Energetski učinkoviti sustavi grijanja: kako i na čemu se može uštedjeti?

Grijanje industrijskih objekata i kuća je prilično skupo. Smanjenje troškova plaćanja omogućit će energetski učinkoviti sustavi grijanja, zahvaljujući kojima možete uštedjeti znatna sredstva, ne odričući se ugodnih uvjeta u prostoriji.

Predlažemo da se upoznate s mogućnostima povećanja energetske učinkovitosti doma, te s posebnostima njihove primjene. Detaljan pregled energetski učinkovitih tehnologija pomoći će vam u donošenju odluke o isplativosti uređenja pojedine vrste sustava grijanja.

Načini povećanja energetske učinkovitosti doma

Smanjiti troškove energije koja se korisiti za grijanje može se različitim metodama:

• povećanjem energetske učinkovitosti zgrade;
• primjenom sustava "Pametna kuća", kao i druge automatike koja omogućuje minimiziranje troškova;
• smanjenjem gubitaka topline pomoću radijatora i drugih uređaja;
• povećanjem učinkovitosti kotlova ili peći za grijanje;
• korištenjem ekoloških vrsta energije (drva, solarni paneli).

Za postizanje boljih rezultata možete primijeniti kombinaciju dviju ili više opcija.

Čak i najpouzdaniji i najkvalitetniji sustav grijanja neće donijeti veliku korist ako u kući dolazi do velikog gubitka topline, stoga je potrebno poduzeti mjere koje će spriječiti curenje toplinske energije kroz pukotine i otvorene prozore.

Važno je poduzeti jednostavne, ali učinkovite korake, oblažući toplinskom izolacijom podove, zidove, vrata, stropove, okvire prozora. Osim izolacije prema normativnim zahtjevima, može se postaviti i dodatna izolacija. To će omogućiti još veće smanjenje gubitaka topline, čime se povećava energets ka učinkovitost zgrade.

Za provedbu kvalitetne toplinske izolacije možete pozvati stručnjaka za energetski audit. On će obaviti termografsko snimanje kuće, što će omogućiti otkrivanje mjesta najvećih gubitaka topline, čiju izolaciju treba provesti u prvom redu.

U pravilu, najveći gubici topline nastaju kroz zidove, strop potkrovlja, te pod po gredama. Ova područja zahtijevaju kvalitetnu toplinsku izolaciju. Za sprječavanje curenja topline kroz prozore mogu se koristiti kapci koji se zatvaraju noću.

Sustav upravljanja "Pametna kuća"

Automatski uređaji kompleksa “Pametna kuća” sposobni su dati ogroman doprinos uštedi energenata koji se koriste za dobivanje topline.

Maksimalna razina učinkovitosti može se postići odabirom sustava opremljenog nizom dodatnih funkcija, a to su:

• vremenski ovisno upravljanje;
• temperaturnim senzorom koji se postavlja unutar prostorije;
• mogućnost vanjskog upravljanja uz predviđenu razmjenu podataka;
• prioritet krugova.

Pogledajmo sve gore navedene prednosti detaljnije.

Vremenski ovisno upravljanje temperaturom u domu podrazumijeva prilagodbu razine zagrijavanja nosača topline ovisno o vanjskoj temperaturi zraka. Ako vani udari mraz, voda u radijatoru bit će nešto toplija nego inače. Istovremeno, kada se otopli, grijanje će se provoditi manje intenzivno.

Nedostatak takve funkcije često dovodi do pretjeranog podizanja temperature zraka u sobama. To ne samo da dovodi do prekomjerne potrošnje energenata, već nije ni previše ugodno za stanare kuće.

Dodirne upravljačke ploče pružaju mogućnost odabira opcije režima uštede energije, što omogućuje brzo i bez napora podešavanje temperature u kući.

Većina takvih uređaja ima dva načina rada: 'ljeto' i 'zima'. Kada se koristi prvi, svi krugovi grijanja se isključuju, dok ostaju u funkciji samo uređaji namijenjeni za cjelogodišnju upotrebu, poput grijanja bazena.

Senzor sobne temperature nije potreban samo za kontrolu održavanja automatski postavljene temperature. U pravilu se ovaj uređaj kombinira s regulatorom, što omogućuje povećanje ili smanjenje grijanja po potrebi.

