Energijsko varčni ogrevalni sistemi: kako in na čem lahko prihranite?

Ogrevanje industrijskih objektov in hiš je precej drago. Znižanje stroškov za plačila bodo omogočili energijsko varčni ogrevalni sistemi, s katerimi je mogoče prihraniti znatna sredstva, ne da bi se odrekli udobnim razmeram v prostoru.

Predlagamo, da se seznanite, katere možnosti za povečanje energetske učinkovitosti hiše obstajajo, v čem so posebnosti njihove uporabe. Podroben pregled energijsko varčnih tehnologij vam bo pomagal sprejeti odločitev o smiselnosti ureditve takšnega ali drugačnega ogrevalnega sistema.

Načini za povečanje energetske učinkovitosti hiše

Zmanjšati stroške energije, ki se uporablja za ogrevanje, je mogoče z različnimi metodami:

• s povečanjem energetske učinkovitosti stavbe;
• z uporabo sistema «Pametni dom» ter druge avtomatike, ki omogoča zmanjšanje stroškov;
• z zmanjšanjem električnih izgub s pomočjo radiatorjev in drugih naprav;
• s povečanjem izkoristka ogrevalnih kotlov ali peči;
• z uporabo okolju prijaznih vrst energije (drva, sončne celice).

Za doseganje najboljših rezultatov je mogoče uporabiti kombinacijo dveh ali več možnosti.

Tudi najbolj zanesljiv in kakovosten ogrevalni sistem ne bo prinesel posebne koristi, če v hiši prihaja do obsežnega oddajanja toplote, zato je treba sprejeti ukrepe, ki bodo preprečili uhajanje toplotne energije skozi špranje in odprta okna.

Pomembno je sprejeti preproste, a učinkovite korake, tako da se tla, stene, vrata, stropovi in okenski okvirji obložijo s toplotnoizolacijskim materialom. Poleg izolacije v skladu z normativnimi zahtevami je mogoče namestiti tudi dodatno izolacijo. To bo omogočilo še dodatno zmanjšanje toplotnih izgub, s čimer se poveča energetska učinkovitost stavbe.

Za izvedbo kakovostne toplotne izolacije je mogoče poklicati strokovnjaka za energetske preglede. Opravil bo termovizijski pregled hiše, kar bo omogočilo odkrivanje mest najbolj intenzivnih toplotnih izgub, ki jih je treba izolirati prednostno.

Praviloma največje toplotne izgube nastanejo skozi stene, podstrešni strop, ter tla na legah. Ti deli zahtevajo kakovostno toplotno izolacijo. Za preprečevanje uhajanja toplote skozi okna je mogoče uporabiti polkna, ki se ponoči zapirajo.

Sistem upravljanja «Pametni dom»

Avtomatske naprave kompleksa “Pametni dom” so sposobne dati velik prispevek k varčevanju z energenti, ki se uporabljajo za pridobivanje toplote.

Največjo učinkovitost lahko dosežete z izbiro sistema, ki je opremljen z vrsto dodatnih funkcij, in sicer:

• vremensko odvisno upravljanje;
• temperaturni senzor, nameščen v notranjosti;
• možnost zunanjega upravljanja s predvideno izmenjavo podatkov;
• prioriteta krogov.

Oglejmo si podrobneje vse zgoraj naštete prednosti.

Vremensko odvisno uravnavanje temperature v hiši predvideva prilagoditev stopnje ogrevanja toplotnega nosilca glede na temperaturo zunanjega zraka. Če na zunaj močno zmrzne, bo voda v radiatorju nekoliko bolj vroča kot običajno. Hkrati pa se bo pri otoplitvi ogrevanje izvajalo manj intenzivno.

Odsotnost tovrstne funkcije pa pogosto vodi v prekomerno zvišanje temperature zraka v prostorih. To ne le povzroča preveliko porabo energentov, ampak tudi ni preveč udobno za prebivalce hiše.

Senzorske upravljalne plošče omogočajo izbiro možnosti varčnega načina, kar omogoča hitro in brez posebnega truda uravnavanje temperature v hiši.

Večina tovrstnih naprav ima predvidena dva načina: »poletje« in »zima«. Pri uporabi prvega se izključijo vsi ogrevalni krogi, pri tem pa ostanejo delovati le naprave, namenjene celoletni uporabi, na primer ogrevanje bazena.

