Czym ogrzewać dom w 2024? Jakie urządzenia są obecnie najbardziej opłacalne?

Niezależnie od tego, czy przystępujemy do wyboru układu grzewczego dla nowego czy istniejącego budynku, w pierwszej kolejności należy maksymalnie ograniczyć zapotrzebowanie na ciepło. Oprócz zastosowania odpowiedniej grubości izolacji termicznej ścian zewnętrznych i dachu niezbędne jest uzyskanie adekwatniej szczelności budynku. Z kolei w instalacji rozprowadzającej ciepłą wodę należy zadbać o stosowa nie jak najkrótszych odcinków rur i właściwej grubości izolacji. W przeciwnym razie musimy liczyć się z wysokimi kosztami eksploatacji, niezależnie od wybranej technologii ogrzewania. Ponadto dokonując wyboru konkretnego systemu w 2024 roku, powinniśmy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak: planowane i spodziewane zmiany prawne, ceny nośników energii, efektywność poszczególnych rozwiązań, dodatkowe nakłady związane z obsługą instalacji, a także wymaganą powierzchnię do zamontowania urządzeń.

Uwarunkowania prawne

Wybór technologii grzewczych w różnych regionach Polski ograniczają określone wymagania prawne. Miejscowe plany zagospodarowania przestrzennego oraz tzw. uchwały antysmogowe poszczególnych samorządów wykluczają możliwość montażu kotłów opalanych węglem lub zezwalają na ich eksploatację jedynie przez najbliższe kilka lat. Z kotłów stałopalnych preferowanym obecnie rozwiązaniem są wysokosprawne, zautomatyzowane urządzenia opalane peletami. Montaż kotłów gazowych jest obecnie możliwy w każdym z województw. Zapewniają one bowiem znaczną redukcję zanieczyszczeń, zwłaszcza pyłów, w stosunku do urządzeń opalanych węglem. Pomimo to modele na gaz będą w przyszłości coraz mniej popularne, z uwagi na spodziewany wzrost kosztów paliwa. Wynika to z przepisów europejskich, których intencją jest stopniowe odchodzenie od stosowania urządzeń grzewczych wykorzystujących paliwa kopalne. Dlatego z czasem również montaż kotłów gazowych nie będzie możliwy. Od roku 2030 wszystkie nowe budynki mają być realizowane jako zeroemisyjne, a do roku 2040 ma nastąpić całkowite odejście od wykorzystania paliw kopalnych do ogrzewania budynków. Wcześniej, bo od roku 2027, gaz i olej opałowy, podobnie jak obecnie energia elektryczna, mają zostać częściowo objęte systemem opłat ETS2,czyli za emisję dwutlenku węgla (ETS – Europejski System Handlu Emisjami). Szacuje się, że spowoduje to wzrost kosztów paliw kopalnych o 20-25%. Kolejny wzrost nastąpi w roku 2030, gdy zmienią się zasady rozliczania podatku od emisji w systemie ETS2. Dodatkowo, począwszy od roku 2025, przepisy europejskie zablokują możliwość dofinansowania montażu urządzeń wykorzystujących paliwa kopalne. Ma to znaczenie przede wszystkim dla właścicieli budynków modernizowanych, którzy planują wymianę np. kotła węglowego.

Kalendarium zmian

2025 r. – koniec dotacji do urządzeń grzewczych na paliwa kopalne
(węgiel, gaz, olej napędowy);

2027 r. – wprowadzenie podatku ETS2 na paliwa kopalne spalane
w gospodarstwach domowych ;

2028 r. – wszystkie nowe budynki publiczne w krajach UE nie mogą
emitować dwutlenku węgla na miejscu. Oznacza to, że nie będą mogły
być zasilane paliwami kopalnymi;

do 2030 r. – wszystkie pozostałe nowe budynki w krajach UE muszą
być zeroemisyjne. Dyrektywa przewiduje jednak pewne wyjątki;

do 2040 r. – całkowite wycofanie z użytku kotłów na paliwa kopalne;

2050 r. – wszystkie budynki w UE stają się zeroemisyjne.

Ogrzewanie domu pompą ciepła

Zastosowanie pompy ciepła na potrzeby ogrzewania domu i przygotowania ciepłej wody jest coraz bardziej popularnym rozwiązaniem. Do jego zalet należy zaliczyć przede wszystkim:

-bezobsługową eksploatację;
-brak lokalnej emisji zanieczyszczeń;
-brak potrzeby wykonywania przyłącza gazowego i instalacji gazowej w domu;
-brak potrzeby budowy komina spalinowego;
-możliwość wykorzystania prądu generowanego przez przydomową instalację fotowoltaiczną;
-możliwość wykorzystania występującej okresowo niższej ceny prądu.

