesienią). Z reguły bieżąca konsumpcja energii nie przekracza 20% ilości produkowanej w skali roku przez PV. Pozostała ilość jest sprzedawana do sieci, a uzyskany przychód służy potem do opłacania zakupu energii czynnej. Dzięki temu roczny koszt eksploatacji pompy ciepła jest niższy. Niestety nie można precyzyjnie ocenić czasu zwrotu tego typu inwestycji, ponieważ prąd jest sprzedawany wg średniej miesięcznej ceny rynkowej, która jest różna w poszczególnych miesiącach. A od lipca 2024 roku energia będzie sprzedawana wg aktualnej średniej ceny godzinowej. 

Pompy ciepła są objęte wymogiem umieszczania na nich etykiet energetycznych. Informują one o efektywności działania pompy, podają poziom hałasu w czasie ich pracy, co ułatwia wybór odpowiedniego modelu.

Kocioł kondensacyjny na gaz

W ostatnich latach kocioł na gaz był jednym z najpopularniejszych źródeł ciepła w budynkach jednorodzinnych. Obecnie, zgodnie z przepisami, montuje się wyłącznie urządzenia kondensacyjne, które uzyskują najwyższą efektywność, a przy tym nie pobierają powietrza do spalania gazu z pomieszczenia. Dzięki temu nie ma ryzyka wypływu spalin do wnętrza, np. w przypadku niedrożności przewodów czy nieuprawnionej ingerencji w układ wentylacyjny. Większość kotłów kondensacyjnych może być zasilana gazem ziemnym lub płynnym. W zależności od konstrukcji urządzenia przystosowanie go do spalania gazu płynnego może on wymagać jedynie regulacji lub też wymiany części elementów palnika. Uwaga! W polskich sieciach gazowych najpopularniejszym gazem jest gaz kategorii E (dawniej GZ50). Z tego względu prawie wszystkie kotły dostępne na naszym rynku są do niego przystosowane. Oprócz tego lokalnie mamy do czynienia z sieciami zasilanymi gazem Lw czy Ls lub zbliżonymi. Dlatego podpisując umowę ze spółką gazowniczą, powinniśmy upewnić się, z jakiego rodzaju gazu będziemy korzystać i zakupić kocioł, który ma możliwość pracy w danej sieci.

Zakres prac montażowych w nowym domu

Jeśli w pobliżu działki występuje sieć gazowa, korzystnym rozwiązaniem jest jest montaż kotła zasilanego tym paliwem. Biorąc pod uwagę zmiany cen gazu na przestrzeni ostatnich 10-15 lat, takie rozwiązanie zapewniało najbardziej stabilne warunki, a przez wiele lat również niskie rachunki za ogrzewanie. Natomiast, gdy nie ma możliwości korzystania z gazu ziemnego wówczas warto rozważyć montaż zbiornika na gaz płynny. Do wyboru mamy wygodną formę dzierżawy zbiornika i zakupu gazu od wybranego przez nas dostawcy systemowego lub zakup zbiornika na własność i względnie swobodny wybór dostawcy gazu w poszczególnych latach. Pierwsze rozwiązanie pozwala na wyższy komfort, ale też zwykle oznacza wyższy koszt łączny. Z kolei drugie zapewnia większą swobodę i możliwość wyboru najkorzystniejszego dostawcy. Za to niezbędne jest poniesienie kosztów montażu zbiornika oraz regularnych przeglądów technicznych. Do wyboru są zbiorniki naziemne lub podziemne. Ta ostatnia opcja wiąże się z wysokimi kosztami inwestycji i opłatami za regularne przeglądy. Wynika to z większego ryzyka korozji i rozszczelnienia zbiornika. 