Sobni temperaturni senzor ni potreben le za nadzor nad vzdrževanjem samodejno nastavljene temperature. Praviloma je ta naprava združena z regulatorjem, kar omogoča po potrebi povečanje ali zmanjšanje ogrevanja.

Zunanji temperaturni senzor je nepogrešljiv sestavni del večine krmilnih enot »Pametnih hiš«. Tovrstne naprave se obvezno namestijo v prostoru, če pa se ogrevanje izvaja po nadstropjih, pa tudi v vsakem nadstropju.

Termoregulator lahko programirate za znižanje temperature v prostorih v določenih urah, na primer, ko prebivalci hiše odidejo v službo, kar prispeva k znatnemu prihranku stroškov ogrevanja.

Prioriteta ogrevalnih krogov ob hkratnem delovanju različnih naprav. Tako ob vklopu bojlerja krmilna enota izključi pomožne kroge in druge naprave iz toplotne oskrbe.

Zaradi tega se zmanjša moč kurilnice, kar omogoča zmanjšanje stroškov goriva ter enakomerno porazdelitev obremenitve v danem časovnem obdobju.

Sistem klimatske kontrole, ki povezuje v enotno omrežje upravljanje klimatizacije, ogrevanja, oskrbe z elektriko, prezračevanje, ne le povečuje udobje v hiši in zmanjšuje na minimum tveganje izrednih situacij, ampak tudi omogoča prihranek energentov.

Aktuatorji klimatskega sistema, ki uravnavajo vse funkcije za vzdrževanje temperaturnih parametrov v prostoru, so praviloma skriti očem, na primer nameščeni v kolektorski omari.

Zunanje upravljanje – možnost prenosa podatkov na pametne telefone omogoča lastnikom, da spremljajo stanje in po potrebi hitro prilagodijo nastavitve. Ena od takšnih rešitev je GSM-modul za ogrevalni kotel.

Zmanjšanje stroškov s pomočjo naprav

Najbolj učinkovit je ogrevalni sistem, ki omogoča udobno ogrevanje pri minimalni temperaturi grelnega medija. Za dosego tega cilja je najbolje uporabiti shemo vodnega talnega ogrevanja.

Ta način se odlikuje po udobju in higieničnosti, poleg tega so konstrukcije popolnoma skrite očem, kar omogoča kombiniranje talnega ogrevanja z različnimi vrstami tradicionalnih oblog: ploščicami, linolejem, preprogami, parketom.

Na žalost v pogojih ostrega podnebja talna ogrevanja pogosto ne morejo nadomestiti toplotnih izgub, zlasti če so v hiši predvidene velike zastekljene površine. To je zato, ker ima najvišja dovoljena temperatura talne obloge strogo omejitev: ne sme presegati +27 °C.

Optimalna možnost v tem primeru je kombinacija talnega ogrevanja s sodobnimi radiatorji, ki jih je mogoče priključiti od spodaj iz tal ali stene, kar omogoča, da se iz notranjosti odstranijo neestetske cevne napeljave.

V prodaji je na voljo ogromen izbor radiatorjev, ki se razlikujejo ne le po proizvajalcu in vrsti naprave, temveč tudi po barvi, obliki in velikosti. To omogoča, da najdemo optimalen model, ki ga lahko vključimo v notranjost.

Če izhajamo iz načela energetske učinkovitosti, je bolje izbrati kolektorsko-razvodno dvovodno shemo radiatorskega ogrevanja. V tem primeru se v vsak prostor vodi posebna ogrevalna veja – dovodni in povratni element.

Takšen sistem omogoča vzdrževanje lastne temperature v vsakem prostoru, pri čemer minimalno vpliva na sosednje prostore.

Energetsko učinkoviti kotli in peči

Da bi prihranili energijo, pridobljeno iz fosilnih goriv, je vredno zamenjati tradicionalni grelnik z ekološko in energetsko učinkovito pečjo (na olje ali plin) ali ogrevalnim kotlom. V prvem primeru je pomembno posvetiti pozornost sistemu zračnih kanalov, ki razporejajo segret zrak po prostorih.

Če življenjska doba starega kotla presega deset let, ga je bolje zamenjati s sodobnim modelom, katerega izkoristek lahko doseže 94 odstotkov.

Pri uporabi kotlov je treba prav tako premisliti o komunikacijah, po katerih bo voda potovala do radiatorjev ali sistemov talnega ogrevanja.

