|
Artykuły / artykuły : archiwum
| ||||||||||||||||||||||||||||||
Modernizacja układu c.o.24 sierpnia 2008
Oszczędzanie energii można realizować przez: zmniejszanie strat ciepła w budynku, czyli przez ocieplenie ścian, dachu, stropu nad piwnicą nieogrzewaną, wymiana okien na nowe energooszczędne a także przez ograniczenie strat ciepła przez wentylację. Drugą grupą dzia-łań związanych z oszczędnym wykorzystaniem energii jest ograniczenie start w systemie grzewczym. Działania te wiążą się przede wszystkim z poprawą sprawności systemu grzewczego. Jeżeli musimy ogrzać szkołę, której sezonowe zapotrzebowanie na ciepło czyli straty ciepła w budynku wynoszą 1000 GJ, za pomocą układu grzewczego o sprawności tylko 33% to może się okazać że musimy wyprodukować aż 3000 GJ na rok ciepła, a więc aż trzy razy więcej niż wynikałoby to ze strat w budynku. Tak niska sprawność nie jest czymś nie-zwykły. Piece kaflowe legitymują się sprawnością około 30% a niewielkie możliwości regu-lacji ogrzewaniem powoduje dodatkowe obniżenie sprawności. Taki system ogrzewania uniemożliwia zapewnienie komfortu cieplnego w pomieszczeniach. Mogłoby się wydawać, że modernizacja źródła ciepła jest bardziej opłacalna niż ograniczanie strat ciepła. Jednak praktyka pokazuje, że modernizacja układu c.o. nie zawsze przynosi po-żądany efekt. Przekonali się już o tym ci, którzy z ogrzewania węglem przeszli na ogrzewanie olejem. Wysokie koszty ogrzewania zmuszają użytkowników do wykonanie dalszych prac termomodernizacyjnych: ocieplenia, wymiany okien... Kotłownia jednak będzie za duża i będzie pracować nieekonomicznie. Przy równoczesnym zmniejszeniu strat w budynku i modernizacji układu c.o. zapotrzebowanie na moc obniża się o co najmniej o 50%. Zmodernizowana kotłownia będzie mniejsza a więc i tańsza niż przy wymianie tylko kotłowni. Termomodernizacja musi być prowadzona kompleksowo. Podstawowe zalety modernizacji c.o.
Podjęcie decyzji o zakresie i wariancie modernizacji wewnętrznej instalacji c.o. (wraz ze źró-dłem ciepła) powinno być poprzedzane diagnostyką stanu technicznego budynku oraz instala-cji. Dopiero na podstawie wyników tej diagnostyki można ustalić zakres prac modernizacyj-nych oraz wybrać optymalny wariant modernizacji. Wielkość nakładów na modernizację wewnętrznych instalacji c.o. zależy od zakresu prac mo-dernizacyjnych, przyjętego wariantu modernizacji, mocy cieplnej instalacji oraz możliwych do uzyskania oszczędności w zużyciu ciepła. Wskaźnikowe koszty różnych wariantów mo-dernizacji instalacji c.o.: Weryfikacja mocy zamówionej.
