Wiedza fachowa
Gaz sieciowy, sieć ciepłownicza i kotły na paliwa
nieodnawialne z dostawÄ… indywidualnÄ…
Bezpieczeństwo
Energetyczne Budynku
cz. 2 energia cieplna
W pierwszej części artykułu nt. bezpieczeństwa energetycznego budynku opublikowanej w poprzednim numerze
Doradcy Energetycznego zająłem się zagadnieniami ogólnymi oraz związanymi z wykorzystaniem energii elektrycznej.
Tym razem chciałbym zwrócić uwagę na pozyskiwanie i wykorzystywanie energii cieplnej z paliw nieodnawialnych.
Zagrożenia zewnętrzne
Na załączonym schemacie odnoszą się do tych
zagadnień trzy prostokąty wyróżnione kolorem różo-
wym, położone niżej niż prostokąt odnoszący się do I. Nadmierny spadek ciśnienia gazu.
energii elektrycznej. Zajmiemy się więc wykorzysta- Powodem tego zakłócenia mogą być awarie sieci
niem kolejno: gazowej, skutkujące wyłączeniem z ruchu fragmentu
żÿ gazu sieciowego, sieci. Możliwe też sÄ… ograniczenia w dostawach gazu
żÿ ciepÅ‚a z sieci ciepÅ‚owniczej, z powodu spadku bezpieczeÅ„stwa energetycznego ca-
żÿ ciepÅ‚a z kotłów na paliwa nieodnawialne z dostawÄ… Å‚ego kraju. PrzykÅ‚adem sÄ… problemy z realizacjÄ… dostaw
indywidualnÄ…. gazu z Rosji.
Zwrócimy uwagę na wiążące się z tym zagrożenia
i środki zaradcze. Skutki:
Bardzo niebezpieczny stan powodujący wyłącze-
Gaz sieciowy nie urządzeń grzewczych, co zimą może doprowadzić
Gaz sieciowy jest pozyskiwany przez odbiorcę do takiego wychłodzenia budynku, że możliwe są za-
z sieci gazowej, która jest własnością lokalnego dystry- marznięcia instalacji wodnych centralnego ogrzewania
butora. Prawie zawsze jest to gaz ziemny sprzedawany i wody użytkowej. Przywrócenie dostaw gazu może
przez państwowego monopolistę PGNiG do lokalnych powodować niekontrolowane wypływy gazu, co zagra-
dystrybutorów, którzy z kolei sprzedają gaz końcowe- ża wybuchami. Takim prawdopodobnym powodem
mu odbiorcy. Monopol ten ostatnio został złamany wypływu gazu mogą być pozostawione otwarte zawory
przez dostawców gazu od strony niemieckiej  budują
oni sieci, które wnikają nawet na odległość 100 km w
głąb Polski. Dość optymistycznie zapowiadają się rów-
nież plany inwestorów deklarujących produkcję gazu
opałowego techniką odgazowywania węgla kamienne-
go. Informacje te dają nadzieję, że w przyszłości będzie
możliwa konkurencja między dostawcami gazu siecio-
wego i spowoduje to, chociaż teoretycznie, możliwość
dywersyfikacji dostaw do budynków. Jest to szczegól-
nie ważne, gdyż gaz sieciowy jest jednym z najwygod-
niejszych systemów dostarczania paliwa do kotłów
grzewczych i pieców kuchennych. Najczęściej, jeśli
tylko jest to technicznie możliwe, inwestorzy decydują
siÄ™ na korzystanie z tego z
ródła paliwa opałowego.
