Efektywne i tanie ogrzewanie

Po wyborze idealnego projektu architektonicznego domu, trzeba podjąć kolejną poważną decyzję – na jakie instalacje cieplne się zdecydować, by zapewnić nie tylko komfort cieplny domu na długie lata, ale także zredukować koszty ponoszone na jego ogrzewanie. Wybór nie jest łatwy, jednak na rynku dostępnych jest wiele rozwiązań, które pomogą nam zrealizować cele.

Każdy, kto budował dom wie, że wybranie projektu architektonicznego to dopiero początek długiej drogi do urzeczywistnienia marzeń o zamieszkaniu na swoim. Wybór projektu to często pierwsza poważna decyzja, którą musimy podjąć, jednak na kolejnych etapach budowy będzie ich więcej. Do łatwych nie należy m.in. wybór instalacji, które w znaczącym stopniu będą wpływać na komfort eksploatacji obiektu, a także stałe miesięczne koszty jego utrzymania. Na jakie rozwiązania zatem warto postawić? Odpowiedź na to pytanie najlepiej zobrazować na konkretnym przykładzie – projekcie domu PDJ-6807: „Albit”.

Wybór projektu to początek

Projekt domu PDJ-6807: „Albit” jest idealnym rozwiązaniem dla 3–4 osobowej rodziny. Jego powierzchnia użytkowa, czyli obejmująca wszystkie pomieszczenia wykorzystywane przez mieszkańców do celów mieszkaniowych i gospodarczych (mierzona po podłodze), wynosi ok. 140 m kw. Projekt zostanie zrealizowany w okolicach Krakowa, a w domu zamieszkają 3 osoby.

Kominek wolnostojący ©MAKROTERM

Podstawowym parametrem, który pozwala dobrać odpowiednie urządzenia wchodzące w skład instalacji cieplnej budynku, jest zapotrzebowanie na ciepło domu. Wyznacza się je zgodnie z Polską Normą na podstawie parametrów charakterystycznych. Nie bez znaczenia jest również lokalizacja obiektu: strefa klimatyczna, w której znajduje się budynek, pozwala określić średnią temperaturę w lecie i w zimie oraz szacunkowo wyznaczyć ekspozycję na nasłonecznienie. To z kolei wpływa na wartość strat ciepła, które są ujęte w zapotrzebowaniu na ciepło dla budynku. W naszym przypadku zapotrzebowanie wynosi 7 kW.

Lokalizacja jest również ważna ze względu na to, że może mieć wpływ na wybór rodzaju ogrzewania. Jeśli np. mieszkamy w sąsiedztwie tartaku, to najbardziej opłaca się zainwestować w kocioł na biomasę, a nie rozważać przyłączenie do gazociągu, który nie zawsze musi być dostępny w regionie. W ten sposób dochodzimy do głównego pytania – jakie ogrzewanie wybrać?

Ogrzewanie i ciepła woda

Wybór źródła ciepła powinien być dokładnie przemyślany, ponieważ to ono w dużej mierze będzie generować koszty utrzymania budynku. Pierwszym pytaniem, na jakie powinniśmy sobie odpowiedzieć jest to, jaki nośnik energii (rodzaj paliwa) chcemy stosować w naszej instalacji. Ostateczny wybór zależy m.in. od lokalizacji oraz uwarunkowań regionalnych. Warto również zwrócić uwagę na to, jaki wpływ będzie mieć nasza instalacja na środowisko. Pamiętajmy, że od każdego z nas zależy, w jakim otoczeniu żyjemy i w jakim będą żyć nasze dzieci.

W domu realizowanym według projektu PDJ-6807: „Albit” zainstalowany zostanie nowoczesny system ogrzewania, oparty na kotle kondensacyjnym. Nośnikiem będzie tu gaz ziemny, ze względu na znajdujący się w pobliżu gazociąg. Zdecydowano się na wybór kotła firmy Viessmann VITODENS 200-W, który jest dostępny o znamionowej mocy cieplnej od 4,8 do 105 kW. Warto podkreślić, że zaletą kondensacyjnych kotłów firmy Viessman jest fakt, że umożliwiają nie tylko spalanie gazu ziemnego, ale również zastosowanie gazu płynnego (LPG), biooleju oraz biogazu.

Przy wyborze źródła ciepła, powinno zależeć nam na uzyskaniu wysokiego komfortu cieplnego domu przy możliwie najniższych kosztach i jednoczesnej dbałości o środowisko. W tym miejscu warto zwrócić uwagę na nowatorskie rozwiązanie zastosowane w kotle VITODENS 200-W, czyli palnik MatriX. Dzięki jego specyficznej budowie (kształt półokręgu), możliwe jest prowadzenie w sposób cichy procesu spalania przy niższych temperaturach niż w przypadku zastosowania standardowych palników. Pozwala to uzyskać wysoką sprawność kotła i ograniczyć emisję szkodliwych substancji do otoczenia. Dodatkowo za sprawą procesu kondensacji, uzyskiwane są wysokie sprawności (w tym przypadku 109 proc.). To z kolei przekłada się na koszt wytworzenia ciepła, który wynosi ok. 0,21 zł/1kWh brutto. Należy również podkreślić, że wybór gazowego kotła kondensacyjnego pozwala, dzięki niskim kosztom urządzenia, na stosunkowo szybki zwrot kosztów inwestycji.

