W zależności od rocznego poziomu zapotrzebowania na ciepło można wyróżnić następujące klasy energetyczne budynków:
– dom tradycyjny – zapotrzebowanie 90-120 kWh/m2,
– dom niskoenergetyczny – zapotrzebowanie 30 – 60 kWh/m2,
– dom pasywny – zapotrzebowanie poniżej 15 kWh/m2.
W przypadku typowego budynku mieszkalnego o powierzchni 100 m2 (współczynnik przewodności ścian, dachu i piwnicy ok. 0.7 W/m2K) i posiadającego zapotrzebowanie na ciepło na poziomie 120 k Wh/m2 jego największe straty ciepła obejmują:
Chcąc ogrzać taki typowy budynek mieszkalny będziemy potrzebowali wytworzyć co najmniej 14,2 MWh energii w ciągu roku (straty energii cieplnej ok. 16,5 MWh oraz uzysk energii wewnętrznej (mieszkańcy, urządzania gospodarstwadomowego) i zewnętrznej (słońce) ok. 2,25 MWh), co pociągnie za sobą następujące koszty:
– ogrzewanie energią elektryczną (cena ok. 0,28 PLN/kWh) – 3.990 PLN (koszt może się różnić dla różnych operatorów energetycznych),
– ogrzewanie piecem węglowym (cena ok. 0,11 PLN/kWh) – 1.635 PLN (sprawność pieca węglowego na poziomie 75%).
W przypadku ogrzewania węglem kamiennym będziemy potrzebowali do tego celu ok. 5,3 ton węgla, przy cenie 550 PLN/tona i kaloryczności ok. 23 MJ/tona). Jednocześnie ponieważ podczas spalania węgla powstają odpady stałe oraz odpady lotne w postaci pyłów, dlatego ich ilość przy zawartości popiołu na poziomie 11% będą wynosiły :
– emisja pyłu – 22 kg/tona węgla,
– odpady stałe – 88 kg/tona węgla.
Z przyjętych danych wynika, że przy spaleniu 5,3 ton węgla emisja pyłu wyniesie 116 kg podczas całego sezonu grzewczego oraz dodatkowo powstanie ponad 460 kg odpadów stałych (ilości te będą oczywiście różne dla różnej zawartości popiołu w spalanym przez nas węglu).
Największe straty ciepła dotyczą okien zewnętrznych, ścian zewnętrznych oraz dachu i wentylacji.
W dalszej części symulacji przeprowadzimy termomodernizację budynku na którą będą się składały następujące działania:
– ocieplenie ścian (styropian o grubości min. 16 cm),
– ocieplenie dachu (wełna mineralna o grubości min. 14 cm),
– ocieplenie piwnicy (wełna mineralna o grubości min. 6 cm),
– wymiana okien i drzwi (przewodność cieplna 1,0 W/m2K),
– instalacja rekuperacji (odzysk ciepła podczas wentylacji budynku).
W wyniku powyższych działań można uzyskać znaczący efekt energetyczny, który przyniesie ze sobą zmianę zapotrzebowania na ciepło z poziomu 120 kWh/m2 do ok. 30 – 40 kWh/m2, która w konsekwencji przyczyni się do znacznego spadku kosztów ogrzewania:
– ogrzewanie energią elektryczną (cena 0,28 PLN/kWh) – ok. 1.302PLN (koszt może się różnić dla różnych operatorów energetycznych),
– ogrzewanie piecem węglowym (cena 0,11 PLN/kWh) – ok. 533 PLN (sprawność pieca węglowego na poziomie 75%).
W przypadku ogrzewania węglem równie istotny co oszczędność finansowa jest fakt, że dzięki termomodernizacji jesteśmy w stanie zmniejszyć ilość powstałego przy tej okazji pyłu z ponad 116 kg, do ok. 38 kg, czyli do ok. 1/3 wartości pierwotnej (emisja tego pyłu w dużej mierze jest odpowiedzialna za powstawanie smogu w powietrzu, który jest uciążliwy dla mieszkańców szczególnie w okresie zimowym).
Kolejnymi działaniami wspomagającymi termomodernizację może być zastosowanie kolektorów grzewczych do ogrzewania wody grzewczej oraz budowa elektrowni fotowoltaicznej do wytwarzania energii elektrycznej, które jeszcze bardziej mogą przyczynić się do mniejszenia kosztów ponoszonych przez gospodarstwo domowe za zużycie energii elektrycznej i cieplnej.