Wybór rodzaju kotła

Na rynku znajdziemy modele ścienne dwufunkcyjne oraz jednofunkcyjne w zestawie ze zbiornikiem ciepłej wody użytkowej. W pierwszym rozwiązaniu kocioł zasila system grzewczy, a jednocześnie jest swego rodzaju przepływowym podgrzewaczem wody. Za każdym razem, gdy chcemy umyć ręce czy pojedyncze naczynie, urządzenie przerywa pracę w trybie ogrzewania i zaczyna podgrzewać wodę do mycia. Zaletą tego typu kotłów są niewielkie gabaryty i niższa cena. Natomiast ich wadą jest brak zbiornika magazynującego c.w.u., a przez to brak możliwości równoległego zasilania, np. kuchni i łazienki czy dwóch łazienek jednocześnie. Dlatego w praktyce stosuje się je w mieszkaniach lub niewielkich domach z jedną łazienką. Natomiast zestaw kotła jednofunkcyjnego ze zbiornikiem c.w.u. zapewnia wyższy komfort, gdyż mamy możliwość magazynowania energii w zbiorniku. Dzięki temu, gdy chcemy np. opłukać ręce, palnik w kotle nie musi się uruchamiać.

Wybór miejsca montażu

Kocioł gazowy najczęściej umieszczany jest w pomieszczeniu technicznym, ale może to być również kuchnia, a niekiedy także łazienka. Jeśli bierzemy pod uwagę to ostanie rozwiązanie, musimy sprawdzić czy dane urządzenie ma odpowiedni poziom ochrony przed oddziaływaniem wody, gdyż niektóre kotły nie mają dopuszczenia do montażu w łazience. Pozostałe mogą być w niej montowane, ale wyłącznie z zachowaniem odpowiedniej odległości od wanny czy natrysku.

Odprowadzenie spalin

Gazowy kocioł kondensacyjny należy połączyć z tzw. przewodami powietrzno-spalinowymi. Jak wskazuje nazwa jest to zestaw dwóch rur, z których jedna doprowadza powietrze do spalania gazu, a druga odprowadza spaliny. Dla ułatwienia montażu rury te stanowią najczęściej układ współśrodkowy, tzn. wewnętrzną rurę spalinową o średnicy 60-80 mm otacza rura powietrzna mająca 100 lub 125 mm. Jeśli moc kotła nie przekracza 21 kW, wówczas przewody powietrzno-spalinowe w domu jednorodzinnym, wolnostojącym można wyprowadzić przez ścianę. W pozostałych przypadkach prowadzi się je ku górze, przez dach. Należy również pamiętać o tym, że kotły kondensacyjne mają na tyle wysoką sprawność, iż mogą schłodzić spaliny do temperatury, która umożliwia skroplenie pary wodnej opuszczającej komorę spalania. Pozwala to na odzysk dodatkowej energii, dochodzący nawet do 15%. Oznacza to także potrzebę odprowadzania kondensatu powstającego w przewodzie spalinowym i kotle. W związku z tym w pobliżu urządzenia powinna znaleźć się rura kanalizacyjna.

Współpraca z systemem grzewczym

Sprawność kotła kondensacyjnego, podobnie jak pompy ciepła, zależy od wymaganej temperatury pracy. Im wyższa temperatura wody w instalacji, tym niższa sprawność urządzenia. Przy czym, jeśli chodzi o kocioł, to różnica między sprawnością we współpracy z grzejnikami, a współpracą z ogrzewaniem podłogowym nie jest tak znacząca, jak ma to miejsce w układzie z pompą ciepła. Mimo wszystko warto zastosować instalację podłogową, ścienną lub grzejniki o dużej powierzchni, aby ograniczyć wysokość wymaganej temperatury zasilania systemu grzewczego. Umożliwi to jego prostą adaptację, np. gdy w przyszłości planowalibyśmy montaż pompy ciepła. 

Zgodnie z zaleceniami producentów gazowych kotłów kondensacyjnych montaż, uruchomienie i konserwację tych urządzeń może wykonywać tylko uprawniona firma instalacyjna.

Zakres prac montażowych w budynku modernizowanym

Oprócz wyboru odpowiedniego miejsca montażu urządzenia należy zwrócić uwagę na możliwość odprowadzania kondensatu do kanalizacji. Zdarza się, że kocioł zamontowany w piwnicy znajduje się poniżej rury kanalizacyjnej. W takiej sytuacji stosuje się specjalną pompkę, która ma niewielki zbiornik i okresowo przetłacza kondensat spływający z kotła do kanalizacji. Modernizowana instalacja grzewcza często pracuje w tzw. układzie otwartym i jest zabezpieczona naczyniem przelewowym w najwyższym punkcie systemu. Natomiast większość kotłów gazowych jest przeznaczona wyłącznie do współpracy z zamkniętą instalacją grzewczą. W związku z tym, zwykle dokonuje się przebudowy istniejącej instalacji. Polega to na demontażu otwartego naczynia przelewowego i zastosowaniu naczynia zamkniętego, przeponowego.