Wybrany do naszego domu kocioł będzie służyć jako źródło CO, ale również do przygotowania ciepłej wody użytkowej. Ponieważ urządzenie to ma możliwość współpracy z instalacją solarną (przez regulator Vitotronic), możemy „odciążyć” kocioł przez dodatkowe zastosowanie kolektorów. Pozwolą one w okresie silnej ekspozycji na nasłonecznienia (od kwietnia do września) skutecznie ograniczyć koszty przygotowania ciepłej wody przez kocioł gazowy.

Piec gazowy ©VIESSMANN

Dzięki temu, że znamy liczbę osób, które zamieszkają w budynku, możliwe jest również oszacowanie dziennego zużycia ciepłej wody, które w omawianym przypadku wyniesie ok. 200 litrów. Warto pamiętać, że w przypadku instalacji solarnej niezwykle ważna jest lokalizacja budynku – od niej zależy wysokość zysku solarnego w konkretnych miesiącach. To pozwala na oszacowanie, jaki będzie stopień pokrycia kosztów przygotowania ciepłej wody. Tu zdecydowano się na zestaw instalacji solarnej PREMIUM firmy GALMET zawierający nie tylko kolektory (dwa płaskie typu KSG 20 Premium o powierzchni 4 m kw. każdy), ale również 24-litrowe naczynie przeponowe, grupę pompową dwudrogową, wymiennik biwalentny (250-litrowy, typu SGW(S)B) oraz komplet przyłączeniowy i zestaw montażowy. Jest to idealne rozwiązanie, ponieważ wszystkie elementy tu ze sobą współgrają, nie zachodzi potrzeba dodatkowej regulacji czy dostosowania poszczególnych części, a to pozwala na bezproblemowe dołączenie solarów do instalacji grzewczej.

W przykładowym domu kolektory zostaną zamontowane na dachu, natomiast pozostałe urządzenia (wraz z kotłem kondensacyjnym) znajdą się w kotłowni. Kolektory słoneczne nie tylko pozwolą na obniżenie kosztów przygotowania ciepłej wody (oszczędność energii wyniesie w naszym przypadku prawie 1800 kWh w skali roku), ale są także przyjazne środowisku (pozwalają na ograniczenie emisji CO₂ o prawie 350 kg/rok).

Ciekawym rozwiązaniem jest kominek połączony z integratorem, który zabezpiecza instalację przed przegrzaniem (przez skierowanie przegrzania z instalacji solarnej na kominek). Integrator jest niewielkim urządzeniem, zawierającym zespół zaworów podłączanych do wszystkich źródeł ciepła (w naszym przypadku do: kondensacyjnego kotła gazowego, kolektorów słonecznych oraz kominka) i do odbiorników ciepła (grzejników). Dzięki zastosowaniu odpowiedniego sterownika, możliwe jest zintegrowanie działania wszystkich instalacji, tak, aby działały w jak najlepszy i zrównoważony sposób. Zwiększa to bezpieczeństwo, redukuje obciążenie instalacji, a także optymalizuje wykorzystanie energii, dzięki czemu obniża koszty utrzymania. W omawianym przypadku idealnym pomieszczeniem, dostosowanym do montażu kominka, jest pokój dzienny znajdujący się na parterze. Wybrano Turbokominek III Vertica 8 kW firmy Makroterm, który swoim klasycznym wyglądem idealnie wpasowuje się w architekturę domu. Ponadto innowacyjne rozwiązanie instalacji przyłączeniowej zawierającej integrator, pozwoli dodatkowo zabezpieczyć całą instalację grzewczą. Taki turbokominek posiada pełen osprzęt, a sterownik pozwala połączyć sterowniki wszystkich źródeł ciepła, a także pomp i zaworów, tworząc jeden system grzewczy.

System kominowy

Panel solarny ©GALMET

Często wykonanie wentylacji w nowych budynkach traktuje się marginalnie. Wynika to z faktu, że nawet jeśli działa niewłaściwie, to na początku negatywne skutki nie są wyraźnie odczuwalne. Należy jednak pamiętać, że efekty źle wykonanej wentylacji w dłuższej perspektywie mogą okazać się poważne. Nie chodzi tu tylko o możliwość pojawienia się pleśni czy grzybów, ale przede wszystkim o niebezpieczeństwo związane ze źródłem ciepła. Skutki niewłaściwej wentylacji w okresie grzewczym mogą być tragiczne, dlatego tak ważne jest jej rzetelne wykonanie.

