Perspektywy rynku urządzeń grzewczych w UE

Unia Europejska od lat prowadzi zintegrowaną politykę produktową, która obejmuje m.in. stosowanie klas i etykiet energetycznych, wymogi ekoprojektu oraz „zielone” zamówienia publiczne. Jej celem jest zminimalizowanie negatywnego wpływu produktów na środowisko w całym cyklu ich życia.

Oznakowanie klasami energetycznymi urządzeń zużywających energię stosowane jest już powszechnie w Europie dla wielu grup produktów. Dotyczy to nie tylko urządzeń AGD, takich jak lodówki i pralki, ale również pomp obiegowych c.o. czy klimatyzatorów. Z kolei ekoprojekt oznacza projektowanie konkretnych wyrobów z uwzględnieniem ich wpływu na środowisko w całym cyklu życia – począwszy od produkcji, poprzez eksploatację, po unieszkodliwianie odpadów. Natomiast w „zielonych” zamówieniach publicznych stosuje się kryteria i/lub wymagania środowiskowe.

Kwestie tzw. ekoprojektu reguluje dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE z 21 października 2009 r. ustanawiająca ogólne zasady ustalania wymogów dotyczących ekoprojektu dla produktów związanych z energią [1]. Jest to dyrektywa ramowa i nie zawiera wymagań dla poszczególnych produktów, a konkretne wymogi są sukcesywnie wprowadzane przez Komisję Europejską w formie rozporządzeń.

13 marca 2013 r. Komisja zakończyła wieloletnie prace nad objęciem wymaganiami etykietowania energetycznego kolejnych grup produktów, m.in. kotłów i urządzeń grzewczych zasilanych gazem, olejem i energią elektryczną [2]. Przepisy te powinny zostać wprowadzone niebawem, po wcześniejszej pozytywnej decyzji Parlamentu Europejskiego. Równolegle powstał też projekt wymagań ekologicznych [3] dla tej samej grupy urządzeń grzewczych. Według ekspertów w projektach tych nie wystąpią już raczej żadne zasadnicze zmiany i we wrześniu powinny one zostać opublikowane w oficjalnym dzienniku UE.

W ramach projektu Lot 1 planowane są dwa rozporządzenia: o wymogach ecodesign, które zawierać będzie m.in. szczegółowe wymagania ekologiczne i dotyczące efektywności energetycznej urządzeń do c.o. zasilanych paliwami gazowymi, olejowymi lub energią elektryczną o mocy do 400 kW, oraz rozporządzenie dotyczące oznakowania energetycznego urządzeń grzewczych do c.o. zasilanych paliwami gazowymi, olejowymi lub energią elektryczną o mocy do 70 kW.

Dyrektywa 2010/30/EU [4] o oznakowaniu energetycznym urządzeń przewiduje wprowadzenie klas efektywności energetycznej dla wszystkich urządzeń zużywających energię, w tym dla urządzeń grzewczych centralnego ogrzewania. W zatwierdzonym przez Komisję Europejską projekcie rozporządzenia jako aktu delegowanego dyrektywy 2010/30/EU w zakresie projektu Lot 1 występuje orientacyjny podział klas energetycznych dla urządzeń grzewczych (rys. 1).

Podstawą przypisania urządzenia do konkretnej klasy energetycznej jest wyliczona wartość jego sezonowego współczynnika efektywności. Określa on stosunek wykorzystanej energii do zużytej energii pierwotnej. Wartość współczynnika nakładu energii pierwotnej w ramach tego projektu rozporządzenia została zmodyfikowana tak, że nie obejmuje energii związanej z transportem paliwa.

Przyjęto, że średni europejski współczynnik nakładu energii pierwotnej dla energii elektrycznej wynosi 2,5 (nie uwzględniono strat przesyłowych energii elektrycznej), a dla gazu ziemnego lub olejowego 1,0 (a nie 1,1, czyli również bez strat przesyłowych energii).

