Jak WT2021 zmienią rynek urządzeń grzewczych?

Warunki Techniczne w zakresie ogrzewania to lokalne prawo regulujące kwestie wynikające z europejskich wytycznych dotyczących ekoprojektu. Cały plan wdrożenia ekoprojektu został rozpisany na lata i zakłada stopniowe przejście w kierunku ograniczania zużycia energii i
redukcji emisji gazów cieplarnianych. Warunki Techniczne odbioru budynków to rozporządzenie ministra infrastruktury określające wszelkie wymagania jakie powinny spełniać budynki oddawane do użytku. Najnowsza aktualizacja WT z dnia 1.01.2021 wpływa zatem znacząco na zmianę podejścia do projektowanych i stosowanych rozwiązań grzewczych i wentylacyjnych we współczesnym budownictwie, dużą wagę przywiązując do ogrzewania i wentylacji pomieszczeń.

W Warunkach Technicznych jest zawarta przede wszystkim informacja, że określone przegrody budowlane, takie jak stropy, ściany, dachy, czy drzwi budynku muszą mieć określony, maksymalny współczynnik strat ciepła, czyli nie mogą swoją izolacyjnością przekraczać pewnych normatywnych wartości. Wartości współczynników są determinowane wskaźnikami zużycia Energii Pierwotnej EPmax. Energia pierwotna to wskaźnik umowny, który obejmuje wszystkie nakłady związane z dostarczeniem energii do budynku od źródła wytwarzania, czyli np. od elektrociepłowni, i dotyczy nakładów związanych z pozyskaniem paliw, nośników ciepła. W skrócie określa nakłady energii pierwotnej na wytworzenie, przesłanie i przekazanie energii do budynku na cele grzewcze i wentylacyjne.

● W budynkach jednorodzinnych EPmax < 70 kWh/m2/rok
● W budynkach wielorodzinnych EPmax < 65 kWh/m2/rok

Czy patrząc na te liczby każdy zrozumie co rozporządzenie ma na myśli, a dany budynek czy spełnia wymagania? Niekoniecznie.

- Dopiero przeliczając wskaźniki uzyskamy wyniki jasne i bardziej czytelne w interpretacji. Wyjaśnijmy na początek, że należałoby sprowadzić wartości energetyczne do tego czym ogrzewany jest budynek. Ta energia, którą ogrzewany jest budynek to jest końcowy wynik przetworzenia energii pierwotnej. Energią użytkową ogrzewamy budynek i jej wartość wiąże się ze sprawnościami urządzeń. Właśnie dlatego w wypadku różnych paliw czy nośników energii zawartość energii użytkowej będzie inna - wyjaśnia Erwin Szczurek.

Jeżeli przykładowo budynek ma obliczone zużycie energii pierwotnej na poziomie 70 kWh/m2/rok a wartość energii końcowej również na poziomie 70 kWh/m2/rok to oznacza, że urządzenie grzewcze pracuje ze sprawnością przetwarzania energii pierwotnej na grzewczą równą 100%.
W tradycyjnych źródłach ciepła nie jest to raczej możliwe, bo każdy kocioł generuje straty, czy to ze spalinami do atmosfery, czy na przetwarzaniu i spalaniu paliwa. Bez zastosowania źródeł ciepła, które mają sprawności powyżej 100% osiąganie tego typu wskaźników nie będzie możliwe.
Przepisy sprowadzają jednak temat do pojęcia energii pierwotnej, żeby ograniczyć emisję dwutlenku węgla, nieważne jaką będzie miał sprawność system końcowy.

Na przykładzie pompy ciepła bardzo dobrze widać cały proces przetwarzania energii pierwotnej w użytkową. Energią pierwotną dla pompy ciepła jest węgiel, z którego w elektrociepłowni produkowany jest prąd napędzający pompę ciepła, która daje efekt grzewczy dla budynku.

- Niestety dzisiejsze elektrociepłownie mają stosunkowo niewielkie sprawności - ok 30%, ale pompy ciepła jako odnawialne źródła w dużym stopniu mają sprawności w okolicach 3.0 - 4.0. Skumulowanie tych dwóch procesów pośrednich, przetwarzania energii pierwotnej na użytkową daje sprawności powyżej 1.0. W związku z tym zapotrzebowanie budynku na poziomie 70 kWh/m2/rok, można spokojnie obsługiwać przy pomocy takich systemów jak pompy ciepła, spełniając równocześnie warunki EPmax - komentuje Szczurek.

Zobaczmy, które dostępne na polskim rynku rozwiązania grzewcze i wentylacyjne spełnią wymagania Warunków Technicznych 2021.