Na Dolnym Śląsku jest ok. 1,0 mln mieszkań wyposażonych w instalację c.o. (około 600 tyś w miastach i około 200 tyś. na wsi). Niewielka cześć obiektów ma zweryfikowaną moc ciepl-ną potrzebną do zawarcia umowy z dostawcą ciepła. Oszczędności choć na papierze mogą sięgać nawet 15%. Pierwszy korkiem powinno być zweryfikowanie parametrów energetycz-nych potrzebnych do zawarcia umowy z dostawcą ciepła. Dotyczy to zarówno systemów scentralizowanych, jak i obiektów wyposażonych w kotłownie wbudowane. Charakterystyka techniczna prac modernizacyjnych
Do podstawowych wad rozwiązania instalacji c.o. należą:
Ogólnie można stwierdzić, że w praktyce mogą wystąpić, w zależności od uwarunkowań technicznych i ekonomicznych, następujące warianty modernizacji instalacji: Wariant I – cieplne i hydrauliczne dostosowanie istniejącej instalacji c.o. do zmniejszonych potrzeb cieplnych budynku będących wynikiem jego termorenowacji. Zakres prac:
Koszt powyższych prac modernizacyjnych wynosi od 15 do 25% kosztu całkowitej wy-miany instalacji. Wariant II – polega na wymianie skorodowanej sieci przewodów rozprowadzających, przy czym pozostawione są grzejniki z ogniw żeliwnych, które powinny być poddane płukaniu. Układ instalacji pozostaje bez zmiany, przy czym na ogół wprowadza się jej hermetyzację, która wymaga zastosowania:
Koszt powyższych prac modernizacyjnych stanowi 30 do 40% kosztów całkowitej wymiany instalacji c.o. Wariant III – jest to całkowita wymiana instalacji oraz zmiana jej systemu . W wa-riancie III każde mieszkanie zasilane jest z własnego węzła zlokalizowanego wewnątrz lub na zewnątrz mieszkania. Woda instalacyjna doprowadzona jest ze źródła (kotłowni, węzła cie-płowniczego) do poszczególnych węzłów za pomocą tradycyjnego systemu dwururowego. Węzeł mieszkaniowy wyposażony jest w rozdzielacze (gdy w instalacji mieszkaniowej wy-stępuje kilka obwodów), armaturę odcinającą, regulacyjną oraz pomiarową (ciepłomierze). Taki system ogrzewania jest korzystniejszy niż tradycyjny, szczególnie w budynkach wyso-kich i o zwiększonej izolacyjności cieplnej. Kompleksowa modernizacja wewnętrznej instalacji c.o umożliwia poprawę sprawności wy-twarzania, regulacji, przesyłu i wykorystania. Poprawa sprawności wytwarzania:
Wymiana kotłów opalanych paliwem stałym na wysokosprawne kotły gazowe lub olejowe umożliwia zwiększenie sprawności wykorzystania energii zawartej w paliwie pierwotnym o 20 do 30%. Przy zamianie pieców kaflowych na wyskosprawne gazowe kotły kondensacyjne zwiększenie sprawności wytwarzania może sięgać nawet 70%. Przykładowe sprawności wytwarzania dla różnych nośników energii i typów kotłów: 0,50-0,65 : kotły wyprodukowane przed 1980 na paliwo stałe (węgiel, koks) 0,65-0,75 : kotły wyprodukowane po 1980 na paliwo stałe (węgiel, koks) 0,65-0,86 : kotły z palnikami atmosferycznymi i regulacją ON-OFF na paliwo gazowe lub płynne 0,75-0,88 : kotły z palnikami wentylator i ciągłą regulacją spalania na paliwo gaz lub płynne 0,95-1,0 : kotły kondensacyjne na paliwo gazowe 0,25-0,40 : piece ceramiczne (kaflowe) na paliwo stałe 0,55-0,65 : piece metalowe na paliwo stałe 0,94 : kotły elektryczne przepływowe 0,97 : kotły elektryczne 1,00 : kotły elektrotermiczne 0,57-0,63 : kotły wrzutowe z obsługą ręczną do 100kW na paliwo stałe (słoma) 0,65-0,72 : kotły wrzutowe z obsługą ręczną do 100kW na (drewno, polana, brykiety) 0,65-0,70 : kotły wrzutowe z obsługą ręczną > 100kW na paliwo stałe (słoma) 0,77-0,83 : kotły wrzutowe z obsługą ręczną > 100kW na (drewno, polana, brykiety) 0,65-0,75 : kotły powyżej 