W trakcie wieloletnich negocjacji w ramach projektu Lot 1 zrezygnowano z pierwotnego planu umieszczenia na etykietach energetycznych wartości współczynnika efektywności energetycznej h_s. Pozwoliłoby to lepiej rozróżniać efektywność urządzeń w ramach konkretnych klas energetycznych. Prawdopodobnie jednak producenci urządzeń grzewczych będą powszechnie używać współczynnika h_s w nowych reklamach urządzeń.

W przypadku wykorzystywania przez urządzenie grzewcze energii z odnawialnych źródeł oraz systemów kogeneracji ciepła i prądu możliwe będzie uzyskanie wysokiej efektywności, powyżej 100%, a urządzenie może uzyskać klasę powyżej A (A⁺, A⁺⁺, A⁺⁺⁺). Najwyższe klasy energetyczne A⁺⁺ i A⁺⁺⁺ osiągną tylko sprężarkowe pompy ciepła zasilane energią elektryczną.

Etapy wprowadzania etykiet energetycznych

Projekt rozporządzenia [2] przewiduje trzy etapy wprowadzenia oznakowania energetycznego urządzeń grzewczych:

• dobrowolny, możliwy do wprowadzenia od momentu publikacji rozporządzenia w oficjalnym dzienniku urzędowym UE – planowanej na wrzesień 2013 r. (rys. 2),
• obowiązkowy ze skalą od G do A⁺⁺ (bez obowiązku pokazywania A⁺⁺⁺) – od września 2015 r.,
• obowiązkowy ze skalą od G do A⁺⁺⁺ (z obowiązkiem pokazywania A⁺⁺⁺) – od września 2018 r.

Należy się spodziewać, że większość producentów urządzeń grzewczych zacznie stosować oznakowanie energetyczne już od momentu opublikowania rozporządzenia w oficjalnym dzienniku Unii Europejskiej, czyli najprawdopodobniej od września 2013 r.

Pompy ciepła i klasy energetyczne A⁺, A⁺⁺, A⁺⁺⁺

Według projektu rozporządzenia dotyczącego oznakowania energetycznego pompy ciepła będą mogły osiągać najwyższe klasy energetyczne (A⁺⁺⁺, A⁺⁺, A⁺) w klasyfikacji urządzeń grzewczych. Podstawą klasyfikacji jest współczynnik efektywności w odniesieniu do zużytej energii pierwotnej.

Przykładowo kocioł elektryczny charakteryzuje się sprawnością w stosunku do energii końcowej wynoszącą ok. 97%, ale w stosunku do energii pierwotnej współczynnik efektywności h_s to 40% (h_s = 97%/2,5). Przyjęty współczynnik nakładu energii pierwotnej dla energii elektrycznej wynosi 2,5 i jest stosowany dla całego obszaru UE. W przypadku pomp ciepła tak liczony współczynnik efektywności powinien wynosić ponad 100%.

Na przykład jeżeli wartość współczynnika SCOP sprężarkowej pompy ciepła typu solanka/woda wynosi 4,0, współczynnik h_s = 4,0/2,5 × 100% = 160%, co oznacza, że pompa ciepła będzie mieć klasę energetyczną A⁺⁺.

Aby pompa ciepła mogła uzyskać klasę A⁺⁺⁺, jej sezonowy współczynnik efektywności SCOP powinien wynosić min. 4,38. Podstawą do wyliczenia SCOP dla elektrycznie zasilanych sprężarkowych pomp ciepła jest norma PN-EN 14825:2012 [5]. Natomiast podstawą do przyznawania klas energetycznych jest wartość sezonowej efektywności energetycznej pomp ciepła hsoraz zastosowanie pompy ciepła wysoko- lub niskotemperaturowej (zgodnie z tabelą 1).

Pompy ciepła typu powietrze/woda i specjalne pompy niskotemperaturowe

W projekcie Lot 1 wprowadzono specjalne pojęcie niskotemperaturowych pomp ciepła LT (low-temperature). Są to pompy typu powietrze/woda, które nie są w stanie osiągnąć temperatury zasilania wody grzewczej > 52°C dla parametrów A-7/W35. W przypadku pozostałych pomp ciepła na etykiecie podawane są klasy energetyczne zarówno dla zastosowań temperatur 35°C, jak i 55°C (rys. 2).