Oczywiście biorąc pod uwagę zastosowanie systemu z pompą ciepła, zwykle musimy liczyć się z tym, że koszty tej inwestycji będą nieco wyższe niż instalacji z kotłem gazowym (zwłaszcza, gdy działka znajduje się tuż obok gazociągu). Istotną pomocą dla wielu inwestorów planujących zakup i montaż pompy ciepła są różne programy i ulgi:

-Czyste Powietrze, z którego korzystamy, wymieniając stary kocioł stałopalny i dokonując modernizacji budynku;
-Moje Ciepło, skierowany do osób budujących nowy, energooszczędny dom; 
-lokalne programy dofinansowań;
-ulga termomodernizacyjna.

Wartość dofinansowania jest z reguły uzależniona od efektywności i rodzaju pompy ciepła. Przed wyborem konkretnego modelu zawsze należy sprawdzić aktualne warunki danego programu wspierającego i zweryfikować dokumentację urządzenia. Przykładowo w programie Czyste Powietrze planuje się udzielanie dotacji tylko dla urządzeń, które po spełnieniu odpowiednich wymagań trafią na tzw. listę ZUM, czyli zielonych urządzeń i materiałów. Wystarczy więc sprawdzić, czy dane urządzenie znajduje się na tej liście. Oprócz tego należy zwrócić uwagę na etykietę energetyczną urządzenia i tzw. kartę produktu.

Jakie założenia przyjęto do oszacowania kosztów ogrzewania domu i przygotowania ciepłej wody?

W obliczeniach uwzględniono, że do połowy roku 2024 mieszkańcy domów jednorodzinnych będą korzystać z nieco niższych cen energii elektrycznej i gazu w porównaniu do taryf zatwierdzonych przez URE. Dla gazu ziemnego jest to około 0,2 zł/kWh netto, a wraz z podatkami i opłatami dystrybucyjnymi koszt 1 kWh ciepła wynosi około 0,32 zł. W przypadku nieprzedłużenia obowiązywania obniżonej ceny gazu wrośnie ona do około 0,4 zł/kWh. Z kolei dla urządzeń wykorzystujących energię elektryczną do obliczeń przyjęto cenę obowiązującą po przekroczeniu limitów zużycia (obowiązuje cena z roku 2022). Wynosi ona łącznie z podatkami i opłatami dystrybucyjnymi 1,26 zł/kWh [2]. Cena oleju opałowego w roku 2022 około 800-1000 zł/, zaś w roku 2022 wzrosła do około 2500-3000 zł. Obecnie, na początku roku 2024 wynosi około 1700-2000 zł za tonę. Zakres cen drewna kawałkowego stosowanego w kotłach zgazowujących i kominkach/piecokominkach jest szeroki. Cena zależy od regionu i miejsca zakupu drewna. Aktualna cena waha się od około 300 do 700-800 zł/mp, czyli za metr przestrzenny. W artykule oszacowane zostaną koszty ogrzewania dla dwóch domów – nowego i modernizowanego. W obliczenia przyjęto zatem: nowy, dobrze izolowany dom o powierzchni 150 m2, zlokalizowany w okolicach Warszawy, wyposażony w ogrzewanie podłogowe oraz wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła. Roczne zużycie ciepła na potrzeby ogrzewania to około 9500 kWh oraz podgrzewania wody do mycia dla czterech osób – 3600 kWh; modernizowany dom o powierzchni 150 m2, w którym grubość izolacji termicznej ścian wynosi 10 cm, a grubość izolacji dachu – 20 cm. Budynek wybudowany został w okolicy Warszawy, jest wynosiła 6,9 zł/l, obecnie jest to około 5,2-5,5 zł/l. Dużym zmianom podlegały ceny peletów – w roku 2021 tona tego paliwa kosztowała ogrzewany grzejnikami i ma wentylację grawitacyjną. Roczne zużycie ciepła na potrzeby ogrzewania to ok. 15 550 kWh oraz podgrzewania wody do mycia dla czterech osób – 3660 kWh.