Na co zwrócić uwagę w nowym domu?

Najlepiej zdecydować się na możliwie prosty wariant systemu grzewczego, np. bezpośrednie zasilanie instalacji podłogowej/grzejników z kotła. Dzięki temu unikniemy potrzeby zakupu i montażu szeregu dodatkowych elementów, takich jak: sprzęgło hydrauliczne, pompy obiegowe, dodatkowe sterownik, itd. Przy czym bezpośredniego połączenia kotła z instalacją podłogową czy grzejnikami można dokonać jedynie wtedy, gdy system cechuje się odpowiednio niskimi oporami hydraulicznymi. Wartość ta jest określana w projekcie instalacji grzewczej.

Na co zwrócić uwagę w modernizowanym domu?

W tego typu budynku bardzo często w instalacji znajduje się duża ilość zanieczyszczeń. Optymalnym rozwiązaniem jest jej wypłukanie przed wymianą źródła ciepła. Poza tym w trakcie wymiany kotła montuje się tzw. magneto-odmulacz, który będzie miał za zadanie wychwytywać pozostałości zanieczyszczeń, które mogły pozostać w układzie. Dodatkowo wodę instalacyjną warto uzdatnić, stosując inhibitory korozji, a w trakcie kolejnych przeglądów dokonywać kontroli ich stężenia.

Kocioł na pelety

Kolejnym rozwiązaniem, popularnym w ostatnich latach, był montaż kotła opalanego peletem czyli drobnym brykietem drzewnym. Wśród typowych urządzeń wykorzystujących biomasę kotły te uzyskują najwyższą efektywność. Zapewniają przy tym wysoki komfort eksploatacji, przy niewielkich wymaganiach w zakresie obsługi. Niezbędne jest jednak opróżnianie pojemników na popiół, czyszczenie palnika i wymiennika ciepła oraz uzupełnianie paliwa w zbiorniku podajnika. Oczywiście na rynku dostępne są również rozbudowane systemy kotłów na pelety z automatyzacją części tych procesów, np. automatycznym podawanie paliwa z sąsiadującego z kotłownią magazynu. Od kilku lat oferowane są również kondensacyjne kotły na pelet o wysokiej efektywności. Podobnie jak większość kotłów gazowych są one wykonane ze stali nierdzewnej i mają możliwość schłodzenia spalin do dość niskiej temperatury. Pozwala to uzyskać wysoką sprawność i uprościć instalację, gdy np. kocioł współpracuje z ogrzewaniem podłogowym.

Zakres prac montażowych w nowym domu

W przeciwieństwie do kotła gazowego czy pompy ciepła, kocioł na pelety wymaga montażu w osobnym pomieszczeniu technicznym. Musi on być również połączony z odpowiedniej wielkości kominem do odprowadzania spalin. Na etapie projektu budynku, obok kotłowni warto przewidzieć pomieszczenie na opał. W latach, w których ceny tego paliwa były względnie stabilne magazynowanie jego dużej ilości nie było uzasadnione. Obecnie chcąc ewentualnie przygotować się na okresowe przerwy w ich dostawie czy nagłe zmiany cen można rozważyć budowę sezonowego magazynu peletu obok domu. Ważnym elementem współczesnego kotła opalanego peletem jest system automatycznego rozpalania, który umożliwia bezobsługowy start urządzenia, np. po spadku temperatury wody w instalacji. Przy czym we współpracy z instalacją grzewczą o niewielkiej pojemności, np. grzejnikami w dobrze izolowanym budynku czas pracy palnika może być dość krótki. Nie jest to korzystne, ponieważ w trakcie każdego procesu rozpalania i stygnięcia palnika występują okresy niepełnego spalania. W celu wydłużenia cykli pracy palnika i zredukowania ich liczby kocioł na pelety łączy się ze zbiornikiem buforowym, który ma za zadanie akumulować energię.

