W jaki sposób zaprojektować źródło ciepła, aby prawidłowo ogrzać budynek?

Zaprojektowanie źródła ciepła zarówno dla budynku nowego, jak i modernizowanego, stanowi dla projektanta podwójne wyzwanie. Po pierwsze, kluczowy jest prawidłowy dobór samego źródła ciepła, którego wydajność cieplna będzie wystarczająca na pokrycie potrzeb centralnego ogrzewania (c.o) i produkcji ciepłej wody użytkowej (c.w.u.), wraz z odpowiednim osprzętem (w tym regulacją) i orurowaniem. Po drugie, źródło ciepła musi być zlokalizowane w pomieszczeniu spełniającym odpowiednie warunki budowlane, określone w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 2015, poz. 1422). 

Dowiedz się więcej >>

Węzeł cieplny - zasady ogólne

Jeśli budynek znajduje się na obszarze obsługiwanym przez sieć miejską, zostaje do niej podłączony. Dla pracy projektanta kluczowe jest zastosowanie się do specyfikacji i wymagań lokalnego przedsiębiorstwa energetyki cieplnej, dostarczającego wodę sieciową. Parametry wody sieciowej i warunki jej dostawy mają bowiem istotny wpływ na wybór rozwiązań technologicznych i produktowych zastosowanych w węźle.

Zadaniem węzła jest zapewnienie odpowiedniej temperatury wody grzewczej na cele bytowe i technologiczne oraz ciepłej wody użytkowej. Na podstawie zapotrzebowania budynku na ciepło do ogrzewania, ciepło technologiczne oraz ciepłą wodę użytkową, projektowany jest węzeł cieplny złożony z wymienników ciepła oraz pomp obiegowych.

Węzeł musi być także wyposażony w osprzęt zapewniający zabezpieczenie przed przekroczeniem dopuszczalnej temperatury po stronie instalacyjnej oraz przed nadmiernym spadkiem lub wzrostem ciśnienia. Konieczne jest także zapewnienie odpowiedniej dla zastosowanych urządzeń jakości wody w węźle cieplnym, np. zastosowanie odpowiednich filtrów czy odmulaczy.

Węzeł cieplny dwufunkcyjny (a więc przygotowujący wodę grzewczą i c.w.u) musi być zaprojektowany tak, by obie funkcje realizowane były bezkolizyjnie, np. istniała możliwość wyłączenia ogrzewania po zakończeniu sezonu grzewczego.

Chcąc zapewnić energooszczędny charakter węzła, projektant dobiera:   

• wymienniki o dobrych parametrach cieplnych - więc zapewniających efektywną wymianę ciepła z niewielkimi stratami ciepła;   
• pompy o płynnej regulacji obrotów z energooszczędnymi silnikami, tak by dostosowanie ich pracy do zmiennych potrzeb instalacji grzewczej przebiegało płynnie i zapewniło racjonalne zużywanie energii cieplnej; 
• system automatycznej regulacji (najczęściej pogodowej), dzięki któremu praca węzła jest płynnie i bez ingerencji administratora budynku dostosowywana do temperatury zewnętrznej - jego schemat działania musi uwzględniać rozwiązania zastosowane w układzie grzewczym.

Pod względem wymagań budowlanych, węzeł cieplny musi zostać umieszczony w odrębnym pomieszczeniu o odpowiednich wymiarach (powierzchni i wysokości), wyposażonym m.in. w studzienkę kanalizacyjną, wpusty podłogowe, wentylację mechaniczną nawiewną i wywiewną oraz odpowiednie przybory sanitarne.

Kotłownie - pomieszczenia na własne źródło ciepła

W przypadku, kiedy w budynku ma być zastosowane własne źródło ciepła  (np. kaskada gazowych kotłów kondensacyjnych, pompy ciepła z kotłem jako źródłem szczytowym lub kotły na paliwa stałe, np. biomasę lub pelet), podstawową kwestią jest wybór paliwa, którym źródło ciepła będzie zasilane. Czynnikiem wpływającym na decyzję jest dostępność sieci gazowej, ale też wód podziemnym, które mogłyby znaleźć zastosowanie jako źródło dolne wysokoefektywnych pomp ciepła solanka/woda. Projektant musi także uwzględnić wymogi dotyczące wskaźnika energii pierwotnej (EP) - WT2017 (obowiązujące obecnie) albo WT2021 (będą obowiązywać od 2021 roku). Z punktu widzenia spełniania przyszłych wymogów korzystne są urządzenia grzewcze na biomasę (np. pelety drzewne) czy też układy pompa ciepła-kocioł (jako źródło szczytowe).

