Zgodnie z rozporządzeniem w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [1], budynek i jego instalacje grzewcze powinny być zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby ilość energii cieplnej potrzebnej do użytkowania budynku zgodnie z jego przeznaczeniem można było utrzymać na racjonalnie niskim poziomie (§ 328).
W dalszej części rozporządzenia jego autorzy koncentrują się jedynie na określeniu wymagań w zakresie izolacyjności termicznej budynku. Zgodnie z nimi wymóg zawarty w § 328 jest spełniony, jeżeli przegrody w budynku zachowują minimalne wartości współczynnika przenikania ciepła U [W/(m²·K)] lub gdy wartość wskaźnika E, określającego obliczeniowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku w sezonie grzewczym, jest mniejsza od wartości granicznej E0 [kWh/(m3·rok)].
W rozporządzeniu nie określono natomiast żadnych wymagań dotyczących instalacji c.o. i c.w.u.
Wpływ systemu grzewczego na wielkość zużycia energii
Rodzaj instalacji centralnego ogrzewania oraz ciepłej wody użytkowej ma decydujący wpływ na wielkość końcowego zużyciu energii w budynku. Stara, mało sprawna instalacja powoduje, że zużycie energii na c.o. oraz c.w.u. w budynku może być nawet dwa razy większe w stosunku do tych samych budynków wyposażonych w nowoczesne instalacje. Przykłady zużycia energii na c.o. i c.w.u. w budynkach z instalacjami o różnej sprawności przedstawiono w tabelach 1 i 2.
Zużycie energii na ogrzewanie i przygotowanie ciepłej wody zależy również od przeznaczenia budynku. W domach wielorodzinnych, hotelach i szpitalach zapotrzebowanie na ciepło na potrzeby instalacji c.o. i c.w.u. jest zupełnie inne niż w jednorodzinnych i wynika np. z wymagań wentylacyjnych.
W domach jednorodzinnych z instalacją starego typu udział instalacji c.w.u. w zużyciu ciepła wynosi ok. 13% całkowitego zużycia energii na potrzeby c.o. i c.w.u. W domach jednorodzinnych z nowoczesną instalacją c.w.u. wartość ta jest podobna i wynosi ok. 16%.
W budynkach wielorodzinnych z instalacją starego typu zużycie ciepła na c.w.u. wynosi ok. 50% całkowitego zużycia energii, z nową zaś – ok. 35%. Jeszcze większy udział zużycia energii na przygotowanie ciepłej wody w całkowitym zużyciu ciepła na c.o. i c.w.u. występuje w szpitalach – przy instalacji c.w.u. nowego typu stanowi ok. 50%.
Sprawność systemu grzewczego ma zatem znaczący wpływ na wielkość całkowitego zużycia energii w budynku, a więc na jego energochłonność, w związku z czym będzie wpływała również na jego klasę energetyczną.
Konieczność uwzględniania sprawności systemu c.o. i c.w.u. przy określaniu klasy energetycznej budynku wynika zresztą z wymagań wdrażanej w Polsce dyrektywy 2002/91/WE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków [2] (chodzi o uwzględnienie końcowego zużycia energii na potrzeby ogrzewania, chłodzenia i ciepłej wody).
Systemy przygotowania c.w.u.
Podstawowymi elementami instalacji c.w.u. są urządzenia wytwarzające i dostarczające ciepło potrzebne do podgrzania wody. Urządzenia wytwarzające to źródła ciepła, np. kotły węglowe, gazowe, olejowe oraz pompy ciepła. Bardzo często do przygotowania ciepłej wody wykorzystuje się wymiennik ciepła umożliwiający przetworzenie parametrów nośnika ciepła.
Doprowadzenie ciepłej wody odbywa się za pomocą przewodów rozprowadzających cyrkulacyjne, zawory, regulatory oraz punkty odbioru c.w.u. Rozróżnia się dwa podstawowe systemy przygotowania c.w.u.: indywidualne i centralne.
Ciepła woda w indywidualnych systemach c.w.u. może być przygotowywana w podgrzewaczach z wykorzystaniem energii elektrycznej, gazu lub paliw stałych. Zdarza się, że podgrzewacze c.w.u. są zasilane kilkoma rodzajami energii, np. paliwem stałym i elektrycznym – są to układy biwalentne. W takim układzie analizę sprawności instalacji c.w.u. należy wykonać dla każdego źródła osobno.
Indywidualne systemy przygotowania c.w.u. stosowane są w niewielkich instalacjach lub jeżeli zużycie ciepłej wody jest niewielkie, a utrzymanie cyrkulacji będzie przyczyną znaczących strat ciepła podczas przesyłu oraz tam, gdzie nie ma możliwości ich podłączenia do systemów centralnych.
W centralnych systemach przygotowania ciepłej wody nośnikami energii pierwotnej są paliwa stałe, gazowe lub ciekłe. Ciepło może być też dostarczane z sieci ciepłowniczej lub kotłowni osiedlowej za pomocą wymiennika ciepła. Przemiana parametrów termodynamicznych czynnika grzejnego następuje zazwyczaj w węzłach ciepłowniczych. Rozróżnia się węzły:
- jedno- i dwustopniowe,
- równoległe,
- szeregowo-równoległe,
- szeregowe jednostopniowe,
- szeregowe dwustopniowe.
Zobacz też: Małe węzły cieplne. Oferta rynkowa
Ze względu na rodzaj zastosowanych urządzeń rozróżnia się:
- układy bezzasobnikowe, wyposażone wyłącznie w wymienniki przepływowe (w takim wypadku nie uwzględnia się sprawności magazynowania),
- układy zasobnikowe, wyposażone w wymienniki przepływowe i zasobniki ciepła lub wymienniki pojemnościowe.
Centralne systemy c.w.u. zasilane z kotłowni wbudowanych dzielą się na:
- bezzasobnikowe,
- z wydzielonym wymiennikiem przepływowym,
- z wymiennikiem wbudowanym w kocioł,
- zasobnikowe z akumulacją ciepła po stronie czynnika grzewczego lub po stronie c.w.u.:
- z pojemnościowym wymiennikiem ciepła,
- z przypływowym wymiennikiem ciepła i zasobnikiem,
- z pojemnościowo-przepływowym wymiennikiem ciepła.
.jpg)
