Toplotni komfor

Osećaj ugodnosti  je individualan tj. ne postoji neki određeni skup veličina stanja okoline u kojem bi baš svaka osoba iskazala zadovoljstvo (u skupu osoba koje borave ili obavljaju iste aktivnosti u određenom prostoru uvek se javlja izvestan broj nezadovoljnih). Ugodnost je skup veličina stanja okoline u kojem procenat nezadovoljnih ne prelazi određenu vrednost. 

Osnovni faktori koji utiču na toplotni komfor osoba u prostoru su: temperatura vazduha u prostoriji, temperatura poda prostorije, vlažnost vazduha, strujanje vazduha (brzina, smer), nivo odevenosti, nivo fizičke aktivnosti, te ostali faktori (starost, buka, namena prostora, kvaliteta vazduha,...). 

Toplotni komfor rezultat je zajedničkog međudelovanja navedenih faktora. Pri promeni samo jedne veličine stanja, isti ili sličan nivo ugodnosti moguće je ostvariti samo uz promenu i neke druge veličine stanja. Izmena osetne toplote vrši se određenim mehanizmima (provođenje, konvekcija i zračenje), odnosno kao osetna i latentna toplote (isparavanje) s površine kože.

Odabir sistema za grejanje

Sistemi grejanja su neizostavni deo instalacija u domaćinstvima u Srbijij.

Odabir sistema zavisi o geografskoj lokaciji odnosno vremenskim uslovima, raspoloživim energentima, položaju i tipu zgrade, vremenu korišćenja zgrade, investicionim i ekspoatacionim troškovima, zakonima, propisima, normama, preporukama te uticaju na okolinu.

Kako bi se postigla i održala toplotni komfor u kući, te kako bi se mogli koristiti obnovljivi izvori energije, preporučljiva je ugradnja sistema centralnog toplovodnog grejanja.

S obzirom da je cena energenata (a pogotovo lož ulja) u konstantnom porastu, savetujemo da razmotrite primenu sistema koji iskorišćavaju obnovljive izvore energije kao što su solarni kolektori i biomasa ili toplotne pumpe, kako bi ste smanjili troškove za grejanje i ujedno doprineli očuvanju prirode.

Troškovi za grejanje u najhladnijim zimskim mesecima predstavljaju i do ¾ troškova za energente. To je razlog za odabir energetski efikasnih uređaja, ali i za njihovo pravilno i redovno održavanje prema uputstvima proizvođača. 

Ako je vaš kotao stariji od 15 godina, trebali bi ste razmotriti njegovu zamenu s novim kotlom, čija uefikasnost može biti i do 15% bolja, a period povraćaja investicije procenjuje se na 5 godina.

Kod odabira kotla, vodite računa o tome da ima što je moguće veći stepen iskorišćenja goriva. Energetski najefikasniji je kondenzacijski kotao i njegovom ugradnjom korisnicima je omogućena ušteda od 10-15% u poređenju s drugim novim kotlom, pa čak i do 25% u  poređenju s kotlovima starijima od 30 godina. 

Najčešći je gasni kondenzacijski kotao koji ima mogućnost dodatnog iskorišćenja toplotne kondenzacije tj. latentne toplote vodene pare iz dimnih gasova, što rezultuje povećanjem stepena iskorišćenjai goriva na vrednosti koje premašuju 100%.

Takođe, postoje vrste kondenzacijskih kotlova koje kao energent koriste ulje ili čvrsta goriva, što je pogodno u područjima u kojima nema gasa.

Sisteme koji povećavaju efikasnost kotla karakteriše elektronsko paljenje, koje eliminiše potrebu za održavanjem plamena u periodu u kojem nema potrebe za grejanjem. 

Sve više se koriste i kotlovi na biomasu koji se izvode u dve varijante, sa ručnim ili automatskim punjenjem. Oni sa ručnim punjenjem imaju ugrađen rezervoar iz kojih drva sama upadaju u komoru za sagorevanje, čime se ostvaruje potpuna udobnost primene budući je drva potrebno ubaciti samo jednom dnevno.

Sistemi grejanja se mogu podeliti prema energentu, načinu zagrevanja i prema vrsti grejnih tela.

PODELA S OBZIROM NA ENERGENT:

• gasni
• na loživo ulje
• električni
• na čvrsta goriva
• solarni
• na toplotu iz okoline

PODELA PREMA NAČINU ZAGREVANJA:

• lokalni ili pojedinačni
• centralni

Primeri lokalnog grejanja su kamini (plinski, na čvrsta goriva), šporeti (električni, na čvrsta goriva), peći (na čvrsta goriva, električne, gasne, uljne), zagrejači vazduha (električni, gasni infracrveni), grejalice (gasne, električne), električno podno grejanje itd.