Vanjski senzor temperature nužan je sastavni dio većine upravljačkih jedinica 'Pametnih kuća'. Takvi se uređaji obvezno postavljaju u prostoriji, a ako se toplina dovodi po katovima, onda i na svakom katu.

Termoregulator se može programirati za smanjenje temperature u sobama tijekom određenih sati, primjerice kada stanari kuće odu na posao, što doprinosi značajnoj uštedi troškova grijanja.

Prioritet krugova grijanja pri istovremenom radu različitih uređaja. Tako, pri uključivanju bojlera, upravljačka jedinica isključuje pomoćne krugove i druge uređaje iz opskrbe toplinom.

Zahvaljujući tome smanjuje se snaga kotlovnice, što omogućuje smanjenje troškova goriva, kao i ravnomjernu raspodjelu opterećenja na zadano vremensko razdoblje.

Sustav klima-kontrole, koji povezuje u jedinstvenu mrežu upravljanje klimatizacijom, grijanjem, opskrbom električnom energijom, ventilacijom, ne samo da povećava udobnost u kući i svodi na minimum rizik od izvanrednih situacija, već i omogućuje uštedu energenata.

Aktuatori klimatizacije koji reguliraju sve funkcije održavanja temperaturnih parametara u prostoriji obično su skriveni od pogleda, na primjer, smješteni su u kolektorski ormar.

Vanjsko upravljanje – mogućnost prijenosa podataka na pametne telefone omogućuje vlasnicima da prate situaciju kako bi po potrebi brzo unijeli korekcije. Jedno od takvih rješenja – GSM-modul za kotao grijanja.

Smanjenje troškova pomoću uređaja

Najefikasnijim se smatra sustav grijanja koji omogućuje postizanje ugodnog zagrijavanja uz minimalnu temperaturu toplinskog medija. Za postizanje tog cilja najbolje je koristiti shemu vodenog podnog grijanja.

Ovaj način odlikuje se udobnošću i higijenskom čistoćom, uz to su konstrukcije potpuno skrivene od pogleda, što omogućuje kombiniranje podnog grijanja s različitim vrstama tradicionlanih podnih obloga: pločicama, linoleumom, tepisima, parketom.

Nažalost, u uvjetima oštre klime podno grijanje često nije u stanju kompenzirati gubitke topline, osobito ako su u kući predviđeni veliki ostakljeni prostori. To se objašnjava činjenicom da najviša dopuštena temperatura podne obloge ima strogo ograničenje: ne smije prelaziti +27 °C.

Optimalna varjanta u ovom slučaju je kombinacija podnog grijanja s modernim radijatorima, koji se mogu spojiti odozdo iz poda ili zida, što omogućuje izbjegavanje ne previše estetskog vođenja cijevi u interijeru.

U prodaji je predstavljen ogroman asortiman radijatora koj se razlikuju ne samo po proizvođaču i vrsti uređaja, već i po boji, obliku, veličini. To omogućuje pronalaženje optimalnog modla kako bi se uklopio u interijer.

Ako se polazi od načela energetske učinkovitosti, bolje je odlučiti se za kolektorsko-zrakastu dvocijevnu shemu radijatorskog grijanja. U tom se slučaju u svaku prostoriju vodi posebna grana grijanja – dovodni i povratni element.

Takav sustav omogućuje održavanje vlastite temperature u svakoj prostoriji, minimalno utječući na susjedne prostorije.

Energetski učinkoviti kotlovi i peći

Kako bi se uštedjela energija dobivena iz fosilnih goriva, vrijedi zamijeniti tradicionlani grijač ekološki prihvatljivom i energetski učinkovitom peći (na ulje ili plin) ili kotlom za grijanje. U prvom je slučaju važno obratiti pozornost na sustav zračnih kanala koji provode raspodjelu zagrijanog zraka po prostorijama.

Ako vijek trajanja starog kotla prelazi deset godina, bolje ga je zamijeniti modernim modelom čiji koeficijent korisnog djelovanja može doseći 94 posto.

Pri korištenju kotlova također je potrebno osmisliti komunikacije kroz koje će voda prolaziti, usmjeravajući se u radijatore ili sustave podnog grijanja.