100kW do 600kW na słomę 0,80-0,85 : kotły powyżej 100kW do 600kW na (drewno, polana, brykiety) 0,80-0,85 : kotły z paleniskiem retortowym na paliwo stałe (węgiel) 0,85 : kotły automatyczne z mechanicznym podawaniem paliwa powyżej 500kW Wymiana kotła węglowego z lat 80-siątych o sprawności 0,65 na nowoczesny kocioł kondensacyjny na gaz o sprawności 0,98 przyniesie zmniejszenie zużycia paliwa o 33 %. Koszt produkcji bezpośrednie z uwzględnieniem sprawności w kotłowni gazowej wzrosną z 23,1 zł/GJ do 28 zł/GJ. Zmaleją jednak znacznie koszty obsługi, które w kotłowni węglowej stanowią aż nawet 2/3 całkowitej ceny ciepła. Koszty całkowite w kotłowni węglowej wynoszą w zazwyczaj w kotłowniach małej i średniej mocy (do 500 kW) wynoszą powyżej 45 zł/GJ, w kotłowni gazowej do 42 zł/GJ. Przy wyborze kotła należy również rozważyć z jakiego paliwa będzie produkowane ciepło. Końcowe koszty za ciepło zależą również od samej ceny paliwa. Wiele gmin i spółdzielni mieszkaniowych przygotowując modernizację kotłowni zdecydowało się na olej opałowy. Dziś koszty eksploatacji wzrosły na tyle, że zmuszają do poszukiwania dalszych oszczędności a nawet do kolejnej zmiany nośnika energii. Uniknąć tego typu błędów można tylko przez realizację kompleksowej termomodernizacji. Przy wyborze nośnika energii należy wykonać obliczenia pełnych kosztów produkcji 1 GJ uwzględniającą koszty paliwa, sprawność wytwa-rzania, koszty obsługi i koszty opłat ekologicznych w Polsce i w Unii Europejskiej, dobrze jest wykonać dodatkowo analizy wzrostu cen nośników energii. Dziś do najtańszy źródeł energii należy gaz ziemny, ale należy się liczyć, że cena gazu wzro-śnie w krótkim czasie o co najmniej 60%-70%. Być może rozwiązaniem jest biomasa. Na Dolnym Śląsku w nadmiarze występuje słoma, która zazwyczaj jest spalana na polach lub nie jest wykorzystywana do innych potrzeb w rolnictwie. Gminy o charakterze wiejskim powinny wykorzystywać biomasę do celów energetycznych budując kotłownie na słomę w szkołach i innych budynkach publicznych. Poprawa sprawność regulacji
Modernizacja kotłowni nie zawsze doprowadzane jest do końca. Zazwyczaj z braku środków ograniczenia obejmują stosowanie automatyki pogodowej i zaworów termostatycznych. W dalszym ciągu regulacją zajmują się ludzie. Sterowanie ręczne właściwie można uznać jako działanie przynoszące straty. Prawidłowe ustawienie automatyki pogodowej pozwala zasto-sować przerwy dobowe a w budynkach publicznych również i tygodniowe. Ponadto całodo-bowa kontrola pracy kotła i temperatury zewnętrznej chroni budynek przed przegrzewaniem i niedogrzewaniem, które występuje zawsze przy obsłudze ręcznej. Dodatkowo za stosowa-niem automatyki pogodowej przemawia dodatkowe zmniejszenie kosztów obsługi, które w znaczy sposób wypływają na całkowitą cenę ciepła. Rocznie na ręczną obsługę należy wydać dodatkowo około 3000 do 5000 zł, co stanowi czasami więcej niż koszt kompletnej automa-tyki pogodowej. Możliwe do osiągnięcia efekty to zmniejszenie rocznego zużycia ciepła o 5 do 15% w wyniku zwiększenia sprawności regulacji eksploatacyjnej dzięki zastosowaniu zaworów termoregula-cyjnych i układów automatycznej regulacji pogodowej. Dodatkowo zastosowanie dobowych przerw pozwoli zaoszczędzić jeszcze 5%. Wybór rozwiązania powinien zagwarantować pro-gramowanie eksploatacji instalacji czy to w węźle ciepłowniczym czy w kotłowni. Oszacowanie sprawności regulacji może być dokonane na podstawie metody obliczeniowej określonej w ustawie termomodernizacyjnej. W przybliżeniu można przyjąć, że sprawność regulacji wynosi: co najmniej 0,75 : dla systemów z centralnym systemem regulacji, bez automatyki pogodowej i bez zaworów termostat co najmniej 0,85 : dla systemów z centralnym systemem regulacji, z automatyką pogodową lecz bez zaworów termostat nie więcej niż 0,95: dla systemów z elementami grzejnymi z termostatami, o dużej bezwład-ności cieplnej nie więcej niż 0,99: dla systemów z elementami grzejnymi z termostatami, o znikomej bez-władni cieplnej Ograniczenie strat przesyłu i rozdziału ciepła:
Zazwyczaj użytkownicy oceniają instalacje c.o. i c.w.u. na podstawie spełnienia wyznaczonej jej funkcji. Pytania pojawiają się gdy porównywane jest zużycie ciepła w jednakowych bu-dynkach posiadających tej samej klasy kotły lub węzły jednak różniące się rozwiązaniami instalacji wewnętrznej. Różnice w zużyciu ciepła mogą sięgać nawet 20%. Na podstawie Ustawy Termomodernizacyjnej sprawności przesyłania można przy-jąć: 1,00 : źródło ciepła w pomieszczeniu 0,95 : instalacja c.o. z przewodami w dobrym stanie technicznym 0,90 : instalacja c.o. z przewodami w złym stanie technicznym Sprawność wykorzystania można przyjąć: 1,0 : ogrzewanie podłogowe 0,95 : ogrzewanie tradycyjne, grzejniki prawidłowo usytuowane 0,90 : ogrzewanie tradycyjne, grzejniki z osłoną 0,80-0,90 : ogrzewanie tradycyjne, obudowa grzejników nie uwzględniona w projekto-waniu Opomiarowanie systmu grzewczego
Wprowadzenie opłat za ciepło w oparciu o rozliczenia indywidualne zachęca do racjonalnego wykorzystania dostarczanego do mieszkania ciepła. Rozliczanie indywidualne zachęca do przykręcania zaworów termostatycznych w okresie, w którym nikogo nie ma w domu. Uzy-skane dodatkowe oszczędności w zużyciu ciepła sięgać mogą 5%-10%. Oszczędności zależne są od zasobności mieszkańców oraz od preferencji termicznych. Połączenie modernizacji wewnętrznej instalacji c.o. z kompleksową termorenowacją budynku (ocieplenie, poprawa szczelności itp.) zapewnia zmniejszenie zużycia ciepła o 45%-70% w zależności od rodzaju, kubatury i charakterystyki cieplnej budynku. Dodatkowo modernizacja systemu grzewczego zgodnie z nowoczesnymi wytycznymi projek-towania zwiększa niezawodności i trwałości instalacji oraz ma wpływ na poprawę warunków komfortu cieplnego w pomieszczeniach przy zmniejszeniu zużycia ciepła. Zmniejszenie zużycia ciepła do ogrzewania w wyniku modernizacji źródła ciepła (węzła cie-płowniczego lub kotła), zwiększenia sprawności regulacji eksploatacyjnej przez zastosowanie właściwie dobranych zaworów termoregulacyjnych i układów centralnej automatycznej regu-lacji pogodowej z możliwością indywidualnego programowania działania instalacji c.o. w węźle ciepłowniczym lub w kotłowni wbudowanej oraz ograniczenia strat przesyłania i roz-działu ciepła w wyniku eliminacji wad systemowych dotychczas stosowanych rozwiązań in-stalacji c.o. PRZEPISY, NORMY , LITERATURA
[1] Mielnicki J.S.: Centralne ogrzewanie. Regulacja i eksploatacja. Arkady, Warszawa 1985 [2] Rabjan R., Dzierzgowski M.: Ogrzewanie podłogowe. Poradnik. COIB, Warszawa 1995 [3] Kołodziejczyk W., Płuciennik M.: Wytyczne projektowania instalacji centralnego ogrzewania. COBR-TI „INSTAL”, Warszawa 19994 [4] Rabjan R.: Racjonalizacja zużycia ciepła w budynkach mieszkalnych wyposażonych w instalację centralnego ogrzewania. Ogrzewnictwo praktyczne 3/1996. [5] Rubik M.: Inwestycje komunalne w ochronie środowiska. Poradnik inwestora. Cz. IV. Ochrona powietrza. PROEKO Sp. z o.o., Warszawa 1995
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
lista pozostałych artykułów w dziale Artykuły archiwum
|