Zakres prac montażowych w modernizowanym budynku

Wymieniając kocioł węglowy na nowoczesny kocioł opalany peletami warto zacząć od oceny stanu technicznego komina i możliwości wykorzystania go we współpracy z nowym urządzeniem. Czasami komin lub jego wymiary mogą być nieodpowiednie do współpracy z kotłem na pelety, dotyczy to zwłaszcza modelu niskotemperaturowego. W takiej sytuacji niezbędna może być budowa nowego komina lub frezowanie istniejącego i montaż odpowiedniej wkładki ze stali nierdzewnej. Ponadto, jeśli zdecydujemy się na model kondensacyjny niezbędne będzie zapewnienia odpływ skroplin do kanalizacji.

W nowoczesnych kotłach na pelety producenci wprowadzają szereg zmian i rozwiązań, które intensyfikują proces spalania. Dzięki temu urządzenia działają z bardzo wysoką sprawnością, a przy tym z niskim poziomem emisji zanieczyszczeń.

Na co zwrócić uwagę w nowym domu?

Współczesne kotły na pelety mogą również podgrzewać wodę do mycia w osobnym zbiorniku. Jest to możliwe także latem, gdy kocioł nie zasila instalacji grzewczej. System sterowania mierzy temperaturę wody w zbiorniku i gdy spadnie ona o określoną wartość, dochodzi wówczas do zapłonu paliwa, rozgrzania kotła i zasilania zasobnika ciepłej wody. Projektując instalację, najlepiej zastosować zasobnik na ciepłą wodę o względnie dużej pojemności. Dzięki temu kocioł uruchomi się tylko raz czy dwa razy na dobę. Z uwagi na utrzymującą się wysoką cenę paliwa warto także rozważyć zastosowanie zbiornika ciepłej wody zasilanego w okresie letnim przez kolektory słoneczne. Dzięki temu w okresie od marca-kwietnia do października zredukujemy znacząco zużycie opału, a w dni słoneczne kocioł nie będzie się uruchamiał. Innym rozwiązaniem jest zastosowanie specjalnej pompą ciepły do podgrzewania c.w.u. połączonej z niewielką instalacją fotowoltaiczną. W tego typu systemie zimą woda jest podgrzewana przez kocioł, a od wiosny do jesieni przez pompę ciepła współpracującą z fotowoltaiką. Ważną kwestią jest określenie rocznego zużycia paliwa i rozważenie możliwości jego magazynowania w pomieszczeniu obok kotłowni czy też w osobnym budynku gospodarczym. Wstępnie można oszacować, że dla nowego, dobrze izolowanego domu o powierzchni około 150 m2, zamieszkałego przez 4 osoby potrzeba rocznie nieco ponad 4 tony peletów. Oczywiście zależy to także w dużym stopniu od utrzymywanej temperatury wewnętrznej, dobowego zużycia ciepłej wody czy lokalizacji budynku. Kupując paliwo należy sprawdzić jego wilgotność. Najbardziej niebezpieczny jest jednak możliwy samozapłon wilgotnego paliwa składowanego przez wiele miesięcy. Zawsze powinniśmy kupować jedynie suchy opał i regularnie kontrolować jego stan w trakcie przechowywania. 

Na co zwrócić uwagę w modernizowanym domu?

W zależności od jego powierzchni i stanu izolacji termicznej zużycie paliwa może być znacznie wyższe. Zakładając, że dom został ocieplony styropianem o grubości 10 cm, a poddasze wełną mineralną o grubości 20 cm wówczas jednostkowe straty ciepła budynku można oszacować na poziomie około 65 W/m2.