Pri izbiri kotlov ali peči je pomembno upoštevati naslednje dejavnike:

1. Prisotnost prezračevanja. Kotel ali peč, ki sta opremljeni z zaprto zgorevalno komoro, morata biti obdana s tokom zunanjega zraka. To preprečuje morebitno onesnaženje zraka znotraj prostora in zmanjšuje verjetnost vdora zunanjih zračnih mas v hišo.
2. Prisotnost električnega vžiga. Tovrstni modeli veljajo za veliko učinkovitejše od različic s pilotskim plamenom.
3. Zmogljiv toplotni izmenjevalnik in kondenzator, ki omogočata shranjevanje presežne energije, kar prihrani pri proizvodnji novih kalorij.

Sodobne peči in kotli sicer delujejo na fosilna goriva (kurilno olje, propan), vendar veljajo za energetsko učinkovite in okolju prijazne naprave. Za njihovo delovanje zadostuje minimalna količina goriva, količina škodljivih snovi, ki se sproščajo pri zgorevanju, pa je zanemarljivo majhna.

Uporaba okolju prijaznega goriva

Trenutno je prednostna pozornost namenjena razvoju alternativne energetike z uporabo obnovljivih virov.

Med najpogostejšimi možnostmi lahko navedemo naslednje:

• les;
• toplotne črpalke;
• naprave za pretvorbo sončne energije.

Poleg tega se razvijajo tudi druge metode energetsko varčnih tehnologij, na primer vetrne elektrarne.

Ogrevanje z drvarnimi pečmi

Skozi stoletja so les pogosto uporabljali za ogrevanje domov in pripravo hrane: to je obnovljiv vir, dostopen večini prebivalstva. Za pridobivanje toplote lahko uporabimo ne le cela drevesa, ampak tudi lesne odpadke, kot so vejevje, veje in ostružki.

Za sežiganje takega goriva so namenjene posebne peči na drva, ki so lahko sestavljene iz litega železa ali varjene iz jekla.

Slabosti peči na drva

Hkrati imajo tovrstne naprave vrsto pomanjkljivosti, ki ovirajo njihovo široko uporabo:

1. Peči na drva veljajo za najmanj okolju prijazne grelnike, ki delujejo na obnovljive vire energije: pri gorenju lesa v zrak pride velika količina produktov zgorevanja.
2. Priprava drv, ki jo opravljate sami, zahteva veliko dela: podiranje dreves, žaganje in cepitev drv. Poleg tega je treba peči pogosto čistiti nabranega pepela.
3. Ogrevalne naprave na drva veljajo tudi za najbolj požarno nevarne grelnike, saj lahko ob nepravilnem vzdrževanju dimnikov v njih pride do vžiga.
4. Peči ogrevajo prostor, v katerem so nameščene, medtem ko lahko zrak v drugih prostorih ostane dolgo časa hladen.
5. Grelniki na drva niso primerni za namestitev v običajnih mestnih stanovanjih – nekatere modele je mogoče vgraditi tudi v stanovanja, vendar ta postopek zahteva usklajevanje in urejanje velikega števila dokumentov.

Pri izbiri peči na drva je treba dati prednost učinkovitemu sodobnemu modelu. Nekatere različice imajo posebne naprave – katalitične nevtralizatorje, ki omogočajo sežiganje nepopolno zgorelih tekočin in plinov, kar povečuje učinkovitost in zmanjšuje emisije škodljivih snovi.

Za večjo učinkovitost so nekateri modeli peči na drva opremljeni z dvojnimi stenami ali ventilatorji. Takšne različice omogočajo boljše kroženje zraka, povečujejo proizvodnjo in razširjanje toplote.

V nekaterih sodobnih pečeh na drva so predvidene tudi posebne pregrade, ki so nameščene nad delovno komoro. Te pregrade usmerjajo preostale pline in tekočine v ogenj, s čimer povečujejo učinkovitost gorljivih materialov. Takšne konstrukcije omogočajo tudi zmanjšanje kopičenja kreozota.

Za bolj enakomerno segrevanje lahko razmislite o montaži peči na plin in drva, ki omogoča uporabo dveh vrst goriva hkrati. Možna je tudi namestitev zunanjih peči na drva: z njihovo pomočjo se segreva voda, ki kroži skozi toplotnoizmenjevalni sistem in ogreva prostore.

Dve vrsti toplotnih črpalk

Podobni agregati so že dolgo pridobili veliko priljubljenost: to je eden najučinkovitejših načinov ogrevanja hiš, ki predstavlja minimalno nevarnost za okolje.

