Ogrzewanie - ekogroszek i wiatraki

Gaz ziemny w piecu kondensacyjnym 

Zasada działania pieca kondensacyjnego jest podobna do tradycyjnego. Różnicą jest uzyskanie prawie całego ciepła ze spalin powstałych w wyniku spalania gazu ziemnego w zamkniętej komorze spalania. Tradycyjny piec odprowadza spaliny na zewnątrz przewodem kominowym. Stąd bierze się wyższa efektywność kotła kondensacyjnego, wynosząca 110% w porównaniu do tradycyjnego, wynoszącego ok. 95%. 

Jest on zasilany powietrzem doprowadzanym z zewnątrz, a nie jak tradycyjnie, z pomieszczenia, w którym usytuowano kocioł, przy komorze otwartej i koniecznym nawiewie. Z uwagi na użytkowanie pomieszczeń, np. łazienki czy kuchni, rozwiązanie to jest bezpieczniejsze i bardziej komfortowe, a także bardziej oszczędne. Piec może posiadać wbudowany zasobnik c.w.u. i być jednofunkcyjny. Podgrzewa wtedy wodę do centralnego ogrzewania. Piec dwufunkcyjny ma wbudowany przepływowy podgrzewacz wody użytkowej. 

Jednofunkcyjny, dwufuncyjny

Jeśli używamy jednofunkcyjnych kotłów, można w układ włączyć podgrzewacz pojemnościowy (rodzaj zbiornika wodnego z wbudowanym wymiennikiem ciepła). Przy wyborze pieca należy kierować się przeznaczeniem, liczbą osób w gospodarstwie oraz powierzchnią zabudowy w m2.

Tabela 1. Porównanie parametrów pieca kondensacyjnego gazowego jednofunkcyjnego i dwufunkcyjnego

Kondensacyjne piece gazowe zużywają znacznie mniej paliwa od tradycyjnych. Ich sprawność energetyczną szacuje się na wyższą od 10% do 25% w stosunku do tradycyjnych, co przyspiesza zwrot nakładów poniesionych przy wymianie pieca na nowy. Dodatkowo, wybór dostawcy gazu jest alternatywą dla konwencjonalnej dostawy energii. 

Gaz płynny – piec kondensacyjny

Inną, niezależną opcją gazową jest stosowanie spalania gazu płynnego (propanu) metodą kondensacji, czyli znów w zamkniętej komorze spalania. Należy wtedy zamontować wywiewną kratkę wentylacyjną. System działania jest taki, jak przy zasilaniu gazem ziemnym tzn. ciepło wytworzone stosuje się do ogrzewania c.o. i ciepłej wody c.w.u. 

Konieczna alternatywa

Korzystanie z propanu czasem bywa koniecznością, a nie alternatywą, ze względu na bardzo wysokie koszty przyłączenia do sieci (albo jej braku) lub długiego przyłącza. Propan jest składowany w zbiorniku przydomowym typu podziemnego (najczęściej) lub naziemnego. Telemetryczny licznik pozwala na opłaty według faktycznego zużycia (w lecie znacznie mniejsze) i tankowane do 85%, gdy potrzeba. Sam zbiornik ma duże gabaryty, musi być stabilny na gruncie (płyta betonowa – podstawa), uziemiony. 
Wymaga zgłoszenia do UDT (urzędu dozoru technicznego) i odbioru. Wymaga też sporządzenia dokumentacji projektowej dla przyłącza wraz z rozprowadzeniem instalacji zewnętrznej (do budynków i granicy działek, linii nn, dróg i obiektów infrastruktury drogowej – regulacje prawne) i wewnętrznej.

Propan jest paliwem drogim, ale kalorycznym. Koszt wytworzenia ciepła dla 1 KW z propanu jest dwukrotnie wyższy w porównaniu do wprodukowania 1 kW z gazu ziemnego. Jego zalety to bezobsługowość systemu grzewczego, czystość, brak emisji spalin i pyłów do środowiska oraz częstotliwość tankowania. W kotłowni, w której zamontowano piec kondensacyjny i urządzenie z zamkniętą komorą spalania, należy zamontować kratkę wentylacyjną wywiewną. 