Pompy ciepła powietrze-woda

To najpopularniejszy obecnie rodzaj pomp ciepła stosowany w Polsce. Pobierają one ciepło z powietrza otaczającego budynek i przekazują do wody w instalacji grzewczej. Efektywność tego rozwiązania zależy ściśle od aktualnej temperatury zewnętrznej i wymaganej temperatury w instalacji. Im wyższa jest różnica między tymi temperaturami, tym niższa jest efektywność urządzenia. Dlatego najwyższą efektywność możemy osiągnąć, gdy współpracuje z wodnym ogrzewaniem płaszczyznowym (podłogowym, ściennym lub sufitowym). W okresie, w którym temperatura zewnętrzna jest wyższa niż 5oC, powietrzna pompa zasilająca ogrzewanie podłogowe może do starczać do instalacji nawet 5-6 razy więcej ciepła w porównaniu do pobieranej ilości prądu. Jest to tzw. współczynnik wydajności COP. Im niższa temperatura zewnętrzna, tym niższa wartość współczynnika COP. Poniżej 0oC spada on do około 2,5-3, a poniżej –10oC do poziomu 1,5-2,5. Jeśli w domu zamontowane są grzejniki, wymagane jest podgrzewanie wody do wyższej temperatury. Oznacza to spadek efektywności pompy i wyższe zużycie prądu. Wartość współczynnika COP jest wówczas niższa o 1-2. Z tego powodu zawsze warto zadbać o obniżenie temperatury pracy, np. poprzez rozbudowę/wymianę grzejników w celu uzyskania większej powierzchni oddawania ciepła i niższą temperaturę wody, która pozwoli na ogrzanie pomieszczeń. Natomiast średnioroczna efektywność podgrzewania wody do mycia wynosi zwykle nieco powyżej 3 (w zależności od lokalizacji domu i wymaganej temperatury wody).

Na co zwrócić uwagę przy doborze mocy pompy powietrze-woda?

Ważną kwestią jest zastosowanie pompy powietrze-woda, której charakterystyka mocy pozwoli na efektywne ogrzanie domu, przy niskim udziale energii dostarczanej za pomocą źródła szczytowego. Najczęściej jest to grzałka elektryczna. Moc pompy ciepła nie może być zatem zbyt niska, aby nie było potrzeby włączania grzałki, np. już przy temperaturze dodatniej. Z drugiej strony nie należy stosować modelu o zbyt wysokiej mocy, ponieważ oznacza to niepotrzebny wzrost kosztów inwestycji. W zależności od tego, w której części Polski znajduje się dom, inna będzie zalecana temperatura zewnętrzna, poniżej której niska, aby nie było potrzeby włączania grzałki. W zachodniej części kraju można zastosować urządzenie zastosować urządzenie o nieco niższej mocy i włączyć grzałkę już przy temperaturze –3 czy –5oC. Mimo to udział prądu dostarczanego przez grzałkę nie przekroczy 2-3% w skali roku. W części centralnej Polski pompę dobiera się tak, aby potrzeba za łączenia grzałki wystąpiła od około –7 lub –10cC, a w części pół nocno-wschodniej i na terenach górskich od –12 czy –14oC.

Gruntowe pompy ciepła

Zgodnie z nazwą współpracują one z sondami gruntowymi lub tzw. kolektorem poziomym i pobierają energię zgromadzoną w gruncie. Koszt samego urządzenia jest zbliżony do nakładów na zakup modelu typu powietrze--woda. Dodatkowe wydatki związane są z układem pozyskującym ciepło z gruntu. Ich wysokość zależy od rodzaj instalacji i warunków geologicznych. Najbardziej popularna jest współpraca gruntowych urządzeń z tzw. sondami gruntowymi, czyli układem rur umieszczonych w odwiertach, najczęściej o głębokości do około 100 m. Dla średnich warunków geologicznych i rozpatrywanego w artykule nowego domu o powierzchni 150 m2 koszt instalacji dolnego źródła może wynosić około 20 000-22 000 zł. W obiekcie modernizowanym o tej samej powierzchni lecz o wyższych stratach ciepła niezbędne będą odwierty o większej długości, co oznacza wzrost wydatków do około 24 000-26 000 zł. Ważną zaletą gruntowej pompy ciepła jest to, że podczas działania nie wytwarza hałasu na zewnątrz budynku. To dość istotne, zwłaszcza gdy dom znajduje się na niewielkiej działce. Średnia efektywność gruntowej pompy ciepła w ciągu roku jest zwykle wyższa od efektywności układu z powietrzną pompą ciepła. Wynika to z faktu mniej szych wahań temperatury gruntu w porównaniu do zmian temperatury powietrza zewnętrznego. Temperatura płynu niezamarzającego, który krąży w instalacji dolnego źródła, wynosi najczęściej 2-5oC. W trakcie fali mrozów może czasowo spaść do 0-1oC. Jednak nadal jest to wyższa wartość niż temperatury powietrza podczas silnych mrozów. Dlatego tym okresie efektywność gruntowej pompy ciepła będzie lepsza. Poza tym unika się cyklicznego oddawania niewielkiej ilości ciepła do otoczenia. Dzieje się tak podczas pracy pomp powietrznych, gdy temperatura zewnętrzna jest niższa od +4, czy + 5oC. W efekcie schładzanie powietrza powoduje czasowe oblodzenie wymiennika pompy powietrznej. Niezbędne jest wówczas okresowe odwrócenie się kierunku pracy obiegu ziębniczego, aby usunąć lód z powierzchni wymiennika. Na ten cel urządzenie pobiera część energii z instalacji wewnętrznej. W trakcie wilgotnych i chłodnych, grudniowych dni cykle odladzania mogą występować nawet nieco częściej niż raz na godzinę. Kolejnym atutem gruntowej pompy jest również to, że nie wymaga ona co rocznego czyszczenia wymiennika, ponieważ nie przepływa przez nią powietrze, które niesie ze sobą zanieczyszczenia. Dzięki temu koszt okresowych przeglądów jest niższy, ponieważ sprowadza się on jedynie do kontroli filtrów i naczyń wzbiorczych w instalacji. Średnioroczny współczynnik wydajności gruntowej pompy ciepła zasilającej ogrzewanie podłogowe może wynosić od 4 do nawet 5. Jeśli w systemie grzewczym będą pracowały grzejniki, wówczas spadnie on do około 3-3,5. Jego ostateczna wartość zależy bowiem od wielu czynników, a zwłaszcza od utrzymywanej temperatury wody w instalacji, temperatury w pomieszczeniach i efektywności konkretnego modelu pompy ciepła. Podobna będzie również wartość współczynnika wydajności dla trybu podgrzewania wody do mycia.

