Jak obliczyć bilans energetyczny budynku?

Print image
Copy link image
time image Artykuł na: 6-9 minut
Jak obliczyć bilans energetyczny budynku?

Formalną charakterystykę własności energetycznych budynku określa świadectwo energetyczne wymagane przy zakupie od dewelopera lub w obrocie na rynku wtórnym, ale faktyczne zużycie energii może nawet znacznie odbiegać od podawanych w dokumentach wartości. Natomiast w domach już użytkowanych - zwłaszcza przy planowanych termomodernizacjach i zmianie systemu ogrzewania - niezbędne będzie przynajmniej szacunkowe określenie zapotrzebowania na energię do ogrzewania, wykorzystując doświadczenia z poprzednich sezonów, a przeprowadzony audyt energetyczny umożliwi analizę techniczno-ekonomiczną różnych rozwiązań termomodernizacyjnych.

aktualizacja: 2023-05-08 08:50:49
Czego dowiesz się z artykułu?
  • Jak możemy sprawdzić bilans energetyczny bez dodatkowych urządzeń?
  • Jakie zamontować urządzenia pomiarowe, aby określić bilans energetyczny?

Co możemy samodzielnie sprawdzić?

Samodzielną ocenę energochłonności domu powinniśmy przeprowadzić na dwóch poziomach - przede wszystkim ustalić rzeczywiste zużycie energii do ogrzewania oraz znaleźć obszary generujące największe straty cierpła, co umożliwią m.in. badania termowizyjne i pomiar szczelności powietrznej domu.

Ustalenie potrzeb energetycznych można przeprowadzić metodami obliczeniowymi korzystając np. z metodyki używanej przy opracowaniu świadectw energetycznych, ale określenie rzeczywistych parametrów przegród (przenikalności ścian, okien jak i szczelności powietrznej) w starych obiektach może być obarczone dużym błędem, dlatego bardziej miarodajne będzie przyjęcie strat energetycznych na podstawie analizy dotychczas funkcjonującego ogrzewania.

Na szacunkowe określenie zapotrzebowania domu na energię pozwala ustalić ilość zużywanego paliwa w ciągu sezonu grzewczego - gazu, węgla czy drewna, a także energii elektrycznej, co odpowiada zapotrzebowaniu na energię końcową określaną w świadectwie energetycznym jako Qk. Jego poziom decyduje o kosztach ogrzewania stosownie do ceny wykorzystywanego paliwa związanej, w tym jednostkowej cenie energii w kWh.

Natomiast przeprowadzenie dokładnego bilansu cieplnego domu, czyli określenie zapotrzebowania na ciepło użytkowe Qu nie jest łatwe, gdyż wpływa na to nie tylko konstrukcja i wyposażenie samego budynku, ale i preferencje cieplne jego użytkowników, lokalne warunki pogodowe oraz usytuowanie w terenie. Jego ustalenie pozwala na praktyczną ocenę ciepłochronności domu, np. dla celów porównawczych do aktualnych wymagań dla nowych inwestycji. Jednak dla takiej oceny konieczne będzie przekształcenie normatywnego wskaźnika zapotrzebowania na pierwotną energią nieodnawialną Qp, której wartość w nowych domach nie może przekraczać 70 kWh/m2 rok, łącznie z uwzględnieniem potrzeb wentylacyjnych i przygotowaniem ciepłej wody użytkowej. W efekcie dopuszczalna wartość zapotrzebowania użytkowego Qu powinna zostać podzielona przez współczynnik nakładów na pozyskanie energii nieodnawialnej, który dla tradycyjnych paliw wynosi 1,1-2,5 i trzeba również uwzględnić sprawność wytworzenia i przesyłu energii cieplnej w konkretnej instalacji grzejnej.

Przykładowo, wykorzystanie do ogrzewania domu w tradycyjnej instalacji zasilanej energią elektryczną (sieciową), wymaga uzyskania parametrów ciepłochronnych zapewniających zapotrzebowanie na energię użytkową nie większą niż 28,0 kWh/m2 rok. (70 kWh/m2 rok : 2,5).