W projekcie Lot 1 dla oceny efektywności pomp ciepła typu powietrze/woda wprowadzono definicje stref klimatu umiarkowanego, chłodnego i ciepłego, odpowiednio dla następujących europejskich miast: Strasburg, Helsinki i Ateny. Obszar Polski jest w całości zaliczony do klimatu chłodnego.

Warto pamiętać o tym, że klasy energetyczne dla pomp ciepła typu powietrze/woda występujące na etykietach energetycznych podawane są dla warunków klimatu umiarkowanego (Strasburg). 

Pakiety kotłów z kolektorami słonecznymi lub pompami ciepła

Rozporządzenie o oznakowaniu energetycznym urządzeń grzewczych dopuszcza możliwość etykietowania pakietów, np. kotłów kondensacyjnych z kolektorami słonecznymi czy pompami ciepła.

Kotły gazowe (kondensacyjne) mogą osiągnąć sezonowy współczynnik efektywności o wartości powyżej 90% (w odniesieniu do zużycia energii pierwotnej związanej ze zużyciem gazu oraz energii elektrycznej kotła). 

W takim przypadku będą oznaczane klasą energetyczną A. Przy zastosowaniu dodatkowego systemu solarnego, np. do podgrzewania wody użytkowej, możliwe będzie uzyskanie klasy A+. Osiągnięcie klasy energetycznej A⁺ będzie możliwe także przy zastosowaniu wysokoefektywnej kogeneracji: produkcji ciepła i energii elektrycznej.

W przypadku zastosowania pakietu kotła z kolektorami słonecznymi zadaniem instalatora będzie wykonanie obliczenia łącznej efektywności pakietu. Będzie to wykonywane na specjalnym arkuszu dostarczanym przez producenta pakietu. W przypadku gotowych pakietów bardzo prawdopodobne jest, że takie arkusze przygotuje i wypełni sam producent.

W wielu krajach europejskich wzrasta znaczenie technologii hybrydowych, np. kotła gazowego z pompą ciepła. Jest to związane z wymogami krajowymi w zakresie minimalnego udziału OZE w nowobudowanych i modernizowanych budynkach. Pompa ciepła korzystająca z powietrza jako dolnego źródła ciepła może pracować np. do temperatury zewnętrznej 0°C, poniżej pracuje tylko kocioł grzewczy. Pozwala to na przekazanie od 30 do 50% energii z OZE i uzyskanie dla pakietu końcowej klasy energetycznej A⁺. Duże znaczenie dla obniżenia kosztów ogrzewania mają takie rozwiązania w istniejących budynkach (retrofit).

Wymogi ecodesign dla urządzeń centralnego ogrzewania

W projekcie rozporządzenia wprowadzono wymogi ekologiczne (ecodesign) dla gazowych, olejowych i elektrycznych urządzeń centralnego ogrzewania do 400 kW. W tabeli 2 podano podstawowe typy wymogów dla różnych grup urządzeń objętych rozporządzeniem.

Wymagania dla urządzeń grzewczych zostaną wprowadzone stopniowo i zwiększać się będą po 2, 3, 4 i 5 latach od opublikowania rozporządzenia. Wymogi te będą dotyczyć tylko nowych urządzeń, wyprodukowanych po publikacji rozporządzenia. W tabeli 3 wyszczególniono wybrane urządzenia, które zostaną wycofane ze sprzedaży.

Wprowadzenie tak ostrych wymagań oznacza zwiększenie znaczenia gazowych i olejowych kotłów kondensacyjnych. Od 2015 r. Komisja Europejska narzuci też wysokie wymogi dotyczące m.in. efektywności dla pomp ciepła typu powietrze/woda czy głośności urządzeń. Spowoduje to zapewne kolejne zmiany w konstrukcjach wielu pomp korzystających z ciepła zgromadzonego w powietrzu. Kolejna zmiana to wzrost sprzedaży urządzeń wysokoefektywnej kogeneracji (łącznej produkcji ciepła i energii elektrycznej).