Pri odabiru kotlova ili peći važno je uzeti u obzir sljedeće čimbenike:

1. Postojanje ventilacije. Kotao ili peć, opremljeni hermetičkom komorom izgaranja, moraju se prozračivati strujanjem vanjskog zraka. To sprječava moguće onečišćenje zraka u prostoriji i smanjuje vjerojatnost prodiranja vanjskih zračnih masa u kuću.
2. Postojanje električnog paljenja. Takvi se modeli smatraju mnogo učinkovitijima od verzija s plamenom za paljenje.
3. Kapacitivni izmjenjivač topline i kondenzator, koji omogućuju akumuliranje viška energije, što omogućuje uštedu na proizvodnji novih kalorija.

Moderne peći i kotlovi, iako rade na fosilna goriva (loživo ulje, propan), ipak se smatraju energetski učinkovitim i ekološkim uređajima. Za njihovo funkcioniranje dovoljna je minimalna količina goriva, a količina štetnih tvari koje se oslobađaju izgaranjem zanemarivo je mala.

Korištenje ekološki čistog goriva

Trenutno se primarna pozornost posvećuje razvoju alternativne energetike korištenjem obnovljivih izvora.

Među najčešćim opcijama mogu se navesti sljedeće:

• drvo;
• toplinske pumpe;
• uređaji za pretvorbu solarne energije.

Osim toga, razvijaju se i druge metode tehnologija za uštedu energije, na primjer, vjetrogeneratorske instalacije.

Grijanje pećima na drva

Stoljećima se drvo široko koristilo za grijanje kuća i kuhanje: to je obnovljivi resurs dostupan većini stanovništva. Za dobivanje topline mogu se koristiti ne samo cijela stabla, već i drvni otpad, poput granja, suhog granja, strugotina.

Za izgaranje takvog goriva namijenjene su posebne drvene peći, koje mogu biti montažne konstrukcije od lijevanog željeza ili zavarene – od čelika.

Nedostaci drvenih peći

U isto vrijeme, takvi uređaji imaju niz nedostataka koji ometaju njihovu široku upotrebu:

1. Drvene peći smatraju se najneekološkijim grijačima koji rade na obnovljive izvore energije: izgaranjem drva u zrak se ispušta velika količina produkata izgaranja.
2. Priprema drva za ogrjev, koja se obavlja samostalno, zahtijeva znatan opseg posla: rezanje stabla, piljenje i cijepanje drva. Osim toga, peći je potrebno često čistiti od nakupljenog pepela.
3. Grijalice na drva također se smatraju najopasnijim grijačima u pogledu požara jer nepravilno održavanje dimnjaka može dovesti do požara.
4. Peći zagrijavaju prostoriju u kojoj se nalaze, dok zrak u drugim prostorima može ostati hladan dugo vremena.
5. Grijači na drva nisu prikladni za ugradnju u obične gradske stanove – neki se modeli mogu montirati i u stanovima, ali taj proces zahtijeva usklađivanje i pribavljanje velikog broja dokumenata.

Pri odabiru peći na drva treba dati prednost učinkovitom modernom modelu. Neke varijante imaju posebne uređaje – katalitičke neutralizatore, koji omogućuju spaljivanje nedovoljno izgorjelih tekućina i plinova, čime se povećava učinkovitost i smanjuju emisije štetnih elemenata.

Radi veće učinkovitosti, neki modeli peći na drva opremljeni su dvostrukim stjenkama ili ventilatorima. Takve varijante omogućuju poboljšanje cirkulacije zraka, povećavaju proizvodnju i širenje topline.

U nekim modernim pećima na drva predviđene su i posebne pregrade koje se nalaze iznad radne komore. One usmjeravaju preostale plinove i tekućine u vatru, povećavajući učinkovitost gorivih materijala. Takve konstrukcije također omogućuju smanjenje nakupljanja kreozota.

Radi ravnomjernijeg zagrijavanja, može se razmotriti ugradnja plinsko-drvene peći koja omogućuje istovremeno korištenje dvije vrste goriva. Također je moguća ugradnja vanjskih peći na drva: pomoću njih se zagrijava voda koja cirkulira kroz sustav izmjene topline, grijući prostorije.

Dvije vrste toplinskih crpki

Takvi su uređaji već dugo stekli veliku popularnost: to je jedan od najučinkovitijih načina grijanja kuća, koji predstavlja minimalnu opasnost za okoliš.