Opracowanie redakcyjne na podstawie materiałów PORT PC

Wentylacja grawitacyjna na nie, chyba, że z kotłem biomasowym

Analizując wyniki konkretnych wyliczeń dla wartości zużycia energii pierwotnej na ogrzewanie i wentylację dla najpopularniejszych w Polsce technologii grzewczych zauważamy, że dla budynku ogrzewanego węglem z wentylacją grawitacyjną wskaźniki EPmax są przekroczone niemal dwukrotnie, ale już kocioł biomasowy z wentylacją grawitacyjną spełnia te wymagania z dużym zapasem. Kocioł biomasowy to w zasadzie jedyne źródło ciepła, z którym wentylacja grawitacyjna spełnia wymagania WT 2021. Warto dodać tutaj, że biomasa traktowana jest jako źródło odnawialne i dlatego przy jej spalaniu można uzyskać tak niskie wskaźniki zużycia energii pierwotnej.

Gaz - na nie!

Kotły gazowe, niezależnie, czy z wentylacją grawitacyjną, mechaniczną, czy wsparte pompa ciepła nie pozwalają zejść poniżej wskaźnika 70 kWh/m2/rok.

W przypadku kotła gazowego i kolektorów słonecznych z wentylacją mechaniczną jesteśmy najbliżej tych granicznych wartości, a wszystkie pozostałe są poza zasięgiem - komentuje wyniki Erwin Szczurek.

Pompy ciepła tak - pod pewnymi warunkami

Aby pompy ciepła mogły spełnić wymagania WT 2021 muszą współpracować z wentylacją mechaniczną, ogrzewaniem podłogowym, a najlepiej jeszcze z instalacją fotowoltaiczną.

W przypadku pomp ciepła, wskaźniki EPmax są albo poniżej, albo nieznacznie powyżej tej granicznej wartości 70 kWh/m/rok. Przyczyną jest wysoka sprawność przetwarzania energii w pompie ciepła i niskie zużycie energii elektrycznej. Ciekawostką może być fakt, że o ile powietrzna pompa ciepła spełni wymagania dopiero po zainwestowaniu w fotowoltaikę, o tyle gruntowa pompa ciepła nie potrzebuje elektrowni fotowoltaicznej do zmieszczenia się w limicie 70 kWh/m2/rok - komentuje ekspert NIBE dopowiadając, że te wartości mogą być w różne, w zależności od lokalizacji, budynku, ocieplenia.

Ogrzewanie elektryczne gorsze od kotła węglowego?

Typowe ogrzewanie elektryczne, niezależnie czy to będzie kocioł przepływowy elektryczny wodny czy różnego rodzaju nie wodne systemy (jak np maty grzewcze), będzie miało wskaźniki EPmax bardzo wysokie. Nawet uzupełnienie systemu o fotowoltaikę nie jest w stanie zbliżyć tych wartości do 70 kWh/m2/rok.

Obecny system, który pozwala gromadzić produkowaną w fotowoltaice energię elektryczną latem na potrzeby zimowe zakłada, jakie jest zużycie energii elektrycznej z sieci i uwzględnia to w rachunkach. Zatem ogrzewanie elektryczne samodzielne, z efektywnością 1:1 niestety będzie mocno poza zasięgiem, bo wskaźniki są dwa razy wyższy od wymaganych - ocenia Erwin Szczurek.

Jak WT2021 zmienią rynek urządzeń grzewczych?

WT2021 bardzo mocno przeorganizują rynek urządzeń grzewczych.

Trend, który został zapoczątkowany utrzyma się w najbliższej przyszłości, dzisiaj stoimy u progu takiej dość rewolucyjnej zmiany. Dzisiaj to rewolucja, ale za kilka lat te nowe technologie już nikogo nie będą dziwić. To co możemy powiedzieć otwarcie - odchodzimy od kotłów, a zaczynamy wchodzić w technologie zorientowane na odnawialne źródła energii - pompy ciepła z fotowoltaiką - podsumowuje ekspert.

Dzisiejsze przepisy już determinują te zmiany na rynku. Co istotne te przepisy nie narzucają konieczności stosowania konkretnych rozwiązań, ale stymulują i zachęcają do korzystania ze źródeł wykorzystujących energię odnawialną. Duża rola również spoczywa na projektantach w temacie materiałów budowlanych, dociepleń, przeszkleń i zapewniającej efektywność energetyczną bryły budynku.

Materiał został opracowany na podstawie webinaru z cyklu Webinarowa Środa, który prowadził Erwin Szczurek – menedżer ds. produktów OZE w NIBE-Biawar