Według szacunków autora ilość istniejących zainstalowanych urządzeń grzewczych, które nie spełniałyby nowych wymagań ecodesign obowiązujących w Europie w 2015 r., przekracza 90%! Wprowadzenie wymogów dla oznakowania CE urządzeń grzewczych spowoduje (a właściwie już spowodowało) duże zmiany w zakresie technologii grzewczej. W zakresie każdej grupy produktów Komisja Europejska wyśrubowała wymagania, narzucając w konsekwencji spore zmiany konstrukcyjne urządzeń.

Szczegółowe wymagania ecodesign dotyczące pomp ciepła

W projekcie rozporządzenia dot. ecodesignu Komisja Europejska narzuciła istotne wymogi ekologiczne dla każdej technologii urządzeń centralnego ogrzewania, w tym również pomp ciepła. Dotyczą one minimalnej efektywności pomp ciepła, maksymalnej głośności i emisji NO_x (gazowe pompy ciepła) [3]. Wymogi dotyczą nie tylko pomp ciepła, ale też dodatkowych wspomagających je źródeł ciepła, np. kotłów elektrycznych.

Przyjęcie etykiet energetycznych będzie mieć ogromne znaczenie dla rozwoju rynku pomp ciepła. Na przykład Duńska Agencja Energetyczna przeliczyła wg reguł projektu Lot 1 sezonowe współczynniki efektywności ponad 370 różnych typów pomp ciepła sprzedawanych w tym kraju. Niektóre pompy ciepła osiągają najwyższą klasę energetyczną A⁺⁺⁺, jednak zdecydowana większość mieści się w klasie A⁺⁺ i A⁺. Zdarzają się również urządzenia sklasyfikowane jako A (rys. 3).

Aby uzyskać wartość klasycznego sezonowego współczynnika efektywności SCOP, należy pomnożyć współczynnik sezonowy efektywności pokazany na wykresie na rys. 3 przez wartość współczynnika nakładu energii pierwotnej dla energii elektrycznej rów­nego 2,5.

Wymagania dotyczące maksymalnej głośności pomp ciepła

W tabeli 5 zawarte są wymogi dotyczące głośności pomp ciepła, które będą obowiązywać od czerwca 2015 r. Warto wspomnieć, że obecnie blisko połowa będących w sprzedaży pomp ciepła nie spełnia przyszłych wymagań w zakresie maksymalnego poziomu mocy akustycznej.

Wymagania dotyczące maksymalnej emisji NO_x gazowych pomp ciepła

Wymogi dotyczące emisji tlenków azotu podane są w tabeli 6. Wejdą w życie dopiero po 5 latach od opublikowania rozporzą­dzenia [3].

Przewidywane klasy energetyczne dla kotłów na paliwa stałe wg projektu Lot 15

Opublikowanie rozporządzeń o klasach energetycznych i wymogach ecodesign dla kotłów stałopalnych przewidziane jest pod koniec 2013 r. Proponowane oznakowanie klas energetycznych jest oparte na aktualnym podejściu do oznakowania urządzeń grzewczych wg ENER Lot 1 (rys. 4). Obie metody opierają się (wskaźnikowo) na efektywności sezonowej. 

Etykiety energetyczne dla urządzeń objętych Lot 1 i dla kotłów stałopalnych wg Lot 15 są w dużym stopniu ujednolicone. Propozycja dla Lot 15 również ma te same progi współczynnika efektywności dla klas energetycznych (od A⁺⁺⁺ do G), tak aby utrzymać maksymalną zgodność dla produktów w zakresie oznakowań Lot 1. 

Kotły, które nie będą spalać biomasy, np. kotły węglowe, będą mieć klasy C–D, a kotły na biomasę (ale nie kotły do spalania pelet) są w stanie osiągnąć klasę od D do A. Najbardziej efektywne kotły na pelety będą mogły osiągnąć klasę A⁺. Będzie to możliwe dzięki specjalnemu przelicznikowi efektywności, który w przypadku   pelet zwiększa współczynnik efektywności o 40% w stosunku do innych paliw.