W przypadku nowo budowanego domu, nie można oszczędzać na systemach kominowych, ponieważ niespełnienie surowych wymagań dotyczących ich instalacji grozi poważnymi konsekwencjami: od braku odbioru kominiarskiego – a co za tym idzie koniecznością ponownego przerabiania instalacji – po zagrożenie życia mieszkańców. Warto również zwrócić uwagę, iż dobrze wykonany system kominowy może wspomagać działanie źródła ciepła, pozwalając na uzyskiwanie większej sprawności procesów w nim zachodzących. Jest to szczególnie ważne również w omawianym projekcie, ponieważ prawidłowe wykonanie systemu kominowego może znacząco wpłynąć na sprawność energetyczną kotła kondensacyjnego. Powietrze, które napływa do kotła przez dobrze zaprojektowany system, ogrzewa się od spalin, które prowadzone są w przeciwnym kierunku do napływu powietrza. Pozwala to uzyskać wyższą temperaturę w kotle, zwiększając tym samym parametry procesu. Ważne jest tu uzyskanie nadciśnienia, koniecznego do poprawnego przebiegu procesu spalania, oraz spełnienie wymagań materiałowych (ze względu na szkodliwe działanie kondensatu).

Dom PDJ-6807: „Albit” posiada dwa kluczowe pomieszczenia, w których konieczne jest zastosowanie odpowiedniego systemu kominowego – kotłownię oraz pokój dzienny, w którym znajduje się kominek. Postawiliśmy na rozwiązania firmy Schiedel oferującej bogatą gamę produktów oraz gotowych rozwiązań. W kotłowni zależało nam na uzyskaniu wspomagania źródła ciepła, dlatego dobrano system Avant. Jest to rozwiązanie, które działa jak przeciwprądowy wymiennik ciepła, dodatkowo cechuje się wysoką odpornością przeciwpożarową, małym rozmiarem oraz uniwersalnym trybem pracy. Pokój dzienny zostanie z kolei wyposażony w zestaw Rondo Plus, czyli standardowe i tanie rozwiązanie odpowiednie dla kominka. Warto zaznaczyć tu, że firma Schiedel, gwarantując jakość wystawia długoterminowe gwarancje, np. na komin Schiedel RONDO – 30 lat.

Odrobina wygody

Tak wyposażona instalacja jest już prawie kompletną. Jednak dodatkowo, dla podniesienia komfortu użytkowania, zdecydowano się na instalację ogrzewania podłogowego. Przynosi ono nie tylko korzyści związane z komfortem cieplnym, ale również pozwala utrzymać pomieszczenie w większej czystości (przede wszystkim dotyczy to łazienek), w związku z tym jest polecane szczególnie alergikom.

W łazienkach zainstalowano więc elektryczne ogrzewanie podłogowe firmy Raychem. Montaż mat elektrycznych jest prosty, a dodatkowo przewody grzejne mają możliwość samodzielnej regulacji mocy grzewczej, a to gwarantuje bezpieczeństwo i niezawodność, a także mniejsze zużycie energii. Termostat z zegarem sterującym pozwoli zaplanować czas, w którym najbardziej korzystne będzie włączenie bądź wyłączenie ogrzewania, a tym samym minimalizowane koszty użytkowania.

Koszty

Posiadamy już kompletną instalację, dlatego podsumujmy całkowite koszty jej wykonania:

• Gazowy Kocioł Kondensacyjny VITOFRND 200-W (zamknięta komora spalania) firmy Viessmann w zestawie z regulatorem pogodowym Vitotronic 200 ok. 8000 zł netto;
• Zestaw solarny Premium firmy GALMET – dwa kolektory płaskie, naczynie przeponowe (24 l), grupa pompowa dwudrogowa, wymiennik biwalentnym (250 l) oraz komplet przyłączeniowy i zestaw montażowy ok. 7000 zł netto;
• Wentylacja – systemy firmy Schiedel – system RONDO Premium dla pomieszczenia z kominkiem ok. 5300 zł netto, system AVANT dla kotłowni z kotłem kondensacyjnym 8000 zł netto;
• Maty grzewcze do ogrzewania podłogowego – Raychem 2600 zł netto;
• Turbokominek III Vertica wraz z Integratorem z izolacją i sterownikiem – całość firmy Makroterm ok. 7475 zł netto.

artykuł pochodzi z kwartalnika
Kreator Projekty wydanie 01/2013
więcej o kwartalniku czytaj na
Kreator Projekty.pl

Warto podkreślić, że w przypadku zestawu solarnego, możliwe jest uzyskanie dofinansowania instalacji z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Wynosi ono 45 proc. z kapitału kredytu bankowego zaciągniętego właśnie na tę instalację.

Podsumowując: koszt wykonania całego systemu w domu (bez uwzględnienia dofinansowania do kolektorów słonecznych, o które nie każdy musi się ubiegać) wyniesie 38 375 zł netto. Budynek z taką instalacją zagwarantuje mieszkańcom oszczędność kosztów ogrzewania, a także bezpieczeństwo.

Anna Janik
Akademia Górniczo-Hutnicza
Wydział Górnictwa i Geoinżynierii
Inżynieria Środowiska