Uobičajena varijanta zračne toplinske pumpe naziva se 'mini-split'. Ima vanjsku i jednu ili više unutarnjih jedinica koje mogu isporučivati i vrući i hladni zrak.

Modeli na tržištu pripadaju dvama tipovima:

1. Zračne toplinske pumpe. Uređaji opremljeni posebnim napravama koje čak i u hladnim danima (do -20°C) mogu uhvatiti toplinu iz atmosfere, a zatim je distribuirati po kući pomoću postavljenih zračnih kanala.
2. Geotermalne toplinske pumpe. Takve naprave omogućuju korištenje topline tla. U tu svrhu se u zemlji ispod razine smrzavanja (obično ispod 1,2 m) postavlja horizontalni vod u obliku petlji. Ako je površina parcele premala, pumpe se postavljaju u vertikalno izbušene bušotine čija dubina može doseći i do 200 m. Više o organizaciji takvog grijanja napisano je u ovom članku.

Iako je za rad toplinskih pumpi potrebna električna energija, ovi uređaji smatraju se energetski učinkovitima jer u odnosu na potrošene resurse izvlače mnogo više topline – jedan prema tri za zračne, jedan prema četiri za geotermalne uređaje.

Pritom uređaji ne zagađuju zrak i potpuno su vatrootporni. Prednost toplinskih crpki je njihova sposobnost rada u obrnutom načinu rada, odnosno ne samo da zagrijavaju, već i hlade zrak. Na geotermalne uređaje također se mogu ugraditi bojleri, osiguravajući zagrijavanje vode do +60°C.

Iako je cijena geotermalnih uređaja viša nego kod zračnih, prva se opcija smatra perspektivnijom jer takve crpke imaju veću ućinkovitost (+)

Nove i rekonstruirane kuće mogu se opremiti i toplinskim i geotermalnim uređajima, dok se u starima može izvesti samo montaža crpke prvog tipa.

Kada koristite toplinske crpke, treba uzeti u obzir da njihova ućinkovitost ovisi o razlici temperatura potrošaća i izvora. U slućaju mrazeva potrebno je primijeniti opremu sa znaćajnim prekoraćenjem snage ili koristiti dodatne uređaje za grijanje kuće, poput energetski ućinkovitih kotlova ili peći.

Solarni energetski učinkoviti uređaji

U posljednje vrijeme velika se pažnja posvećuje razvoju tehnologija koje omogućuju korištenje sunćeve energije za kućne i industrijske svrhe.

Sunčani zračni kolektori

Jednostavna i ekonomična metoda grijanja zgrade, koja se najćešće koristi kao dodatni izvor električne energije. U tom se slućaju na krovu s južne strane kuće montiraju posebni uređaji, tako da čak i zimu na njih pada sunćeva svjetlost.

Nakon što se unutar komore postigne granična temperatura, automatski se ukljućuje mali ventilator odgovoran za izmjenu topline. Zrak iz prostorija počinje prolaziti kroz kolektor, a nakon što "oduzme" toplinu, ponovno ulazi unutar kuće.

Ovisno o energetskoj učinkovitosti zgrade i količini sunćeve svjetlosti, kolektor može grijati prostor površine 44 četvorna metra i više.

Sunčani zračni kolektori su jeftini, pouzdani i ućinkoviti uređaji. Uz određene vještine takve se uređaje može napraviti samostalno (+)

Trajni kolektori, za čije održavanje je potrebno minimalno sredstava, pogodni su za ugradnju u nove ili rekonstruirane kuće.

Takvi uređaji su ekološki i isplativi način grijanja zgrada, međutim prije njihove ugradnje potrebni su pažljivi proraćuni kako bi se ispravno odredila dimenzijska mreža i planirana snaga kolektora.

Ovisno o konstrukciji, solarni moduli mogu raditi potpuno autonomno ili koristiti malu količinu električne energije iz mreže. U potonjem slučaju bit će potrebno unijeti odgovarajuće promjene u polaganje električnih instalacija.

Vodeni sunčani kolektori

Složenija varijanta solarnih uređaja su solarni sustavi za opskrbu toplom vodom. Njihova konstrukcija uključuje gore opisane kolektore koji se montiraju na krovu zgrade, spremnik koji se najčešće postavlja u pomoćnoj prostoriji (podrumu, ostavi), te cijevi koje ih povezuju.