W ramach proponowanych wymagań ecodesign dla kotłów stałopalnych planowane jest wprowadzenie bardzo ostrych wymogów w zakresie emisji tlenków węgla, węglowodorów i pyłów zawieszonych. Spowoduje to stopniowe wycofanie z rynku większości występujących obecnie technologii kotłów, w tym w szczególności wielu typów kotłów węglowych. Oznacza to eliminację np. produkcji wielopaliwowych kotłów stałopalnych ładowanych ręcznie do spalania węgla i drewna (czy nawet śmieci).

Według aktualnego projektu Lot 15 [6] wymogi ecodesign w zakresie emisji zanieczyszczeń wyglądałyby tak jak w tabeli 7.

Co czeka rynek urządzeń do c.o. po 2015 r.

Opisywanie projekty rozporządzeń Komisji Europejskiej z marca 2013 r. [2, 3] prawdopodobnie nie ulegną żadnym istotnym zmianom i zostaną opublikowane we wrześniu 2013 r. 

Wprowadzenie obowiązku stosowania klas energetycznych dla urządzeń grzewczych centralnego ogrzewania i dodatkowych wymogów związanych z oznakowaniem CE w szybkim czasie zmieni rynek urządzeń grzewczych w Europie. Bez wspomnianych regulacji zmiany zachodziłyby zbyt wolno, czego dobrym przykładem są rynki urządzeń grzewczych w większości krajów europejskich. 

Wprowadzenie nowych przepisów związanych z wymogami ecodesign oznacza istotne zwiększenie znaczenia przede wszystkim elektrycznych i gazowych pomp ciepła. Wycofanie z rynku kotłów gazowych i olejowych o niskiej efektywności oznacza rozpowszechnienie stosowania gazowych i olejowych kotłów kondensacyjnych. Wprowadzenie oznakowań energetycznych spowoduje też wzrost sprzedaży gazowych urządzeń wysokoefektywnej kogeneracji.

Można sądzić, że opisywane zmiany na rynku urządzeń grzewczych zaczną zachodzić już w tym roku. Informacja o planowanym wycofaniu z rynku kotłów gazowych niekondensacyjnych w 2015 r. prawdopodobnie spowoduje szybki spadek sprzedaży tych urządzeń już w tym roku i następnym. Należy zakładać, że planowane wycofanie z produkcji nieefektywnych kotłów stałopalnych po 2016 r. będzie wymagało dużego zaangażowania finansowego ze strony naszego państwa. 

Autor jest przekonany, że per saldo opisywane zmiany przyniosą korzyści nie tylko przyszłym klientom korzystającym z bardziej efektywnych urządzeń grzewczych. Zarówno firmy dystrybucyjne, projektanci, jak i instalatorzy powinni się spodziewać dużych zmian w preferencjach klientów. Czeka nas sporo nowych wydarzeń na rynku, dlatego warto zawczasu się do nich przygotować.

Literatura

1. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE z dnia 21 października 2009 r. ustanawiająca ogólne zasady ustalania wymogów dotyczących ekoprojektu dla produktów związanych z energią (DzU UE nr L 285/10).
2. http://ec.europa.eu/energy/intelligent/files/faqs/05_energy_labelling_space_and_combi_heater-c_2013_817.pdf (stan z 1.07.2013 r.).
3. http://register.consilium.europa.eu/pdf/en/13/st07/st07986.en13.pdf (stan z 1.07.2013 r.).
4. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/30/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie wskazania poprzez etykietowanie oraz standardowe informacje o produkcie zużycia energii oraz innych zasobów przez produkty związane z energią – wersja przekształcona (DzU UE L 153/1).
5. PN-EN 14825:2012E Klimatyzatory, ziębiarki cieczy i pompy ciepła, ze sprężarkami o napędzie elektrycznym, do ogrzewania i chłodzenia. Badanie i charakterystyki przy częściowym obciążeniu.
6. http://www.eceee.org/Eco_design/products/solid_fuel_small_combustion_installations (stan z 1.07.2013 r.).