Ile prądu zużywa w ciągu roku pompa ciepła powietrzna, a ile gruntowa?

Zużycie energii elektrycznej przez pompy ciepła związane jest z kilkoma czynnikami, a wśród nich najbardziej istotne znaczenie mają takie parametry, jak: wielkość strat ciepła, rodzaj urządzenia oraz typ instalacji grzewczej. Dlatego aby określić pobór prądu przez różne modele tego typu urządzeń, wzięliśmy pod uwagę kilka typowych sytuacji.

1. Nowy dom + wodna instalacja ogrzewania podłogowego powietrzna pompa ciepła – przyjmując średnioroczny współczynnik jej wydajności dla ogrzewania 4,16, a dla przygotowania c.w.u. 3,2, wówczas roczne zużycie energii elektrycznej szacuje się na poziomie 3427 kWh;
gruntowa pompa ciepła – przyjmując średnioroczny współczynnik jej wydajności dla ogrzewania 5, a dla przygotowania c.w.u. 3,36, roczne zużycie energii elektrycznej szacuje się na 2989 kWh/rok.

2. Dom modernizowany + grzejniki o temperaturze zasilania do 50oC powietrzna pompa ciepła – zakładając jej średnioroczny współczynnik wydajności dla ogrzewania 3,2 i dla przygotowania c.w.u. 3,2, wówczas roczne zużycie energii elektrycznej wyniesie 4112 kWh;
gruntowa pompa ciepła – zakładając jej średnioroczny współczynnik wydajności dla ogrzewania na poziomie 3,7 i dla przygotowania c.w.u. 3,36, wówczas roczne zużycie energii elektrycznej wyniesie 3656 kWh.

Ogrzewanie domu biomasą

Nowoczesne kotły opalane biomasą to urządzenia o wysokiej sprawności i niskiej emisji zanieczyszczeń. Efekt ten udało się osiągnąć dzięki dostosowaniu procesu spalania drewna do specyfiki tego paliwa. W pierwszym etapie pod wpływem wysokiej temperatury i dopływu powietrza z drewna uwalniają się palne gazy. Część z nich spala się nad powierzchnią drewna.  W urządzeniach starszej konstrukcji pozostała część palnych gazów, jak tlenek węgla i węglowodory, uchodziła do komina. Wraz z nimi traciliśmy część energii. W nowoczesnych modelach po uwolnieniu palnych  gazów można je wykorzystać – spalić. Jest to możliwe pod warunkiem, że osiągną one odpowiednio wysoką temperaturę i zostaną zmieszane z wymaganą ilością powietrza. W związku z tym palne gazy kieruje się do komory ceramicznej, która zapewnia utrzymanie wysokiej temperatury. Równocześnie do komory do prowadzana jest odpowiednia ilość powietrza. Jest to tzw. strumień powietrza wtórnego. W efekcie następuje dopalenie gazów i osiągnięcie wysokiej temperatury spalin. Teraz mogą one trafić do wymiennika ciepła w kotle, w którym podgrzewają one wodę w instalacji. Spaliny mogą również podgrzewać ceramiczny wkład stanowiący magazyn energii w różnego rodzaju piecokominkach. Z względu na dwuetapowy proces spalania i występujący proces dopalania gazów tego typu kotły określa się często mianem kotłów zgazowujących drewno. Urządzenia starszej generacji cechowały się znacznie niższą sprawnością i wysoką emisją zanieczyszczeń. Było to spowodowano stosowaniem konstrukcji, która do prowadzała do intensywnego schładzania obszaru, w którym spalane było drewno. W tego typu urządzeniach, np. w kominkach żeliwnych możliwe było wykorzystanie jedynie 40-50% energii zawartej w paliwie.