Kocioł na olej opałowy

Ogrzewanie olejem opałowym, czyli produktem uzyskanym w procesie destylacji ropy naftowej, nadal stanowi konkurencję dla gazu ziemnego. Technologie zastosowane w kotłach nowej generacji pozwalają na swobodne spalanie wzbogaconych olei opałowych szlachetnymi dodatkami co poprawia efektywność spalania wraz z eliminacją tlenku węgla, sadzy czy utrzymanie stanu płynnego w niższych temperaturach. Kocioł wraz z pełnym układem rozprowadzającym, często zautomatyzowanym, jest bezpieczny (bezustanna kontrola ciśnienia w kotle) i praktycznie samoobsługowy. Najistotniejsze jest składowanie oleju, które jest obwarowane szeregiem formalności i wytycznych wymaganych dla zbiornika naziemnego i podziemnego dla zewnętrznej i wewnętrznej instalacji. 

W celu podgrzania ciepłej wody dla gospodarstwa domowego i c.o., kocioł musi być kompatybilny (poprzez pompę obiegową) z instalacją c.o dla wysokich i niskich temperatur. 

Węgiel czy ekogroszek

Oba rodzaje paliwa mają zbliżone wartości opałowe oraz cenę zakupu, dlatego pod tym względem wybór energetyczny jest indywidualny. Ekogroszek jest pozyskiwany z węgla kamiennego najwyższej jakości i tak samo jak węgiel, jest kaloryczny. Ekogroszek jest spalany w retortowych kotłach, gdzie następuje redukcja emisji tlenków węgla i siarki, których i tak zawiera niewiele. Ze względu na niską zawartość tych tlenków w spalinach i popiołach, uznaje się go za paliwo ekologiczne. Porządny ekogroszek powinien posiadać certyfikat ekologiczny. Jako materiał jest też łatwy w eksploatacji i niebrudzący jak węgiel, ma stałą granulację od 5 do 25 mm. W kotle retortowym istotne są automatyczny podajnik i zasobnik na paliwo oraz bezrusztowe palenisko.

Najnowsze kotły węglowe (gruby sortyment, miał lub retortowe) mają również podobne funkcje i dobrze radzą sobie z redukcją tlenków przy wysokim uzysku energii. Dlatego też oba paliwa mają duże możliwości zastosowania w gospodarstwie, gdzie często zastępują kotły zasypowe lub gaz. Kotły obsługują energetycznie c.o i c.w.u. 

Biogazownie – energia z biomasy

Biogazownie to sposób na niskie koszty ogrzewania i dbałość o środowisko naturalne. To, co wprowadzone, zostaje przetworzone, w myśl zasady zrównoważonego rozwoju. Gospodarstwa rolne produkują biomasę dostarczaną do biogazowni (np. rolniczych), w których powstaje biogaz – energia wykorzystywana zamiast prądu w domu lub budynkach inwentarskich.

Biogaz rolniczy powstaje w procesie fermentacji metanowej surowców rolniczych, produktów ubocznych rolnictwa, płynnych lub stałych odchodów zwierzęcych, również z przetwórstwa (uboczne, odpady itp.) rolniczego lub biomasy leśnej. 

Do uzyskania ciepła wykorzystuje się najczęściej:
    • drewno o niskiej jakości technologicznej oraz odpadowe,
    • odchody zwierząt,
    • osady ściekowe,
    • słomę, makuchy i inne odpady produkcji rolniczej,
    • wodorosty uprawiane specjalnie w celach energetycznych,
    • odpady organiczne np. wysłodki buraczane, łodygi kukurydzy, trawy, lucerny,
    • oleje roślinne i tłuszcze zwierzęce,
    • biogaz.