Osim lokalnih sistema, postoje i centralni sistemi grejanja kod koji se prostorija zagreva posredno, pomoću grejnih tela kroz koje struji podesni prenosnik energije, odnosno ogrevni medij (topla ili vrela voda, para, topli vazduh) koji se zagreva u izvoru toplote smeštenom na jednom mestu u objektu. Primeri su radijatorsko toplovodno centralno grejanje (na gas, loživo ulje, čvrsta goriva, električno, solarno, spojeno na daljinsko grejanje), toplovodno podno grejanje, toplovodno grejanje velikih prostora vazdušnim grejčima itd. Prednosti centralnog sistema grejanja su jednolika temperaturna raspodela, mali broj kotlova i dimnjaka te baratanje gorivom izvan grejanog prostora. Nedostaci su složenost merenja potrošnje energije za veći broj korisnika u zgradi, visoki investicioni i pogonski troškovi te toplotnii gubici u cevima i kanalima.

PODELA PREMA VRSTI GREJNIH TELA:

• direktni (kamini, peći, grejalice, šporeti..)
• RADIJATORSKI (toplovodni, vrelovodni, parni, električni itd.) 
• KONVEKTORSKI
• VENTILOKONVEKTORSKI
• POVRŠINSKI (podni, zidni i plafonski)

Izbor energenta za grejanje

Kako cena energenata (a naročito lož ulja) raste, predlažemo da razmotrite primenu sistema za iskorišćavanje obnovljivih izvora energije kao što su solarni kolektori i biomasa ili toplotne pumpe, kako bi ste smanjili troškove za grejanje, a ujedno i doprineli očuvanju prirode. 

Sistemi grejanja za zagrevanje koriste sledeće energente:

• gas
• lož ulje
• električnu energiju
• čvrsta goriva
• obnovljive izvore energije (sunce i sl.)
• toplotu iz okoline

Danas se u Republici Srbiji većina domaćinstva greje na drva, lož ulje ili struju, što je i skupo i neprihvatljivo sa aspekta energetske efikasnosti, a određen deo domaćinstva kao glavni energent za grejanje i zagrevanje potrošne tople vode koristi gas.

Kad je u pitanju gas kao energent, mogućnosti uštede energije proizlaze iz racionalizacije potrošnje gasa. Ciljevi racionalizacije su očuvanje okoline i finansijska ušteda, čemu bi svaki građanin trebao težiti u skladu sa svojim mogućnostima. Mogućnosti koje se nude su zamena starih gasnih uređaja niske energetske efikasnosti novim, savremenijim uređajima. Na tržištu se trenutno nalaze različiti uređaji koji su svojom cenom pristupačni za većinu korisnika, kao što su standardne gasne peći, konvencionalni bojleri, kondenzacioni kotlovi te uređaji koji uz gas koriste delom i obnovljive izvore energije.

Srbija kao zemlja sa  relativno velikim brojem sunčanih dana ima velike potencijale u primeni kombinovanih sistema gasa i sunčeve energije. Primeri takvih sistema su kondenzacioni gasni kotao u kombinaciji sa solarnim sistemom, te savremena toplotna pumpa koja uz toplotnu energiju gasa koristi i deo energije iz vazduha, vode ili zemlje. Primenom ovakvih sistema se u prosečnom domaćinstvu može uštedeti između 600 i 1.600 m3 prirodnog gasa godišnje. Takođe, ovim načinom grejanja i pripreme potrošne tople vode značajno se smanjuje emisija ugljen dioksida (CO2) u okolinu, a prosečno domaćinstvo može smanjiti emisiju gasova staklene bašte za 4.5 tona godišnje. Vreme povraćaja investicija u nove gasne sisteme je između 3 i 9 godina.

Grejanje biomasom

Biomasa je čvrsto gorivo biološkog porekla, odnosno obnovljivi izvor energije, a može biti u raznim oblicima: ogrevno drvo, osušena slama ili životinjski izmet, itd. Za primenu u sistemima grejanja porodičnih kuća, stambenih i poslovnih zgrada po pravilu se koristi ogrevno drvo ili razni proizvodi koji se dobijaju obradom drveta, drvnih ostataka i otpadaka kao što su piljevina, briketi i sl.

Više od 30% domaćinstava u Srbiji se greje na drva. Ako se koristi efikasno, ta vrsta grejanja može biti ekonomična pri čemu koristimo obnovljivi izvor energije.

Zamenite li staru peć na drva efikasnom peći ili kotlom na drva, moguće je uštedeti i do 50% ogrevnih drva.

Najbolja vatra je ona koja u prostoriji ne stvara dim. Ukoliko se u prostoru oseti bilo kakav dim,  u prostoriji postoji zagađenje koje je štetno za zdravlje. 

Peć na drva mora biti kapaciteta koji odgovara veličini prostorije, te mora biti instalirana profesionalno. 

Proverite spojeve peći s dimnjakom i osigurajte da nema propuštanja dimnih gasova u prostor. 

Ukoliko imate kamin, kad nije u funkciji obavezno zatvorite vrata kako biste sprečili gubitak toplote kroz dimnjak. 