Uwaga! Obecnie możliwe jest stosowanie urządzeń opalanych biomasą tylko, gdy spełniają one wymagania, tzw. ekoprojektu, czyli zapewniają zdecydowaną redukcję emisji zanieczyszczeń oraz cechują się odpowiednio wysoką sprawnością. Dla kotłów jest to co najmniej 88%.

Kotły na pelety

Spośród kotłów na biomasę urządzenia opalane peletami czyli granulatem drzewnym zapewniają najwyższy komfort eksploatacji. Wyposażone są one w zbiornik paliwa oraz podajnik i palnik. Praca wszystkich elementów kotła jest zautomatyzowana. Jedyne czynności związane z obsługą, jakie należy wykonywać, to uzupełnianie paliwa w zbiorniku oraz okresowe usuwanie popiołu (jego ilość to tylko 1-2% masy spalonego drewna). Oprócz tego należy od czasu do czasu czyścić wymiennik ciepła spaliny/woda znajdujący się wewnątrz urządzenia. Kocioł ten musi spełniać wymagania ekoprojektu, a w celu uzyskania dofinansowania z programu Czyste Powietrze trzeba zamontować model o obniżonej ilości pyłów (do 20 mg/m3). Sprawność nowoczesnych kotłów na pelety znacznie przekracza wymagania ekoprojektu i wynosi ponad 90-93%. Przy czym jest to sprawność określona dla czystego wymiennika ciepła. Utrzymanie zatem wysokiej sprawności jest możliwe tylko, gdy będziemy regularnie dbali o wymiennik. Warto też wiedzieć o tym, że niektóre kotły mają wbudowany system automatycznego, okresowego czyszczenia wymiennika ciepła i odprowadzania popiołu. Na rynku znajdziemy również urządzenia kondensacyjne wykonane ze stali nierdzewnej. Są one przystosowane do pracy z niską temperaturą wody, np. we współpracy z instalacją podłogową. Osiągają one wtedy sprawność wykorzystania energii zawartej w paliwie nawet na poziomie 108%. Uwaga! W danych technicznych kotłów kondensacyjnych możemy zobaczyć sprawność powyżej 100%. Nie oznacza to oczywiście, że dane urządzenie łamie prawa fizyki. Jest to tzw. sprawność odniesiona do wartości opałowej paliwa czyli do ilości energii, jaką można odzyskać bez doprowadzania do skroplenia pary wodnej zawartej w spalinach.

Kotły zgazowujące drewno

To urządzenia, które również osiągają wysoką sprawność – wynosi ona zwykle od 90 do 92%. Oczywiście jest to możliwe dzięki dwuetapowemu procesowi spalania, zachowaniu wysokiej temperatury w przestrzeni spalania i osobnego doprowadzenia strumieni powietrza pierwotnego i wtórego. Nowoczesne modele tego typu są wyposażone w wentylator wyciągowy spalin oraz sondę lambda, której zadaniem jest ocena jakości procesu spalania. Ponadto przepływem powietrza pierwotnego i wtórnego sterują przepustnice z siłownikami zarządzanymi przez układ regulacji. W porównaniu do kotłów na pelety urządzenia te wymagają większych nakładów na obsługę. Niezbędne jest cykliczne ładowanie drewna kawałkowego oraz odpopielanie i czyszczenie kotła. Natomiast gdy dany model ma dużą komorę załadowczą i współpracuje ze zbiornikiem buforowym, wówczas można osiągnąć długie przerwy między poszczególnymi cyklami załadunku.