Opomiarowania - sposób na określenie rzeczywistej energochłonności i efektywności ogrzewania

Na bieżące monitorowanie zużycia energii cieplnej umożliwia zamontowanie na instalacji urządzeń pomiarowych dostosowanych do sposobu ich zasilania, a także stałą kontrolę efektywności wytwarzanej energii cieplnej. Jako wejściowe urządzenie pomiarowe wykorzystywany jest gazomierz i licznik energii elektrycznej, a w najczęściej użytkowanych wodnych instalacjach centralnego ogrzewania instaluje się ciepłomierz - urządzenie zliczające energie cieplną poprzez pomiar natężenia przepływającej cieczy grzewczej oraz różnicy temperatury na zasilaniu i powrocie. Za jego pomocą określimy zapotrzebowanie na ciepło użytkowe Qu niezależnie od rodzaju używanego paliwa.

Zamontowanie ciepłomierza z reguły nie sprawia większych kłopotów - wystarczy wstawienie go w rurę zasilającą za pomocą śrubunków - podobnie jak wodomierza - oraz zamocowanie na rurze powrotnej czujnika termicznego. Zależnie od modelu ciepłomierza możliwe są różne opcje przedstawiania wyników zużycia energii użytkowej w dowolnych przedziałach czasowych.

Z kolei ocena efektywności i sprawności urządzenia grzewczego wymaga pomiaru ilości zużywanego paliwa pierwotnego lub energii elektrycznej. W przypadku urządzeń gazowych czy energii elektrycznej wykorzystamy sieciowe liczniki, ale trudniej będzie określić dostarczaną ilość paliwa stałego. Orientacyjną efektywność spalania można będzie określić ważąc dołożone do kotła paliwo i po jego wypaleniu się odczytując z ciepłomierza przekazaną energię w określonym czasie.

Oczywiście istotnym parametrem przy analizowaniu efektywności spalania będzie jakość paliwa i jego wartość opałowa. W przypadku gazu parametr ten podawany jest przez dostawcę i wystarczy przyjąć zamieszczoną na rachunku wartość w kWh/m3.

Przeczytaj
Może cię zainteresować

Przy paliwach stałych, przy braku deklaracji energetycznych producenta przyjmuje się przeciętne wartości opałowe dla określonej grupy surowców, ale ocena efektywności będzie tylko szacunkowa.

W przypadku bezpośredniego wykorzystania prądu do ogrzewania np. w konwektorach czy piecach akumulacyjnych przetworzenie energii i przekazywanie ciepła następuje ze sprawnością niemal 100%, ale w celu wyeliminowania zużycia prądu na inne cele, zasilanie instalacji grzejnej powinno odbywać się przez dodatkowy podlicznik o dostosowanym obciążeniu prądowym.

W instalacji grzewczej z pompą ciepła dla oceny ciepłochronności, jak i sprawności systemu ogrzewania - oprócz pomiaru zużywanego prądu na wydzielonym obwodzie - konieczny będzie pomiar z użyciem ciepłomierza podobnie, jak w klasycznych instalacjach wodnych. Dzięki temu określimy też aktualny wskaźnik COP takiej pompy, co jest szczególnie istotne przy pompach powietrznych, których efektywność spada wraz z obniżeniem się temperatury powietrza zewnętrznego.

Autor: Cezary Jankowski
fot. Adobe Stock

Dodaj komentarz

Skomentuj artykuł
time image
time image
Zobacz inne artykuły
Program Czyste Powietrze - odpowiada zastępca Prezesa Zarządu NFOŚiGW
Program Czyste Powietrze - odpowiada zastępca Prezesa Zarządu NFOŚiGW
Poradnik
Cenisz nasze porady? Możesz otrzymywać najnowsze w każdy czwartek!