Osigurajte suvi prostor za skladištenje za drva, jer vlažna drva otežavaju sagorevanje i umanjuju efikasnost grejanja. 

Nemojte pretrpavati ložište s drvima. Iskoristivost će biti bolja ukoliko ložište punite manjim količinama drva. 

Kako bi ste osigurali bolje sagorevanje i efikasnost drva cepanice ne bi trebale biti većeg prečnika od 10-15 cm.

Biomasa je obnovljivi izvor energije koji uključuje ogrevno drvo, grane i drvni otpad iz šumarstva, te piljevinu, koru i drvni ostatak iz drvne industrije kao i slamu, kukuruzovinu, stabljike suncokreta, ostatke pri rezidbi vinove loze i maslina, koštice višanja i kore od jabuka iz poljoprivrede, životinjski izmet i ostatke iz stočarstva, komunalni i industrijski otpad. Između različitih vrsta biomase, drvna ima najširu primenu.

Biomasa akumulira energiju sunca pomoću fotosinteze. Ona iz vode i ugljen dioksida i energije sunca stvara glukozu, pri čemu se oslobađa kiseonik. Za stvaranje glukoze potrebno je približno 0,8 kWh/mol (energije po jedinici mase). Prilikom sagorevanju glukoze u zatvorenom sistemu oslobađa se približno (bez toplote kondenzacije vodene pare) 0,78 kWh/mol (energije po jedinici mase glukoze). Na taj način u biomasi akumuliranu energiju sunca dobijamo sagorevanjem u obliku toplotne energije. 

Razlikujemo drvnu masu namenjenu isključivo za loženje i drvnu masu koja predstavlja tehnološki otpad, a može se koristiti kao gorivo ( otpaci, piljevina, blanjevina i sl.).Indikativan je podatak da 35-40% drvne mase stabla namenjenog za dalju preradu ostaje kao otpad. Za neke specifične proizvode (parketi) ta se količina penje do 65%. Sav taj otpadni materijal veliki je energetski potencijal.

Ciklus modernog uzgoja drvne mase namenjene za gorivo je od 3 do 15 godina zavisno o vrsti drveta koje se uzgaja. Prinos takvog uzgoja kreće se od 10 do 15 t/ha/god što omogućava da se sa 11.250 ha može dobiti drvne mase za pogon 30 MW elektrane koja je dovoljna za snadbevanje električnom energijom naselja od cca 30.000 kuća.

Sirova biomasa sadrži vrlo malo za okolinu štetnih stvari. Sumpor i hlor prisutni su u vrlo malim količinama i mogu stvarati kisele kiše pretvarajući se u SO2 ili HCl u procesu sagorevanja. Upoređujući cene različitih goriva na evropskom tržištu (Tablica 2), drvna masa je najjeftinija.

Onaj ko je spreman uložiti određeno vreme i trud za njegovo iskorištavanje, može računati da s 1 prm drvne mase zamenjuje oko 180 lit. EL lož ulja. 

Najstariji način korišćenja drveta je sagorevanje na otvorenom. Danas postoji niz uređaja i nekoliko načina pretvaranje energije sadržane u drvnoj masi u toplotnu energiju, a to su sagorevanje u pećima i kaminima, sagorevanje u kotlovima, dobijanje tečnog goriva, gasa i toplote pirolizom. 

GREJANJE DRVENIM BRIKETIMA

Grejanje drvenim briketima je savremen i ekološki prihvatljiv način grejanja. Količina ugljen dioksida koji se oslobađa sagorevanjem briketa je ista kao i količina prilikom rasta drveta, zbog toga su drveni briketi CO2 neutralni nosači energije, jer pri svojoj proizvodnji, transportu i eksploataciji proizvedu minimalne količine CO2.

Drveni briketi proizvode se od sušenih drvenih ostataka bez dodavanja veznih sredstava, tu ulogu vrši lignin koji je sastavni deo drveta. Kilogram briketa proizvodi 5 kWh toplotne energije. Drveni briketi su primenjivi u kaminima, kotlovima s toplotnim izmenjivačem, poluautomatskim centralnim toplovodnim kotlovima i automatizovanim toplovodnim kotlovima s pužnim transpoterom.

Korišćenje drvenih briketa zahteva određeni skladišni prostor u objektu. Oni ne zahtevaju velik volumen jer su pri proizvodnji podvrgnuti kompresiji. Za prosečno domaćinstvo potrebno je oko 6 tona briketa što je ekvivalentno godišnjoj potrošnji 3000 l lož ulja.

Grejanje na brikete je isplativije i od  grejanja na gas.

Ako se greje isključivo na drvene brikete, poželjno je rešetku kotla prekriti limom debljine 1mm jer briketi do kraja sagorevaju u sopstvenom pepelu, što pojačava snagu sagorevanja za 25% kod punog pogona. Nakon sagorevanja briketa, količina pepela je svega 0,03% ukupne zapremine, što je velika prednost jer smanjuje potrebu za čestim čišćenjem.