Pogosta različica zračne toplotne črpalke se imenuje »mini-split«. Ima zunanjo in eno ali več notranjih enot, ki lahko dovajajo tako topel kot hladen zrak.

Modeli, ki so na voljo na trgu, spadajo v dve vrsti:

1. Zračne toplotne črpalke. Naprave, opremljene s posebnimi pripomočki, ki so sposobne tudi v hladnih dneh (do -20 °C) zajemati toploto iz ozračja in jo nato razporejati po hiši s pomočjo nameščenih zračnih kanalov.
2. Geotermalne toplotne črpalke. Takšne naprave omogočajo uporabo toplote tal. Za to se v zemlji pod zmrziščem (praviloma pod 1,2 m) izvede horizontalno polaganje v zankah. Če je površina parcele premajhna, se črpalke namestijo v navpično vrtane vrtine, katerih globina lahko doseže do 200 m. Več o organizaciji takega ogrevanja je napisano v tem članku.

Čeprav je za delovanje toplotnih črpalk potrebna elektrika, so te naprave priznane kot energetsko učinkovite, saj v primerjavi s porabljenimi viri pridobijo veliko več toplote – ena proti trem za zračne, ena proti štirim za geotermalne naprave.

Pri tem naprave ne onesnažujejo zraka in so popolnoma varne pred požarom. Prednost toplotnih črpalk je njihova sposobnost delovanja v obratnem načinu, torej ne le ogrevanje, ampak tudi hlajenje zraka. Na geotermalne naprave je mogoče namestiti tudi grelnike vode, ki zagotavljajo ogrevanje vode do +60 °C.

Čeprav so stroški geotermalnih naprav višji kot pri zračnih, prva možnost velja za bolj obetavno, saj imajo takšne črpalke večjo učinkovitost (+)

Nove in rekonstruirane hiše je mogoče opremiti tako s toplotnimi kot geotermalnimi napravami, medtem ko je v starih mogoče izvesti le namestitev črpalke prvega tipa.

Pri uporabi toplotnih črpalk je treba upoštevati, da je njihova učinkovitost odvisna od temperaturne razlike med porabnikom in virom. V primeru zmrzali je treba uporabiti opremo z znatno presežno močjo ali pa za ogrevanje hiše uporabiti dodatne naprave, na primer energetsko učinkovite kotle ali peči.

Solarne energijsko varčne naprave

V zadnjem času se velik pomen pripisuje razvoju tehnologij, ki omogočajo uporabo sončne energije za gospodinjske in industrijske namene.

Sončni zračni kolektorji

Preprosta in ekonomična metoda ogrevanja stavbe, ki se najpogosteje uporablja kot dodaten vir električne energije. V tem primeru se na strehi na južni strani hiše namestijo posebne naprave, tako da nanje pade sončna svetloba tudi pozimi.

Ko je v komori dosežena mejna temperatura, se v njej samodejno vključi droben ventilator, odgovoren za izmenjavo toplote. Zrak iz sob začne prehajati skozi kolektor, in ko "odvzame" toploto, ponovno vstopa v hišo.

Odvisno od energetske učinkovitosti stavbe in količine sončne svetlobe lahko kolektor ogreva prostor s površino 44 m² in več.

Sončni zračni kolektorji so poceni, zanesljive in učinkovite naprave. Ob določenem znanju je takšne naprave mogoče izdelati sami (+)

Vzdržljivi kolektorji, za vzdrževanje katerih je potreben minimum sredstev, so primerni za namestitev v novih ali rekonstruiranih hišah.

Takšne naprave so okoljsko donosen način ogrevanja stavb, vendar bodo pred njihovo namestitvijo potrebni natančni izračuni za pravilno določitev dimenzijske mreže in načrtovane moči kolektorjev.

Odvisno od konstrukcije lahko sončni moduli delujejo popolnoma avtonomno ali uporabljajo majhno količino električne energije iz omrežja. V slednjem primeru bo treba vnesti ustrezno spremembo v napeljavo električnih komunikacij.

Vodni sončni kolektorji

Bolj zapletena različica solarnih naprav so sončni sistemi za ogrevanje vode. Njihova konstrukcija vključuje zgoraj opisane kolektorje, nameščene na strehi stavbe, akumulacijski rezervoar, ki je najpogosteje nameščen v pomožnem prostoru (kleti, shrambi), ter cevi, ki jih povezujejo.