Decydując się na spalanie biomasy, jako generatora energii dla gospodarstwa domowego, mamy wybór wśród następujących rodzajów:
    • kotły z górnym spalaniem – bardzo tanie, im więcej powietrza, tym większa moc, mniejsze bezpieczeństwo – spaliny i opał na ruszcie (dostęp powietrza i zapłon),
    • kotły z dolnym spalaniem – bezpieczniejszy, efektywniejszy, spaliny odprowadzane do kanału spalinowego,
    • kotły zagazowujące drewno ‒ bardzo wydajny, zgazowanie drewna zachodzi w górnej komorze kotła, gaz drzewny kierowany do dyszy palnika i mieszany z powietrzem zapala się a dopala w dolnej części kotła (popielniku), proces obejmuje 5 stref temperatury. Kocioł na biomasę stał się popularny, bo zapewnia niskie koszty ogrzewania i jest przyjazny naturze. 

Najbardziej popularnym wsadem jest pellet (sprasowany pod wysokim ciśnieniem), o zróżnicowanym granulacie od kilku do kilkunastu milimetrów, ze znikomą emisją substancji smolistych i innych zanieczyszczeń, suchy, łatwopalny, rozpala się do wysokich temperatur. Jest to materiał z odpadów drzewnych i roślinnych. 

Tabela 2. Koszt ogrzewania w procesie spalania biomasy 
oraz innych rodzajów paliw

[źródło: kb.pl]

Tabela 3. Koszt elektrowni wiatrowej o mocy zainstalowanej 1 MW

Fermy wiatrowe 

Od kilku lat, oprócz fotowoltaiki i pomp ciepła jest to najprężniej rozwijająca się gałąź w OZE. Od północy po południe, przez Niż Polski powstają już nie tylko pojedyncze wiatraki, ale i całe fermy. Wiatry zachodnie (lokalnie również południowo-zachodnie czy północne) to wiatry o największej częstotliwości i sile, która skutecznie napędza turbiny.  Dlatego większe zagęszczenie obserwuje się w północnym i centralnym horyzontalnym pasie kraju. Koszt instalacji wiatrowych, w zależności o mocy,
wynosi od jednego do kilku milionów złotych (z pełną infrastrukturą). Zawiłe i drogie mogą być procedury związane z gruntami (np. dzierżawą). Jednak jeden wiatrak zasili lokalną grupę gospodarstw domowych. Ile może kosztować elektrownia wiatrowa o mocy zainstalowanej 1 MW? 

Przykład dla całej turbiny z naliczeniem podatku od fundamentu oraz wieży, przedstawiono w tabeli 3.

Jeśli zdecydujemy się na inwestycję w instalacje wiatrowe, oprócz ekonomiki przedsięwzięcia warto przeanalizować strukturę krajobrazu, faktyczne zapotrzebowanie i możliwości użytkowania, bez oddziaływań środowiskowych (np. korytarze przelotowe ptaków).

Energetyczny bilans 

Mając na uwadze tylko poniesione koszty, bezpieczeństwo lub awaryjność i opłacalność systemu grzewczego, należy kierować się także spełnieniem wymogów UE co do wydajności energetycznej związanej z ochroną środowiska i zrównoważonym rozwojem.  Warto zatem zainwestować na obszarach wiejskich w OZE ukierunkowane na trzy znaczące obszary,  czyli energię elektryczną z OZE, ciepło i chłód z OZE oraz biokomponenty wykorzystywane w paliwach ciekłych i biopaliwach ciekłych. 

Zapraszamy do odwiedzenia sklepu internetowego z ekogroszkiem.

Alicja Kubisz Dolnośląski Ośrodek Doradztwa Rolniczego we Wrocławiu Jeden z 16 Ośrodków Doradztwa Rolniczego w kraju. Dolnośląski Ośrodek Doradztwa Rolniczego we Wrocławiu realizuje na obszarach wiejskich województwa dolnośląskiego zadania z zakresu doradztwa rolniczego. Podstawowym zadaniem Ośrodka jest doradztwo rolnicze, obejmujące działania w zakresie rolnictwa, rozwoju wsi, rynków rolnych oraz wiejskiego gospodarstwa domowego, mającego na celu poprawę poziomu dochodów rolniczych oraz podnoszenie konkurencyjności rynkowej gospodarstw rolnych, wspieranie zrównoważonego rozwoju obszarów wiejskich, a także podnoszenie poziomu kwalifikacji zawodowych rolników i innych mieszkańców obszarów wiejskich.   Zainteresował Cię ten artykuł? Masz pytanie do autora? Napisz do nas tutaj