W tej części artykułu opisałem również typowe zakłó-
cenia pracy kotłów gazowych  nie z winy instalacji gazo-
Termogram pokazujÄ…cy przebieg obwodu ogrzewania
wej, ale instalacji elektrycznej. Skutki tych zakłóceń mogą
podłogowego w pomieszczeniu  po utwardzeniu betonu,
powodować przerwę w pracy większości kotłów i są rów-
ale przed położeniem płytek podłogowych  w trakcie testu
nie groz
ne dla budynku, jak zakłócenia w dostawie gazu.
sprawności i szczelności danego obwodu ogrzewania
28 DE 05|2007
Wiedza fachowa
Schemat układu wejść i wyjść mediów energetycznych oraz innych czynników mających wpływ na jakość komfortu zamiesz-
kania oraz koszty eksploatacji budynku. Strzałki czarne wskazują możliwy fizyczny przepływ mediów lub energii. Czerwone
strzałki wskazują, że medium może być z
ródłem kosztów finansowych, zielone zaś, że medium może być z
ródłem zysków
energetycznych lub/i finansowych.
gazowe palników kuchenek w lokalach mieszkalnych kotła grzałka elektryczna nastawiona na minimal-
i użytkowych, po stwierdzeniu przez użytkowników ne temperatury załączenia, przejmie funkcję kotła
braku gazu. gazowego. Dodatkowo grzałki takie dadzą w przy-
szłości możliwość prostego wykorzystania ogniw
Zabezpieczenie: fotowoltaicznych, których ceny jednostkowe będą
1. Stosowanie alternatywnych z
ródeł ciepła, takich się obniżały, a sprawność będzie się szybko popra-
jak systemy kominkowe czy podłączony równole- wiała. Tak się ostatnio stało z dostępnymi w Polsce
gle z kotłem gazowym kocioł na paliwo stałe (wę- systemami solarnymi na kolektory cieczowe.
giel, koks, drewno itp).
2. Instalacja systemów solarnych wspomagających II. Zaniki napięcia zasilania elektrycznego.
pracę zasobników na ciepłą wodę użytkową i cen- Przyczyny takiego stanu opisano w poprzednim
tralne ogrzewanie. Systemy takie dostarcza np. fir- numerze Doradcy Energetycznego.
ma WATT z Chorzowa z osobnym zasobnikiem na
c.o. i c.w.u. Warto rozważyć decyzję o wyposaże-
Przebieg nieszczelnej
niu kupowanego zasobnika ciepłej wody w grzałkę
magistrali centralnego
elektryczną, mogącą chwilowo zastąpić ogrzewanie
ogrzewania położonej
gazowe. Grzałka elektryczna podnosi koszt zasob-
pod podłogą na
nika o ok. 200 zł, czyli 5 do 10% ceny zasobnika.
gruncie z izolacjÄ… ze
W okresie nieobecności mieszkańców budynku styroduru o grubości
10 cm. Nieszczelność
zanik zasilania gazowego może spowodować trwa-
została zlokalizowana
łe wyłączenie kotła gazowego, co w zejściu z ni-
na połączeniach rur
ską temperaturą zewnętrzną może doprowadzić
na odcinku jednym
do zamarznięcia fragmentów instalacji wodnych
z kompensatorów
i ich rozszczelnienia. W konsekwencji może to
dylatacyjnych magi-
spowodować zalanie wodą wodociągową budyn-
strali. Bardzo słabo
ku lub długotrwałą awarię instalacji wodnej cen-
widoczny przebieg rur
tralnego ogrzewania. W trakcie takiego wyłączenia
(kolor czerwony).
www.doradcaenergetyczny.pl DE 05|2007 29
Wiedza fachowa
II. Nadmierny spadek ciśnienia w instalacji wod-
nej kotła gazowego
Powodem tego są nieszczelności w instalacji wodnej
lub glikolowej centralnego ogrzewania. Obecnie pro-
dukowane systemy ogrzewania sÄ… wykonywane z rurek
o małych średnicach, dających stosunkowo małe obję-
tości płynu w instalacji c.o. Wykonywane są jako insta-
lacje zamknięte z przeponowymi zbiornikami wzbior-
czymi. Za stosowaniem takich instalacji przemawiajÄ…
korzyści związane z lepszą regulacją i szybkością dzia-
Å‚ania systemu.
