Wiele osób już wie o tym, że energię można wytwarzać na własne potrzeby przy pomocy paneli fotowoltaicznych, kolektorów lub małych wiatraków. Jednak inne odnawialne źródła energii są często pomijane i brakuje na ich temat informacji. Prócz tego, najczęściej mówi się o źródłach energii elektrycznej, a cieplna zostaje w cieniu. W związku z tym chcieliśmy przypomnieć przyszłym prosumentom instalacje w postaci kotłów na biomasę, a także pomp ciepła. Szczególnie w perspektywie mającego obowiązywać od 2020 r. zakazu ogrzewania domów węglem.

Kilkanaście lat temu do ogrzania domu rocznie zużywało się 200 kWh/m2, dzisiaj jest to ok. 100 kWh/m2, a w budownictwie energooszczędnym ok. 50 kWh/m2. Jak więc można zaoszczędzić na rachunkach za ciepło?

Co to za kocioł

Kotły na biomasę mogą być szczególnie efektywne w dużych gospodarstwach rolnych. Im większe potrzeby, tym szybciej inwestycja może się zwrócić. Jednak rynek kotłów jest tak zróżnicowany, że zwykłe gospodarstwa domowe też mogą na tym skorzystać. Kotły są dziś naprawdę nowoczesnymi, zautomatyzowanymi i skomputeryzowanymi maszynami. Różnią się nie tylko wielkością, ale są dostosowane do rodzaju paliwa. W jednych pali się bardziej wilgotną biomasą, a w innych mniej wilgotną. Oczywiście im bardziej suche paliwo, tym wyższa efektywność. Biomasa występuje w formie nieprzetworzonej (np. słoma, pestki, ziarna), przetworzonej (np. pelety, brykiety, zrębki, odpady – trociny, pył drzewny itp.). Najtańsze kotły dostępne są za kilka tysięcy złotych.

Zrównoważona biomasa

W założeniu energia z biomasy miała wykorzystywać odpady roślinne, lecz z czasem niektóre gospodarstwa wręcz wykwalifikowały się w produkcji biomasy i jest to ich główna działalność. Zaburza to trochę ekologiczny aspekt takiego źródła energii. Poza tym, trzeba pamiętać o tym, że biomasa w postaci resztek roślin uprawnych jest wartościowym źródłem materii organicznej dla gleby. W związku z tym pozyskiwanie biomasy w sposób niezrównoważony może przyczynić się do degradacji ziem.

Zmień nawyki na lepsze

Przy pomocy kotła można ogrzewać dom i podgrzewać wodę. Przykładowo kocioł o mocy 50 kW może ogrzać dom o powierzchni 340 m2. Wymaga to zakupu ok. 5-7 ton biomasy rocznie. Spójrzmy na porównanie: 1,4 tony biomasy może zaspokajać takie same potrzeby, jak 1 tona węgla kamiennego średniej jakości. Najbardziej popularne w Polsce są małe kotły na zrębki drzewne i pelety. Opłaca się wybrać kocioł, w którym można spalać różnego rodzaju biomasę. A nie poleca się kotłów, w których dopuszczalne jest spalanie i węgla i biomasy, gdyż różne materiały potrzebują różnych warunków spalania. Nie poleca się tego również dlatego, że jedną z głównych wad używania węgla jest zanieczyszczenie powietrza. Dlatego też wyeliminowanie pieców węglowych jest ważnym celem w perspektywie kraju.

Co zyskasz instalując nowoczesny kocioł na biomasę:

  • tanie paliwo,
  • możliwość korzystania z własnego paliwa (biomasy) w przypadku gospodarstwa rolnego,
  • łatwość w zachowaniu czystości w pomieszczeniu z kotłem (względem użycia węgla),
  • mniejsza emisja szkodliwych gazów i pyłów,
  • możliwość zastosowania podajnika paliwa, dzięki czemu paliwo uzupełniane jest automatycznie,
  • stała i przewidywalna produkcja energii.