Tekući nositelj topline, koji može biti voda ili netoksični antifriz, pumpom se potiskuje u solarne kolektore, gdje se temperatura tekućine značajno povećava. Nakon toga vraća se u spremnik, odakle se putem izmjenjivača topline toplina prenosi na vodu koja se nalazi u posebnom spremniku.

Dobro zagrijana tekućina koristi se za kućanstvo, primjerice za grijanje podnog grijanja ili protočnog sustava.

Na shemi je prikazan solarni sustav za opskrbu toplom vodom. Uz veliki broj solarnih elemenata i veliki spremnik, sasvim je prikladan za grijanje cijele kuće (+)

Solarni sustavi za grijanje zgrada rade tiho, bez emitiranja štetnih tvari. Mogu se koristiti u različitim klimatskim uvjetima, ali njihova učinkovitost će varirati ovisno o određenoj regiji – ovaj pokazatelj treba provjeriti prije montaže.

Energetski učinkovita shema grijanja prikladna je i za novogradnje i za stare zgrade. Važno je samo uzeti u obzir da je za rad elektroničkih upravljačkih uređaja i pumpi potrebna mala količina električne energije.

Glavni nedostatak takvih sustava je proizvodnja viška tople vode u toplim sezonama. Tijekom vrućeg ljeta to može biti problem: višak topline obično se odvodi kroz odvod cijevi zakopanih u zemlju.

Pasivno solarno grijanje

Ekonomičan način grijanja kuće je primjena sustava pasivnog solarnog grijanja. Za takve konstrukcije nije potrebno provoditi dodatne instalacije, niti koristiti dodatne mehaničke uređaje, poput pumpi ili ventilatora.

Jedino što je potrebno za grijanje jest veliki broj vedrih dana i nisko sunce koje daje toplinu prozorima smještenim na južnoj strani.

Obično se danju unutarnja toplina apsorbira u zidovima od opeke ili gipsa, te u betonskim podovima. Noću se oslobađa kako bi se održala ugodna temperatura u zgradi.

Kako bi takva kuća bila energetski učinkovita, mora biti hermetična i dobro toplinski izolirana. Za to se koriste posebni niskoemisijski prozori koji zadržavaju toplinu zimi i reflektiraju je ljeti.

Funkcija pasivnog solarnog grijanja mora biti predviđena već u fazi projektiranja kuće. Dodati je u već postojeću zgradu izuzetno je teško (+)

Pasivna solarna opcija u sunčanim područjima omogućuje uštedu 50-79% troškova grijanja. Sasvim je prirodno da će izgradnja takve kuće vlasnike koštati mnogo više od obične građevine, no dugoročno gledano, prednost takve konstrukcije je nepobitna.

Nažalost, u ruskoj klimi ova metoda nije previše tražena zbog niskih temperatura, pri kojima se kroz prozore gubi više topline nego što dolazi od sunčeve svjetlosti.

Solarno grijanje – perspektivan smjer koji svake godine dobiva sve veću popularnost. Korištenje solarnih sustava posebno je aktualno za tople regije. Na našoj web stranici postoji niz članaka posvećenih solarnim sustavima grijanja.

Preporučujemo vam da pogledate:

1. Sunčeva energija kao alternativni izvor energije: vrste i značajke korištenja heliosustava
2. Solarni paneli za vikendicu i kuću: vrste, princip rada i postupak proračuna solarnih sustava
3. Kako napraviti solarni kolektor za grijanje vlastitim rukama: upute korak po korak

Zaključci i koristan video na temu

U videu prikazanom u nastavku govori se o jednom od najučinkovitijih načina uštede energije – korištenju solarnih kolektora.

Postoji mnogo raznolikih varijanti sustava grijanja koji troše minimalno fosilnih goriva. Glavni zadatak stanara je odabir najoptimalnije sheme energetski učinkovitog grijanja.

Iako će instalacija takvih konstrukcija zahtijevati određena sredstva, brzo će se isplatiti jer pomažu učinkovito uštedjeti na troškovima grijanja.

Imate li iskustva s korištenjem energetski učinkovitih sustava grijanja? Molimo Vas, podijelite informacije s čitateljima. Komentirajte objavu, sudjelujte u raspravama i postavljajte pitanja o temi. Blok za povratne informacije nalazi se ispod.