Skutki:
Niestety tego typu rozwiązania powodują, że na-
wet niewielkie ubytki wody lub glikolu wywołane nie-
szczelnościami, wywołują gwałtowne spadki ciśnienia
w instalacji i w konsekwencji automatyczne wyłączanie
Termogram poka- Skutki: się kotła, co może być uciążliwe, a w mroz
ne zimy nie-
zujÄ…cy przebieg
Skutkiem mogą być wyłączenia kotłów grzew- bezpieczne dla instalacji z powodów opisanych wyżej.
instalacji centralnego
czych w tym gazowych, które ze względów na prawdo- Zabezpieczenia:
ogrzewania w podło-
podobne zawieszenia się pracy sterowników automa- 1. Bardzo staranne wykonanie fragmentów insta-
dze galerii. Pomiary
tyki pogodowej lub tygodniowej, mogą samoczynnie lacji w części podtynkowej i podłogowej. Ogrzewanie
wykonano w celu
nie wznowić pracy. Skutki są prawie identyczne jak podłogowe powinno być podzielone na tyle obwodów,
wskazania możliwych
w punkcie powyżej (Zagrożenia Zewnętrzne) i przy by każdy z nich składał się z jednego odcinka rury
miejsc przewiertów
zbiegu innych niekorzystnych okoliczności, takich jak grzewczej, który powinien być sprawdzany organo-
podłogi. Na termogra-
niska temperatura zewnętrzna, mogą znacznie obniżyć leptycznie przed montażem. Zdarzają się powstałe np.
mie widoczne sÄ… Å‚ata
budowlana i calówka bezpieczeństwo energetyczne budynku. w transporcie uszkodzenia rur, które mogą w trakcie
położone na pod- Zabezpieczenia: eksploatacji wywołać wyciek. Wycieki zauważone
Å‚odze i wskazujÄ…ce
Zabezpieczenia przed takim zakłóceniem zostały rów- w związku ze spadkiem ciśnienia w instalacji c.o. już
przebieg instalacji.
nież opisane w pierwszej części publikacji (DE nr 4/2007, zamontowanej i uruchomionej można lokalizować
 Zagrożenia Zewnętrzne  Zabezpieczenia , punkt 2). metodą termograficzną. Termogramy z takiego bada-
UWAGA: zasadnym jest rozpatrzenie uzupełnienia nia pokazują załączone ilustracje.
instalacji o urządzenia zdalnego sterowania z wykorzy- Jeden z termogramów pokazuje przebieg instalacji
staniem łączności SMS lub internetowej. Nie są to centralnego ogrzewania w biurowcu. Instalacja ta wy-
obecnie drogie rozwiązania, a dają możliwość kontroli konana była z rur z tworzywa sztucznego ze złączkami.
i ingerencji w system grzewczy bez fizycznej obecności Nieszczelność powstała na jednej ze złączek magistrali
właściciela w budynku. mającej długość ok. 70 m i poprowadzonej pod posadz-
ką na gruncie i pod izolacją ze styroduru o grubości
Zagrożenia wewnętrzne
10 cm. Tak gruba warstwa izolacji termicznej nie po-
zwalała na zidentyfikowanie nieszczelności, ale udało
I. Rozszczelnienia wewnętrznej instalacji się zlokalizować kolanka kompensacji dylatacyjnych,
gazowej. które  jak się okazało  były słusznie podejrzewane
Najczęstszym powodem jest zużycie instalacji o wywołanie nieszczelności.
(a szczególnie uszczelnień połączeń gwintowych), ko- 2. Badanie termograficzne przebiegu instalacji
rozja rur i ich mechaniczne uszkodzenie oraz niepra- podtynkowej i podłogowej może też uchronić ją przed
widłowe przeróbki. uszkodzeniami wynikłymi z prac instalacyjnych czy
murarskich. Czyli od prac nie mających bezpośrednie-
Skutki: go zwiÄ…zku z instalacjÄ… c.o. Przewierty naruszajÄ…ce ta-
Stan bardzo niebezpieczny dla osób i mienia  może kie instalacje nie należą do rzadkości, a wynikają głów-
być przyczyną zatruć lub wybuchu, a to już sytuacja bez- nie z braku wiedzy o przebiegu instalacji.
pośredniego zagrożenia życia. Skutkiem wybuchów gazu
są zwykle poważne zniszczenia mienia, a nawet osłabie- III. Zaniki napięcia zasilania elektrycznego
nie konstrukcji budynku. Powody takiego stanu opisano w poprzednim od-
Zabezpieczenie: cinku dotyczÄ…cym energii elektrycznej.