Każdy ma pompę ciepła

Czym właściwie jest pompa ciepła? Tym, którzy nie wiedzą, proponujemy podejść do kuchni i przywitać się z lodówką. Każdy z nas ma od lat pompę ciepła w domu i może nawet o tym nie wie. Działanie pompy w lodówce czy zamrażarce polega mniej więcej na „zasysaniu” ciepła z wnętrza lodówki i oddawaniu go na zewnątrz przy pomocy sprężarki zasilanej energią elektryczną. Jak zatem wykorzystać ten mechanizm do ogrzewania całego domu?

Naturalnym kierunkiem przepływu powietrza jest od wyższej temperatury do niższej. Pompa, która ma ogrzać cały dom, pobiera ciepło z wody, gruntu lub powietrza. W zależności od tego skąd czerpane jest ciepło i w jaki sposób dystrybuowane jest w domu, mówi się o różnych pompach, np. woda-woda, powietrze-woda, woda-powietrze itd. Ogrzewanie może odbywać się na przykład za pomocą wody w grzejnikach lub systemie podłogowym. Aby ciepło było prowadzone w pożądanym kierunku, potrzebna jest sprężarka. To ona sprawia, że płyn roboczy krąży w obiegu. Pobieranie i oddawanie energii cieplnej odbywa się poprzez zmianę stanu skupienia płynu, z ciekłego na gazowy i odwrotnie.

Ciepło z zimna

Woda, powietrze czy grunt przy domu mają, szczególnie zimą, raczej niską temperaturę. Jak zatem mogą to być źródła ciepła? Płyn roboczy przejmuje temperaturę źródła, następnie zachodzi jego parowanie i jako gaz jest sprężany. Podczas sprężania temperatura gwałtownie rośnie. Na koniec zachodzi skraplanie. Widzimy więc, że pompa składa się nie tylko z obiegu z płynem roboczym, ale też z parownika, sprężarki i skraplacza. Pompa ciepła jest instalacją, która do działania wymaga też energii elektrycznej, dlatego dobrze jest ją łączyć z innym odnawialnym źródłem, na przykład panelami fotowoltaicznymi.

Różne źródła

Jeśli wybierzemy pompę pobierającą ciepło z wód gruntowych, to musimy liczyć się z koniecznością zrobienia głębokich odwiertów oraz studni. Czasem trzeba wykonać kilka odwiertów. Zaletą takiego rozwiązania jest wydajna i stabilna praca urządzenia, a więc pewne źródło ogrzewania. Dzieje się tak, ponieważ wody gruntowe, nawet zimą mają stałą temperaturę (od kilku do kilkunastu stopni).

Pompa, która za źródło ma powietrze też ma swoje plusy. Po pierwsze powietrze jest zawsze dostępne. Po drugie instalacja taka jest mniej skomplikowana, a to sprawia, że (po trzecie) jest tańsza. Jednak niewygoda tego rozwiązania jest oczywista – im zimniejsze powietrze (np. zimą), tym mniej efektywna praca pompy.

Koszty samego ogrzewania przy użyciu pompy są małe i jest ona praktycznie bezobsługowa, jednak koszt jej instalacji jest dość wysoki – kilkadziesiąt tysięcy złotych. Trzeba zatem dobrze oszacować swoje potrzeby, możliwości w zakresie źródeł ciepła na danej działce i okres zwrotu inwestycji.

—————————————————

W artykule wykorzystano informacje z następujących źródeł:

– „Energia w gospodarstwie rolnym”, wyd. Fundacja Instytut na rzecz Ekorozwoju, 2011

http://www.ozerise.pl/pl/energia-w-gospodarstwie-rolnym/technologie-oze/kotly-na-biomase

http://fizyka.net.pl/ciekawostki/ciekawostki_t4.html

http://muratordom.pl/