Ceny nośnikóww energii i koszty eksploatacji

W związku z wojną na Ukrainie obecna sytuacja w obszarze energii jest wyjątkowa. Ceny praktycznie wszystkich jej nośników są nienaturalnie wysokie, często wielokrotnie wyższe od kosztów produkcji. W przypadku części nośników – podobnie jak to miało miejsce podczas kryzysu energetycznego w latach 70. – sztucznie ograniczono stawki dla odbiorców indywidualnych. Dotyczy to gazu ziemnego, węgla i energii elektrycznej. Na podstawie obecnych relacji cen między poszczególnymi nośnikami energii nie można niestety oceniać, które rozwiązanie będzie najkorzystniejsze na przestrzeni kolejnych lat. Dla zobrazowania sytuacji przygotowano tabele zawierające oszacowanie  kosztów ogrzewania domu i przygotowania ciepłej wody z wykorzystaniem różnych technologii i nośników. energii Przyjęto ceny paliw z grudnia 2022 roku i prognozowane stawki prądu i gazu w roku 2023.
Jeśli chodzi o węgiel, to do trzech ton możliwy jest jego zakup na preferencyjnych warunkach. Powyżej tej ilości kupimy go już oczywiście w wyższej cenie. W analizie przyjęto średnią wartość z grudnia 2022, czyli około 2500 zł/tonę i odpowiednio dla drewna opałowego – 550 zł/mp. W przypadku gazu ziemnego i energii elektrycznej uwzględniono przywrócenie 23% stawki VAT. Obecna cena dla gospodarstw domowych jest z jednej strony sztucznie ograniczona w stosunku do stawek giełdowych, a z drugiej znacznie wyższa od cen z roku 2020 czy 2021. Z uwagi na zmieniającą się ciągle sytuację, z pewnością nie powinno się podejmować ostatecznej decyzji dotyczącej wyboru źródła ciepła jedynie w oparciu o bieżące relacje cen paliw. Zwróćmy też uwagę na to, że cena samego gazu w 2023 roku dla gospodarstw domowych ma zostać zamrożona na poziomie 0,20 zł/kWh. Z uwzględnieniem podatku VAT w wysokości 23% i opłat dystrybucyjnych cena 1 kWh ciepła zawartego w gazie może wynieść około 0,30 zł/kWh. Stawka ta jest znacznie niższa od ceny na giełdzie towarowej, która w styczniu była prawie dwukrotnie wyższa. Przy czym dotyczyła ona jedynie samego paliwa, bez kosztów dystrybucji. Energia elektryczna dla gospodarstw domowych w roku 2023, do określonego limitu, będzie rozliczana wg ceny za energię czynną z roku 2022. Pozostała część zużycia prądu, np. na potrzeby ogrzewania domu z wykorzystaniem pompy ciepła będzie rozliczana wg stawki 0,693 zł/kWh. Po uwzględnieniu VAT-  w wysokości 23%, akcyzy oraz opłat przesyłowych za prąd możemy zapłacić od 1,07 do 1,32 zł/kWh (źródło: www.cena-pradu.pl).  Podobnie jak dla gazu, cena energii elektrycznej dla gospodarstw domowych jest niższa od ceny giełdowej z końcówki roku 2022. Jest jednak znacznie wyższa od obowiązującej w poprzednich, spokojnych latach. Trudno dziś ocenić czy i w jakiej perspektywie ceny energii elektrycznej spadną.

Przewidywane wydatki za ogrzewanie w 2023 roku

Uwzględniając ceny nośników energii z początku roku 2023 przenalizujemy trzy warianty domu:

nowego,
poddanego termomodernizacji,
przed wykonaniem w nim prac termomodernizacyjnych.

Oznacza to oczywiście różne straty ciepła w poszczególnych obiektach. W każdej z tych sytuacji obliczenia wykonano za pomocą programu symulacyjnego WpSof. Założono, że dom ma powierzchnię 150 m², zlokalizowany jest w okolicach Warszawy i mieszka w nim rodzina czteroosobowa.

Wariant 1.

W nowym domu roczne zużycie energii na potrzeby ogrzewania oszacowano na poziomie 9500 kWh/rok, a roczne zapotrzebowanie na ciepło do podgrzewania wody wyniesie – 3600 kWh. Przyjęto również, że: budynek ma zwartą bryłę z niewielką liczbą mostków termicznych, jest dobrze izolowany i wyposażony w wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła; jednostkowe straty ciepła wynoszą około 40 W/m²; każdy z domowników zużywa w ciągu doby około 50 l ciepłej wody, jeśli źródłem ciepła będzie pompa gruntowa lub powietrzna zasilą one instalację podłogową wodą o temperaturze maksymalnej 35oC, w drugiej opcji grzejniki – 55oC. Przy obecnych relacjach cen roczne wydatki na ogrzewanie domu i wody będą zbliżone dla kotła gazowego zasilanego gazem ziemnym czy też gazem płynnym, jeśli posiadamy zbiornik na LPG na własność. Nieco mniej zapłacimy użytkując gruntową pompą ciepła, zwłaszcza w połączeniu z instalacją podłogową. Koszty ogrzewania pompą ciepła powietrze-woda mogą być zbliżone do opłat związanych z eksploatacją kotła zasilanego gazem płynnym z własnego zbiornika. W tym zestawieniu najwyższe wydatki czekają nas, gdy zdecydujemy się na kocioł na pelety (zależy to głównie od ceny paliwa w danym regionie) lub kocioł na gaz płynny ze zbiornikiem dzierżawionym.