Tekoči nosilec toplote, kot je voda ali nestrupeno antifriz, se s črpalko potiska v sončne kolektorje, kjer se temperatura tekočine znatno poveča. Nato se vrne v rezervoar, od koder se prek toplotnega izmenjevalca toplota prenaša na vodo v posebnem rezervoarju.

Dobro segreta tekočina se uporablja za gospodinjstvo, na primer za ogrevanje talnega gretja ali pretočnega sistema.

Na shemi je prikazan solarni sistem za ogrevanje vode. Pri velikem številu sončnih elementov in obsežnih rezervoarjih je povsem primeren za ogrevanje celotne hiše (+)

Solarni sistemi za ogrevanje stavb delujejo tiho, brez izpustov škodljivih snovi. Lahko se uporabljajo v različnih podnebjih, vendar se bo njihova učinkovitost spreminjala glede na posamezno regijo – ta kazalnik je treba preveriti pred montažo.

Energijsko varčna shema ogrevanja je primerna tako za novogradnje kot za stare stavbe, pomembno je le upoštevati, da je za delovanje elektronskih krmilnih naprav in črpalk potrebna majhna količina elektrike.

Glavna pomanjkljivost takšnih sistemov je proizvodnja presežka tople vode v toplih letnih časih. V vročem poletju je to lahko problem: praviloma se odvečna toplota odvaja skozi odvod zakopane cevi v zemljo.

Pasivno sončno ogrevanje

Gospodaren način ogrevanja hiše je uporaba sistema pasivnega solarnega ogrevanja. Za tovrstne konstrukcije niso potrebne dodatne komunikacije niti uporaba dodatnih mehanskih naprav, kot so črpalke ali ventilatorji.

Edino, kar je potrebno za ogrevanje, je veliko število sončnih dni in nizko sonce, ki daje toploto oknom na južni strani.

Praviloma čez dan notranjo toploto absorbirajo opečne ali mavčne stene ter betonska tla. Ponoči pa se sprošča za vzdrževanje udobne temperature v stavbi.

Da bi bila takšna hiša energijsko varčna, mora biti tesna in dobro toplotno izolirana. Za to se uporabljajo posebna nizkoemisijska okna, ki pozimi zadržujejo toploto in jo poleti odbijajo.

Funkcijo pasivnega solarnega ogrevanja je treba načrtovati že v fazi načrtovanja hiše. Dodati jo v že obstoječo stavbo je izjemno težko (+)

Pasivna sončna možnost v sončnih območjih omogoča prihranek 50–79 % stroškov ogrevanja. Povsem naravno je, da bo gradnja takšne hiše lastnike stala veliko več kot običajna stavba, vendar je na dolgi rok korist takšne zasnove enoumna.

Na žalost ta metoda v ruskem podnebju ni preveč zaželena zaradi nizkih temperatur, pri katerih skozi okna izgubimo več toplote, kot je prejmemo od sončne svetlobe.

Sončno ogrevanje – obetavna smer, ki vsako leto postaja vse bolj priljubljena. Uporaba sončnih sistemov je še posebej pomembna za tople regije. Na naši spletni strani je niz člankov, posvečenih sončnim ogrevalnim sistemom.

Priporočamo vam, da si ogledate:

1. Sončna energija kot alternativni vir energije: vrste in značilnosti uporabe sončnih sistemov
2. Sončne baterije za vikend in hišo: vrste, princip delovanja in način izračuna solarnih sistemov
3. Kako narediti solarni kolektor za ogrevanje z lastnimi rokami: navodila po korakih

Zaključki in koristen video na to temo

V spodnjem videoposnetku je predstavljen eden najučinkovitejših načinov varčevanja z energijo – uporaba sončnih kolektorjev.

Obstaja veliko različnih možnosti ogrevalnih sistemov, ki porabijo najmanj fosilnih virov. Glavna naloga stanovalcev je izbrati najbolj optimalno shemo energetsko varčnega ogrevanja.

Čeprav namestitev takšnih konstrukcij zahteva nekaj sredstev, se bodo hitro povrnila, saj pomagajo učinkovito prihraniti pri stroških ogrevanja.

Imate izkušnje z uporabo energetsko varčnih ogrevalnih sistemov? Prosimo, delite informacije z bralci. Komentirajte objavo, sodelujte v razpravah in postavljajte vprašanja o tej temi. Obrazec za povratne informacije se nahaja spodaj.