1. Coroczne kontrole instalacji gazowej dokonywane
przez osoby uprawnione, np. pracowników gazow- Skutki:
ni. Mogą wykryć wycieki i pewne obszary zbierania Efektem są wyłączenia kotłów grzewczych, w tym
się gazu np. w podpiwniczeniu. Eksplozja w takim gazowych, które ze względów bezpieczeństwa mogą
miejscu może być bardzo niebezpieczna, a wywo- samoczynnie nie wznawiać pracy. Skutki takiego sta-
łać ją może np. załączenie oświetlenia lub zwarcie nu są prawie identyczne, jak opisano w punkcie Za-
instalacji elektrycznej. grożenia Zewnętrzne i przy zbiegu innych niekorzyst-
2. Zainstalowanie alternatywnych z
ródeł ciepła ogrze- nych okoliczności  takich jak np. niska temperatura
wających dane pomieszczenia. Rozwiązania takie opi- zewnętrzna  mogą znacznie obniżyć bezpieczeństwo
sałem omawiając powyżej zagrożenia zewnętrzne. energetyczne budynku.
30 DE 05|2007
Wiedza fachowa
Zabezpieczenia: Zabezpieczenia:
Zabezpieczenia przed takim zakłóceniem są rów- W świetle powszechnej tendencji do termomoder-
nież opisane w punkcie Zagrożenia Zewnętrzne  Za- nizacji i oszczędności energii można zauważyć skłon-
bezpieczenia. ność dostawców do tworzenia taryf opłat za dostawę
UWAGA 1: Zasadnym jest rozważenie zainstalo- energii z coraz większym udziałem kosztów stałych.
wania urządzeń do zdalnego sterowania takimi syste- Udział składnika zależnego od rzeczywistego pobo-
mami za pośrednictwem SMS lub internetu. Nie są to ru energii (lub jej nośnika) w opłatach za energię jest
obecnie drogie rozwiązania, a dają możliwość kontroli coraz mniejszy. Warto więc przyglądać się fakturom,
i ingerencji w system grzewczy bez fizycznej obecności umowom i analizować oraz porównywać różne taryfy
w budynku. Kontrola taka wydaje się tym bardziej ko- i oferty od innych dostawców.
nieczna, im bardziej zaawansowany i skomplikowany
technicznie jest system sterowania układami grzew- Dostawa ciepła z sieci ciepłowniczych
czymi budynku. Komplikacja systemów zwiększa ich Prawie wszystkie uwagi związane z wykorzysty-
podatność na zakłócenia wynikające np. z niedosta- waniem gazu sieciowego w instalacjach domowych
tecznej jakości dostaw energii elektrycznej (skoki na- i z zakłóceniami związanymi z dostawą tego typu energii
pięcia, przerwy w zasilaniu itp.) czy prawdopodobień- odnoszą się również do sieci ciepłowniczej. Awarie zasi-
stwa uszkodzenia się coraz większej liczby elementów lania po stronie tak zwanych wysokich i niskich parame-
systemu. trów, nie są tak groz
ne dla ludzi jak gaz, ale praktyka po-
Podobne podejście do domowych systemów ste- kazuje, że ilość awarii takich magistrali ciepłowniczych
rowania jak do systemów przemysłowych jest moim jest większa niż gazowych i mogą one być równie nie-
zdaniem uzasadnione. Systemy kontroli i diagnostyki bezpieczne dla samego budynku. Wszelkie przytoczone
są z reguły tańsze niż koszty usuwania awarii instala- wyżej uwagi o zakłóceniach i zabezpieczenia przed nimi
cji. Dalszy rozwój systemów domowych, mających proszę czytać pamiętając, że lokalna instalacja gazowa
dać wyższy komfort oraz jeszcze niższe koszty zuży- odpowiada z punktu widzenia naszych rozważań insta-
cia energii, będą powodować dalszą ich komplikację. lacji ciepłej wody o wysokich parametrach, a kocioł ga-
StanÄ… siÄ™ bardziej wyrafinowane, tak jak np. stajÄ… siÄ™ zowy odpowiada wymiennikowi z systemem sterowania
skomplikowane współczesne samochody. W mojej dobowego, tygodniowego czy pogodowego.
