Jaka jest efektywność energetyczna kotłów na paliwa kopalne?

Efektywność energetyczna w odniesieniu do energii końcowej EEK urządzeń jest funkcją sprawności wytwarzania i oznacza ilość niezbędnej energii potrzebna do wyprodukowania jednostki energii użytkowej wyrażona w 1 kWh i wyznacza się ze wzoru:

EEK= [kWh]

η – sprawność należy przyjmować w zależności od prowadzonej oceny, może to być sprawność wytwarzania ηW źródła ciepła wówczas wyznaczona będzie efektywność energetyczna źródła ciepła EEW. Jeżeli do obliczeń przyjęta zostanie η instalacji c.o. wówczas wynikiem będzie efektywność energetyczna instalacji. Jeżeli wartość EE jest niska oznacza to, że potrzeba niewielkiej ilości energii do uzyskania 1 kWh energii użytkowej, zatem im jest niższa wartość EE tym wyższa jest efektywność energetyczna urządzenia lub instalacji. Do wyznaczenia efektywności niezbędna jest znajomość sprawności urządzenia.

Efektywność energetyczna w odniesieniu do energii końcowej nie do końca obrazuje poprawnie efektywność energetyczną. W ujęciu globalnym niezbędne jest wyznaczenie efektywności energetycznej w odniesieniu do energii nieodnawialnej pierwotnej, która obejmować będzie całkowitą efektywność energetyczną w odniesieniu do energii pierwotnej związanej z danym nośnikiem energii. Ze względów makroenergetycznych i ekologicznych jest to pełniejsze i bardziej wyczerpujące ujęcie efektywności energetycznej.

Efektywność energetyczna w odniesieniu do energii nieodnawialnej pierwotnej EEP urządzeń, lub całego systemu grzewczego jest funkcją sprawności wytwarzania oraz współczynnika nieodnawialnej energii pierwotnej i oznacza ilość nieodnawialnej energii pierwotnej niezbędnej do wyprodukowania jednostki energii użytkowej wyrażona w 1 kWh i wyznacza się ze wzoru:

EEK= [kWh]

gdzie:
wi – współczynnik nieodnawialnej energii pierwotnej

Sprawność wytwarzania a efektywność urządzeń grzewczych.
Sprawność wytwarzania ciepła w nowoczesnych kotłach na węgiel, drewno lub słomę wynosi od 70% do 75%.
Kotły olejowe i gazowe standardowe mają sprawność średnioroczną od 80% do 88%,  kotły gazowe kondensacyjne zaliczają się do najsprawniejszych urządzeń grzewczych o 95% do 98% sprawności wytwarzania.

Sprawności systemu grzewczego ma wpływ na końcowe zużycie energii-EK. Niska sprawność jest przyczyną znacznie zwiększonego zużycia energii – może spowodować, że zużycie będzie nawet dwukrotnie większe niż zapotrzebowanie na energię użytkową EU. Przykłady wpływu sprawności systemu grzewczego na zużycie energii przedstawiono na wykresach:

• Wyk. 41.1. Sprawność nowej instalacji c.o. wykorzystującej różne sposoby produkcji ciepła, obejmująca: sprawność wytwarzania, regulacji, przesyłu i wykorzystania.
• Wyk. 41.2. Zapotrzebowanie na ciepło dla tego samego budynku ogrzewanego z różnych nośników energii, bez uwzględniania sprawności systemu c.o. oraz z uwzględnieniem sprawności systemu c.o.

Znając sprawność urządzeń grzewczych, instalacji grzewczej oraz całego systemu grzewczego można wyznaczyć  efektywność energetyczną w odniesieniu do energii końcowej EK i nieodnawialnej pierwotnej EP. Odniesienie do energii końcowej wskazuje, że pompa ciepła jak i cały system grzewczy oparty o pompy ciepła charakteryzuje się najwyższą efektywnością energetyczną. Jeżeli jednak odniesiemy się do energii nieodnawialnej pierwotnej najefektywniejszy energetycznie jest kotłownia na biomasę , szczególnie na pellety. Szczegóły zamieszczono w tabelach:

• Tab. 41.1. Efektywność energetyczna źródła, instalacji c.o. oraz całego systemu grzewczego w odniesieniu do energii końcowej.
• Tab. 41.2. Efektywność energetyczna źródła oraz całego systemu grzewczego w odniesieniu do energii końcowej.