Piecokominki akumulacyjne

Niektórzy inwestorzy są zwolennikami rozwiązań, które zapewnią możliwość ogrzania domu, również podczas długiej przerwy w dostawie energii elektrycznej. Odpowiedzią na takie oczekiwania są różnego rodzaju piecokominki o masywnej konstrukcji. Zapewniają one zarówno wysoką jakość procesu spalania (dzięki ceramicznej komorze spalania), jak i możliwość magazynowania energii w ciężkiej obudowie. Jej ciężar może wynosić nawet 1700 kg. W połączeniu z wysoką gęstością i ciepłem właściwym zastosowanych materia łów, daje to korzystne możliwości akumulacyjne. Poza tym, obsługa piecokominka jest znacznie mniej uciążliwa niż typowego kominka, gdyż jednorazowy załadunek paliwa może wystarczyć na wiele godzin.

Ogrzewanie gazem

Ogrzewania budynku gazem ziemnym było przez wiele lat rozwiązaniem, które zapewniało połączenie wysokiego komfortu i stabilnych kosztów eksploatacji. Sytuacja zmieniła się po napaści Rosji na Ukrainę. Zawirowania na rynkach sprawiły, że w pewnym momencie cena paliwa na giełdach wzrosła nawet kilkunastokrotnie. Stan ten wpłynął przede wszystkim na sytuację przedsiębiorców, którzy nie zostali objęci systemem zapewniającym redukcję cen, jak miało to miejsce w przypadku właścicieli budynków mieszkalnych. Obecnie ceny gazu na giełdach znacząco spadły, podobnie taryfy zatwierdzone przez URE, a co najmniej do połowy 2024 roku mieszkańcy domów jednorodzinnych mogą korzystać z „zamrożonych” cen tego paliwa. O ile sytuacja nie ulegnie nagłemu pogorszeniu, wówczas nawet po uwolnieniu cen nie musi dojść do gwałtownego ich wzrostu. Z tego powodu część właścicieli domów rozpatruje montaż gazowego kotła kondensacyjnego.

Gaz ziemny

Zakup i montaż kotła kondensacyjnego na gaz to nadal popularne rozwiązanie, gdy sieć gazowa znajduje się tuż obok działki. Koszty podłączenia budynku do sieci są wtedy niewielkie, więc cała inwestycja może być znacznie tańsza od kosztów innych urządzeń zapewniających bezobsługową eksploatację, czyli np. pomp ciepła. Zaletą współczesnych kotłów gazowych jest także ich kompaktowa budowa i niewielkie gabaryty. Dzięki temu montaż tych urządzeń w danym pomieszczeniu nie blokuje nam możliwości wykorzystania tej przestrzeni do innych celów.

Gaz płynny

Natomiast gdy inwestor nie ma dostępu do sieci gazowej, może wziąć pod uwagę wykorzystanie gazu płynnego. Do dyspozycji są dwie opcje dzierżawa lub zakup zbiornika. W pierwszym wariancie koszty inwestycji są niższe, a rozliczanie kosztów eksploatacji może być bardzo wygodne. Część dostawców oferuje możliwość rozliczania bieżącego zużycia gazu wg odczytów gazomierza. Jednak koszty inwestycji poczynionej przez dostawcę zbiornika i gazu muszą zostać zwrócone, stąd cena paliwa jest wyższa. Z kolei kupując własny zbiornik, użytkownik ma możliwość swobodnego wyboru dostawcy paliwa. W okresie stabilizacji rynkowej cena energii pozyskiwanej z gazu płynnego kupowanego na wolnym rynku bywała nawet niższa od ceny energii pozyskiwanej z gazu ziemnego. Oczy wiście niezależność w postaci posiadania własnego zbiornika oznacza potrzebę poniesienia określonych kosztów zakupu urządzeń, sporządzenia projektu i montażu instalacji. Łączny koszt to co najmniej kilkanaście tysięcy złotych. Później niezbędne są regularne przeglądy zbiornika wykonywane przez pracowników Urzędu Dozoru Technicznego. 

Nowe rozwiązania – gaz ziemny i wodór

Na rynku niemieckim dostępne w sprzedaży kotły gazowe muszą być przystosowane do spalania mieszaniny gazu ziemnego i wodoru. Wynika to z założenia, że w przyszłości występujące nadwyżki prądu generowane przez farmy wiatrowe i fotowoltaiczne będą wykorzystywane do produkcji wodoru z wody. Następnie wodór ten ma trafiać w ilości do 20% do sieci gazowej. Teoretycznie pozwoli to lepiej wykorzystać energię generowaną przez źródła odnawialne i zredukować zużycie paliw kopalnych. Wykorzystanie wodoru w typowych sieciach gazowych wiąże się jednak z wieloma wyzwaniami technologicznymi, stąd część naukowców – w tym dr Marek Miara z Instututu Frauenhoffera – jest zdania, że tzw. zielony wodór będzie raczej wykorzystywany do zasilania odbiorników o wyższej mocy, np. na terenie zakładów produkcyjnych czy w przedsiębiorstwach ciepłowniczych lub elektrowniach.