Bardzo istotnym zagadnieniem, oprócz prawidłowego doboru źródła ciepła wraz z osprzętem i regulacją, staje się spełnienie wymogów budowlanych dotyczących pomieszczenia kotłowni. Zależą one od rodzaju paliwa i są określone w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie oraz odpowiednich normach. Dowiedz się więcej >>

Kotły na paliwa stałe

W kotłowni z urządzeniami na paliwo stałe moc kotła przekracza zwykle 25 kW (jest to jedna z wartości granicznych wskazanych w normie). Kotłownie dla takich urządzeń muszą mieć odpowiednią wysokość (2,2 m w budynkach nowych i 1,9 m w budynkach remontowanych), a ich podłogi powinny mieć charakter niepalny. Kocioł musi być oddalony od ściany o co najmniej 0,7 m (tył), 1 m (bok) i 2 m (przód), z zapewnieniem swobodnego dostępu podczas czyszczenia i konserwacji. Pomieszczenie musi być wyposażone w wentylację nawiewno-wywiewną i komin o przekroju co najmniej na 20 x 20 cm. Sąsiadujący z kotłownią skład paliwa musi zapewnić składowanie opału na cały sezon grzewczy, a w pomieszczeniu tym musi być zapewniona wentylacja.

Kotły na paliwa gazowe

Kotłownie z urządzeniami gazowymi muszą spełnić wymagania zróżnicowane zależnie od rodzaju paliwa gazowego (czy jest ono lżejsze czy cięższe od powietrza) oraz od mocy cieplnej urządzeń (przedziały wynoszą do 30 kW, od 30 do 60 kW oraz od 60 kW). Przykładowo, dla tych największych źródeł ciepła (kotły o mocy cieplnej powyżej 60 kW), kotłownia musi być usytuowana możliwie centralnie w stosunku do ogrzewanych pomieszczeń na kondygnacji najniższej lub najwyższej i mieć co najmniej jedną ścianą zewnętrzną. Wysokość takiego pomieszczenia powinna wynosić min. 2,5 m. Odległość między przegrodą z otworami wentylacji nawiewnej a palnikami kotła powinna wynosić co najmniej 1,5 m, a odległości kotłów między sobą - co najmniej 0,5 m.

Kubatura kotłowni powinna zapewnić obciążenie mocą cieplną zainstalowanych kotłów na jednostkę kubatury maks. 4,65 kW/m³. Musi być także zapewniona wentylacja nawiewna i wywiewna grawitacyjna, zapewniająca strumień powietrza do spalania paliwa gazowego i zachowania świeżości w pomieszczeniu (1,6 m³/h na l kW mocy zainstalowanej powietrza do spalania i 0,5 m³/h na l kW mocy zainstalowanej powietrza wywiewanego). Powierzchnia otworów lub kanałów nawiewnych powinna mieć co najmniej 5 cm² na 1 kW nominalnej mocy cieplnej (ale nie mniej niż 300 cm²). Konieczny jest także detektor awaryjnego wypływu gazu, powodujący samoczynne zamknięcie dopływu gazu za pośrednictwem zaworu elektromagnetycznego, umieszczonego w skrzynce kurka głównego.

Kluczowe doświadczenie projektanta

Zaprojektowanie źródła ciepła zgodnego z prawem, spełniającego wymogi inwestora i uwzględniającego specyfikę obiektu, to duże wyzwanie  projektowe. Potrzebna jest nie tylko wiedza techniczna obejmująca szereg niuansów z zakresu wymagań technicznych czy budowlanych, ale też pewna intuicja, pozwalająca zoptymalizować koncepcję i zrealizować ją poprzez propozycję spójnych rozwiązań produktowych. Takie możliwości ma firma Resan, legitymująca się bogatym doświadczeniem w realizacji rozwiązań na miarę, także z uwzględnieniem czynnika ekonomicznego - dla budynków użyteczności publicznej czy szpitali, ale też budynków przemysłowych, biurowych czy hotelowych. Doświadczenie i zastosowanie nowoczesnych technik projektowania pozwalają stworzyć optymalne rozwiązania. Kompleksowość działań firmy Resan - od koncepcji poprzez projekt budowlany, projekt wykonawczy, wykonanie i montaż układów na obiekcie po serwis gwarancyjny i pogwarancyjny - zapewnia, że każde źródło ciepła będzie zaprojektowane i wykonane zgodnie z najwyższymi standardami sztuki budowlanej.

Z usług firmy Resan korzystają architekci, deweloperzy, Generalni Wykonawcy, instytucje samorządowe oraz służba zdrowia, a w jej bogatym portfolio znajduje się szereg obiektów o optymalnie dobranym źródle ciepła, wpływającym nie tylko na komfort użytkowników, ale też energooszczędność danego budynku.