opinii, może pojawić się konieczność scedowania ta-
kiego nadzoru technicznego na wyspecjalizowane Kotły na paliwa stałe i płynne z dostawą
firmy zajmujące się zarządzaniem nieruchomościami indywidualną
(ang. facility management), tak jak to obecnie dzieje się Rozpatrywanie problemu bezpieczeństwa energe-
w hotelach czy biurowcach. tycznego budynku pod kątem zakłóceń pracy kotłów
na paliwa stałe i płynne nieodnawialne z dostawą in-
IV. Zbyt wysokie opłaty za dostawę gazu siecio- dywidualną do kotła zasilającego dany budynek, należy
wego szukać również w rozdziale  Gaz sieciowy . Z tą róż-
Co jakiś czas powinno być wykonywane badanie nicą, że jedynym zagrożeniem zewnętrznym jest brak
taryf rozliczeniowych z dostawcą gazu w celu po- dostaw danego paliwa. Wszelkie pozostałe zakłócenia
równania kosztów z innymi dostawcami energii oraz opisane w podrozdziale  Gaz sieciowy  Zagrożenia
sprawdzenia okresowych zmian samej taryfy tego wewnętrzne w pełni dotyczą tego typu kotłów i insta-
samego dostawcy. W ramach wykonywanego prze- lacji grzewczych.
ze mnie audytu energetycznego bloku mieszkalnego Bezsporną zaletą tego typu systemów grzewczych
i analizy taryfy za gaz sieciowy z GZG okazało się, że jest duża niezależność użytkownika od dostaw paliwa.
stały składnik kosztów zakupu gazu  zwany opłatą Niezależność ta może być mierzona możliwością ma-
za dostarczoną moc  był mocno zawyżony. Stało się gazynowania paliwa, co w warunkach ekstremalnych
tak z powodu stosowania dość skomplikowanej tary- może być wartością samą w sobie. Posiadanie takiego
fy za tę opłatę. Zamówiona moc w dostawie gazu to alternatywnego z
ródła ciepła, poza energią dostarczaną
nic innego, jak maksymalny możliwy przepływ gazu z sieci przesyłowych, jest ważnym czynnikiem popra-
sieciowego, który może przejść przez gazomierz. War- wiającym bezpieczeństwo energetyczne budynku.
tość (potrzebnego odbiorcy) maksymalnego przepły-
wu zależy od maksymalnego zapotrzebowania mocy Gabriel Miczka
cieplnej budynku. Dostawca gazu dał odbiorcy moż-
liwość wyboru między licznikiem gazu z możliwością
wybrania i ustawienia zamówionej mocy a licznikiem
starszego typu, o jednej maksymalnej wartości prze-
INFO
i
pływu gazu. Audytowany przeze mnie użytkownik
wybrał ten starszy typ gazomierza. W związku z tym,
Gabriel Miczka  inżynier
że w innym punkcie umowy dostawca gazu zapisał,
elektryk o specjalności
że ta opłata stała jest wynikiem maksymalnego prze-
elektroenergetyka. Audytor
pływu gazu przez gazomierz, użytkownik ten płacił
energetyczny budynków
miesięcznie 1800 zł opłaty stałej. Po zmianie licznika
mieszkalnych i użytecz-
gazu i obniżeniu zamówionej mocy, opłaty spadły do
ności publicznej. Członek
kwoty poniżej 800 zł. Jak widać, roczna oszczędność
Zrzeszenia Audytorów
12 000 zł z samej analizy rachunku za gaz może być
Energetycznych.
dość opłacalna.
www.doradcaenergetyczny.pl DE 05|2007 31