Wariant 2.

W trakcie wykonanej kilka lat temu modernizacji domu zastosowano ocieplenie zewnętrznych ścian ceramicznych styropianem o grubości 10 cm, a poddasze zaizolowano wełną mineralną o grubości 20 cm. Oprócz tego wymieniono stare okna na dwuszybowe. W efekcie w tym domu roczne zużycie ciepła na potrzeby ogrzewania może wynosić około 15 550 kWh, zaś na potrzeby podgrzewania wody do mycia – około 3660 kWh. Przyjęto także, że: budynek jest średnio izolowany, z licznymi mostkami termicznymi i działa w nim wentylacja grawitacyjna; jednostkowe straty ciepła wynoszą około 65 W/m²; jeśli źródłem ciepła będzie pompa gruntowa lub powietrzna zasilą one instalację podłogową wodą o temperaturze maksymalnej 35oC, w drugiej opcji grzejniki – 55oC, każdy z domowników zużywa w ciągu doby około 50 l ciepłej wody. Ogrzewanie domu modernizowanego, mającego wyższe straty ciepła niż nowy, jest znacznie droższe. Ale i w tej sytuacji również najtańsza w eksploatacji okazuje się gruntowa pompa ciepła z instalacją podłogową. Współpraca powietrznej pompy ciepła z grzejnikami jest wariantem droższym niż korzystanie z kotła gazowego, z wyłączeniem wariantu z dzierżawą zbiornika.

Wariant 3.

W tym rozwiązaniu wzięto pod uwagę analogiczny budynek jak w wariancie 2, ale przed wykonaniem modernizacji. Szacowane roczne zużycie ciepła na potrzeby ogrzewania wynoszą około 20 000 kWh, do tego około 3660 kWh na potrzeby ciepłej wody. W takim domu raczej nie stosuje się wodnego ogrzewania podłogowego. Dlatego we współpracy z pompą ciepła wzięto pod uwagę grzejniki wymagające zasilania wodą o temperaturze do 60oC. Przekłada się to brak możliwości uzyskania jej wysokiej efektywności. Poza tym zakup nowego źródła ciepła w tej sytuacji – zwłaszcza pompy ciepła – powinien być poprzedzony dokładnym ociepleniem ścian i dachu. W przeciwnym razie zarówno koszty zakupu urządzeń, jak i roczne koszty użytkowania będą dość wysokie. Wnioski Porównanie opłat za ogrzewanie dla budynku o tej samej powierzchni, ale o różnym standardzie ocieplenia i z innym systemem wentylacji pokazuje, jak ważna jest dbałość o redukcję strat ciepła. Jest to pierwszy i najważniejszy etap na drodze do zredukowania kosztów eksploatacji. Kolejnym powinno być uzyskanie możliwie najwyższej efektywności systemu grzewczego. W tym celu warto wybierać możliwe nieskomplikowany wariant instalacji. Dodatkowo powinien to być układ niskotemperaturowy (nie dotyczy to jedynie współpracy z tradycyjnym kotłem na pelety), co pozwala na uzyskanie jego najwyższej sprawności. Analizując przedstawione wykresy – dotyczy to zwłaszcza powietrznej pompy ciepła – trzeba mieć na uwadze to, że efektywność instalacji będzie różna w poszczególnych regionach Polski. Wynika z odmiennych wartości temperatury zewnętrznej podczas sezonu grzewczego np. w okolicach Zielonej Góry i np. Suwałk. Biorąc pod uwagę relację kosztów dla poszczególnych technologii należy pamiętać o tym, że są one obecnie znacząco zachwiane i trudno przewidzieć, jak będą się kształtowały one w kolejnych latach.