Jak zmniejszyć zużycie gazu?

Jedną z metod redukcji zużycia gazu może być zastosowanie kolektorów słonecznych na potrzeby przygotowania ciepłej wody. W ten sposób w skali roku można pokryć do 60% energii niezbędnej do podgrzania wody. Zakładając, że czteroosobowa rodzina zużywa około 3600 kWh ciepła na ten cel, oznacza to, że przydomowa instalacja solarna umożliwi zaoszczędzenie do 2160 kWh ciepła. Inną metodą jest wykorzystanie np. klimatyzatorów do wspomagania ogrzewania budynku wiosną i jesienią. Metodę tę stosują zwłaszcza osoby mające instalację fotowoltaiczną. Korzystnym rozwiązaniem jest wtedy eksploatacja klimaty zatorów w ciągu dnia, gdy temperatura zewnętrzną jest wyższa, a instalacja fotowoltaiczna dostarcza energii. Dzięki temu łączymy wysoką efektywność pracy klimatyzatorów z wykorzystaniem „darmowej” energii elektrycznej.

Rozwiązania hybrydowe

W związku z gwałtownymi zmianami cen nośników energii coraz więcej inwestorów poszukuje możliwości swobodnego wyboru sposobu zasilania domowej instalacji grzewczej. Jedną z opcji, która jest często rozważana, to zastosowanie tzw. układów hybrydowych, czyli połączenia, np. pompy ciepła powietrze-woda i kotła gazowego. Tego typu zestaw zawsze warto połączyć z niskotemperaturowym systemem grzewczym, np. instalacją podłogową. Dzięki temu wrośnie udział czasu pracy pompy ciepła. Istnieje szansa, że połączenie pompy ciepła i kotła pozwoli najlepiej wykorzystać warunki rynkowe. Obecnie, gdy energia elektryczna jest prawie cztery razy droższa od gazu, przez dużą część roku instalację powinien zasilać kocioł gazowy. W przyszłości po wejściu w życie systemu ETS2 należy spodziewać się wzrostu cen gazu. Oszczędności przyniesie wówczas dłuższa praca pompy ciepła. W międzyczasie wspomina się o wprowadzeniu specjalnych taryf energetycznych dla pomp ciepła oraz o możliwości wykorzystania tzw. taryf dynamicznych, które mają wejść w życie od 01.07. 2024 roku.

Dlaczego warto sterować pracą systemu grzewczego?

W każdej instalacji, a zwłaszcza w systemie z pompą ciepła czy systemem hybrydowym, niezwykle ważna jest kwestia umiejętnego zarządzania pracą systemu. Najkorzystniejszym rozwiązaniem jest zastosowania sterownika pogodowego, który umożliwia m.in.: różnicowanie oczekiwanej temperatury w domu w poszczególnych godzinach; zarządzanie wyborem źródła ciepła w oparciu o aktualne koszty eksploatacji, np. kotła i pompy ciepła; wymuszenie pracy pompy ciepła, np. w sytuacji, w której instalacja fotowoltaiczna dysponuje nadwyżką mocy lub gdy ceny energii elektrycznej nagle spadły. Wprowadzenie taryf dynamicznych spowoduje zapewne rozwój technologii zarządzania pracą odbiorników, zwłaszcza pomp ciepła. Taka opcja ułatwi stabilizację pracy sieci energetycznej i wykorzysta nie nadwyżek „zielonej” energii.

