Inteligentne ogrzewanie

A co z ogrzewaniem? Jakiego rodzaju oszczędności energetyczne oferuje technologia lub też zmiana zachowań użytkowników?

Energię zużywaną do ogrzania budynku liczymy za pomocą poniższej formuły:

		   średnia różnica temperatur x współczynnik strat ciepła budynku
zużyta energia = -----------------------------------------------------------------
		            sprawność ogrzewania

Mój dom to bliźniak z trzema sypialniami zbudowany około 1940 roku (Fot.

21.1.) Średnia różnica temperatur w domu i za oknem zależy od ustawień termostatu oraz pogody. Jeżeli termostat jest stale ustawiony na 20 °C, średnia różnica temperatur może wynosić 9 °C. Współczynnik strat ciepła budynku opisuje, jak szybko ciepło ucieka przez ściany, okna i szpary w odpowiedzi na różnicę temperatur. Współczynnik strat ciepła można określić jako współczynnik nieszczelności. Mierzony jest on w kWh dziennie na 1 stopień różnicy temperatur. W Rozdziale E obliczam, że współczynnik strat ciepła mojego domu w roku 2006 wyniósł 7,7 kWh/dzień/°C. Oto wzór określający tempo, w jakim ciepło ucieka na zewnątrz w procesie przewodnictwa i wentylacji:

średnia różnica temperatur × współczynnik strat ciepła budynku.

Dla przykładu, jeżeli średnia różnica temperatur wynosi 9 °C, wówczas utrata ciepła wynosi:

9°C × 7,7 kWh/dzień/°C ≈ 70 kWh/dzień.

Na zakończenie, by obliczyć potrzebną energię, dzielimy straty ciepła przez sprawność systemu ogrzewania. W moim domu kondensacyjny kocioł gazowy ma sprawność rzędu 90%, dlatego też:

                  9 °C × 7,7 kWh/dzień/°C
zużyta energia = -------------------------- = 77 kWh/dzień
                         0,9

To więcej niż wartość przyjęta dla ogrzewania w Rozdziale 7. Ma to dwie przyczyny.

Po pierwsze formuła zakłada, że całe ciepło pochodzi z kotła gazowego, podczas gdy faktycznie nieco ciepła generują użytkownicy budynku, sprzęty domowe oraz słońce. Po drugie, w Rozdziale 7 założyliśmy, że użytkownik stale utrzymuje temperaturę 20 °C tylko w dwóch pomieszczeniach; utrzymanie takiej temperatury w całym domu wymagałoby więcej energii.

No dobrze, jak możemy zatem zmniejszyć ilość energii zużywanej na ogrzewanie?

Istnieją trzy linie ataku.

1. Zmniejszenie średniej różnicy temperatur. Można to osiągnąć poprzez przykręcenie termostatu (lub też zmianę pogody, jeżeli mamy chody na górze).
2. Zmniejszenie nieszczelności budynku. Można to osiągnąć poprzez termomodernizację – potrójne szyby w oknach, uszczelnienie szpar oraz wełna izolacyjna na poddaszu – lub też, co bardziej radykalne, poprzez zburzenie budynku i zastąpienie go nowym, lepiej izolowanym. Albo poprzez przeprowadzkę do budynku o mniejszej przestrzeni na osobę (zazwyczaj większe budynki są bardziej nieszczelne, bo większa jest też powierzchnia ścian zewnętrznych, okien i dachu).
3. Zwiększenie sprawności systemu ogrzewania. Można pomyśleć, że trudno będzie przebić 90%, w rzeczywistości może być znacznie lepiej.

Fajna technologia: termostat.

Trudno pobić termostat (w połączeniu z wełnianym swetrem), jeżeli chodzi o stosunek wartości do ceny. Przykręcasz go i twój dom zużywa mniej energii.

Magiczne! W Wielkiej Brytanii z obniżeniem temperatury o jeden stopień utrata ciepła zmniejsza się o 10%. Przykręcenie termostatu z 20 °C do 15 °C ograniczyłoby straty ciepła niemal o połowę. Dzięki dodatkowym źródłom ciepła (sprzęt, użytkownicy, słońce), oszczędność energii grzewczej będzie nawet większa niż wynikałoby z samej redukcji strat ciepła.

Niestety, ta znakomita technologia oszczędzania energii ma skutki uboczne.

Niektórzy przykręcenie termostatu nazwą zmianą przyzwyczajeń i zaczną kręcić nosem. W dalszej części poczynię kilka sugestii, jak podejść do problemu zmian w zwyczajach. Tymczasem w dowód na to, że „najważniejszym inteligentnym elementem budynku z inteligentnym systemem ogrzewania jest użytkownik”, na Wykresie 21.2. pokazujemy dane ze studium Carbon Trust dotyczące zużycia ciepła w 12 identycznych współczesnych budynkach. Możemy krzywić się na rodzinę nr 1, która zużywa dwukrotnie więcej energii do ogrzania domu niż państwo Opatuleni spod nr 12. Niemniej jednak, zwróćmy uwagę na liczby: rodzina nr 1 zużywa 43 kWh dziennie. Szokujące? Chwileczkę, przecież właśnie oszacowaliśmy, że mój dom zapewne zużywa więcej.

W istocie, moje zużycie gazu w latach 1993–2003 wyniosło nieco ponad 43 kWh dziennie (Rys. 7.10., str. 61). A ja myślałem, że jestem oszczędny! Problemem jest sam dom. Wszystkie współczesne domy w studium Carbon Trust mają współczynnik strat ciepła rzędu 2,7 kWh/dzień/°C, a mój dom – 7,7 kWh/ dzień/°C! Drodzy mieszkańcy nieszczelnych domów…