Jaki system grzewczy wybrać? Do decyzji inwestorów

Sytuacja na rynku urządzeń grzewczych od dłuższego czasu nie jest stabilna. W ostatnich latach występowały znaczne wahania cen nośników energii. Od strony regulacji prawnych w ciągu kilku miesięcy drastycznie zmieniały się propozycje zmian w przepisach europejskich. Brano m.in. pod uwagę całkowitą rezygnację ze stosowania urządzeń wykorzystujących paliwa kopalne już od roku 2024. Następnie rozważano wymóg stosowania kotłów wyłącznie w układach hybrydowych czy też wymóg dostosowania nowych kotłów do zasilania mieszanką gazu ziemnego i wodoru. W chwili przygotowania artykułu najbardziej prawdopodobny jest scenariusz stopniowego odchodzenia od paliw kopalnych przez: zakończenie programów dofinansowań dla tego typu urządzeń od roku 2025; wprowadzenia podatku od emisji CO2 również dla budownictwa, tzw. ETS2 od roku 2027; wprowadzenie wymogu zeroemisyjności nowych domów od roku 2030. W tym przypadku pojęcie „budynek zeroemisyjny” oznacza brak emisji z paliw kopalnych w obrębie domu. Mówimy zatem o redukcji zużycia energii, wykorzystaniu źródeł odnawialnych i energii elektrycznej. W czasie przygotowania artykułu przepisy nowej dyrektywy EPBD, nazywanej potocznie „dyrektywą budynkową”, nie zostały jeszcze zatwierdzone przez wszystkie instytucje unijne. Możliwe są zatem dalsze zmiany [3] Jeśli chodzi o pompy ciepła, to rozpatrywane są różne warianty redukcji cen prądu dla osób korzystających z tego typu urządzeń. Brana jest pod uwagę redukcja wysokości podatków czy przygotowanie specjalnych taryf. Postulaty te są jednak podnoszone już od wielu lat. Obecnie mają one szczególne znaczenie z uwagi na drastyczny wzrost cen prądu po ataku Rosji na Ukrainę, destabilizacji rynku energii i utrzymujących się wysokich cen uprawnień do emisji.

Niezależnie jednak od tego, jakie źródło ciepła planujemy zastosować, z pewnością ważne jest ograniczenie strat ciepła budynku. Sprzyja temu wybór domu o zwartej bryle oraz zastosowanie odpowiedniej grubości izolacji, a także dbałość o dokładne wykonanie prac izolacyjnych. Natomiast instalacja grzewcza powinna być w stanie ogrzać pomieszczenia już przy względnie niskiej temperaturze wody, np. do 35oC. Pozwoli nam to swobodnie decydować o rodzaju planowanego źródła ciepła i efektywnie wykorzystać jego możliwości, niezależnie od tego, czy miałby to być np. kocioł gazowy czy pompa ciepła. Instalacja grzewcza pracująca z niską temperaturą i cechująca się wysoką pojemnością cieplną, np. podłogowa, może dodatkowo pełnić rolę swego rodzaju magazynu energii i w połączeniu z pompą ciepła ogrzać dom np. w godzinach występowania niższej ceny energii czy godzinach działania instalacji fotowoltaicznej. Jeśli chodzi o inne prezentowane warianty ogrzewania, to jak wspomniano wcześniej inwestor posiadający własny zbiornik gazu płynnego ma możliwość uzyskania niższej ceny zakupu paliwa latem. Natomiast gdy dzierżawi zbiornik, cena paliwa może być bardzo zróżnicowana. Co do ceny peletów i drewna, są one bardzo zróżnicowaniem w zależności od regionu. Przygotowanie ciepłej wody za pomocą podgrzewaczy elektrycznych, np. w domu, w którym znajduje się piecokominek lub kocioł zgazowujący drewno stanowi obecnie wysoki koszt. W związku z tym warto rozważyć wykorzystanie do tego celu pompy ciepła lub kolektorów słonecznych. Rzeczywisty koszt ogrzewania budynku i przygotowania ciepłej wody będzie ostatecznie zależał od szeregu czynników, takich jak: lokalizacja domu, utrzymywania określonej temperatury wewnętrznej, zużycia ciepłej wody oraz kosztów zakupu nośników energii w danym regionie.

Roczne koszty ogrzewania domu

Przypominamy w skrócie przyjęte założenia do obliczeń rocznych kosztów eksploatacji poszczególnych urządzeń grzewczych.

• Nowy, dobrze izolowany dom, zlokalizowany w centralnej części Polski, zamieszkały przez 4 osoby.
  Jednostkowe straty ciepła wynoszą do 40 W/m2;
• Użytkowany dom, który kilka lat temu został poddany modernizacji przez zwiększenie grubości izolacji ścian i wymianę okien, wentylacja grawitacyjna, jednostkowe straty ciepła na poziomie 65 W/m2.

Przyjęte cen nośników energii:
• energia elektryczna 1,22 zł/kWh;
• gaz ziemny 0,32 zł/kWh, cena brutto z opłatami sieciowymi;
• gaz płynny w przypadku posiadania własnego zbiornika 0,32 zł/kWh;
• gaz płynny w przypadku dzierżawy zbiornika 0,45 zł/kWh;
• pelety 1700 zł/tonę;
• drewno opałowe 400 zł/mp.
Wyniki graficzne obliczeń przed stawiono na wykresach poniżej.

Przy opracowaniu artykułu wykorzystano: [1]. „Polski rynek pomp ciepła po trzech kwartałach 2023”, PORT PC, Instalreporter, nr 12/2023;
[2]. Cena-pradu.pl; [3]. „Dyrektywa budynkowa zatwierdzona”, Termomodernizacja.pl.