Tanie ogrzewanie elektryczne dzięki taryfie nocnej i podczerwieni

Tanie ogrzewanie elektryczne nie zależy od wyboru grzejnika, bo każde urządzenie oporowe zamienia w ciepło niemal 100% energii elektrycznej. Rachunek obniża więc tylko tańsza kilowatogodzina albo mniejsza liczba zużytych kilowatogodzin. Taryfa nocna pomaga głównie wtedy, gdy ciepło da się zmagazynować w piecu akumulacyjnym lub w grubej wylewce. Resztę robią szczelne okna i nastawa termostatu.

Dlaczego każdy grzejnik oporowy daje tyle samo ciepła z kilowatogodziny?

Żaden grzejnik oporowy nie daje z kilowatogodziny więcej ciepła niż inny. Jak podaje opracowanie laboratorium NREL, grzanie oporowe zamienia w ciepło niemal 100% energii elektrycznej. Grzejnik konwektorowy, grzejnik olejowy i promiennik podczerwieni różnią się tylko sposobem oddawania ciepła: przez ogrzane powietrze, nagrzaną obudowę albo promieniowanie.

Jedynym wyjątkiem wśród elektrycznych urządzeń grzewczych jest pompa ciepła. Jej współczynnik COP, czyli stosunek oddanego ciepła do pobranego prądu, przekracza 1, ponieważ urządzenie przenosi ciepło z otoczenia, zamiast je wytwarzać. Grzejnik oporowy ma w tym ujęciu COP równy 1. Według szacunków Departamentu Energii USA współczesna pompa ciepła może zmniejszyć zużycie prądu na ogrzewanie o około 65%. Porównanie dotyczy grzania oporowego.

Skoro sprawność jest stała, rachunek za ogrzewanie elektryczne mieszkania obniżają tylko dwie dźwignie. Taryfa może dać tańszą kilowatogodzinę, a sposób grzania i stan budynku pozwalają zużyć mniej kilowatogodzin. Żadna z tych dróg nie gwarantuje z góry konkretnej oszczędności, bo wynik zależy od mieszkania i nawyków domowników.

Taryfa nocna obniża rachunek głównie wtedy, gdy ciepło da się zmagazynować

Taryfa dwustrefowa daje tańszy prąd w określonych godzinach, a ogrzewanie jest potrzebne przez całą dobę. Oszczędność pojawia się więc głównie wtedy, gdy urządzenie pobierze energię w tanich godzinach i odda ją później.

Strefy G12 i G12w oraz kiedy G12 wychodzi taniej niż G11

Godziny obu stref ustala operator systemu dystrybucyjnego (OSD). To, od której godziny obowiązuje niższa stawka, zależy od wybranej grupy taryfowej. Przykładowo strefy czasowe operatora TAURON Dystrybucja przewidują w G12 tańszy prąd w godzinach 22:00–6:00 oraz 13:00–15:00. Droższy prąd obowiązuje w godzinach 6:00–13:00 i 15:00–22:00. Tańsza strefa nocna obowiązuje każdej nocy, także z soboty na niedzielę, a G12w zwykle dokłada do niej weekendy. Część operatorów ma też odmiany z dłuższą doliną nocną, więc listę dostępnych grup warto sprawdzić u własnego OSD.

Niższa stawka ma jednak swoją cenę. Zasady taryfy dwustrefowej obniżają w tańszych godzinach cenę zarówno energii, jak i dystrybucji, łącznie przez 10 godzin na dobę. Pozostałe 14 godzin rozlicza się drożej niż w jednostrefowej taryfie G11. Opłata stała bywa przy tym wyższa. G12 wypada korzystniej dopiero wtedy, gdy oszczędność na nocnych kilowatogodzinach przewyższa dopłatę do dziennych. Zwykłe grzejniki pracują głównie rano i wieczorem, więc po zmianie taryfy rachunek może wzrosnąć.

Jak sprawdzić, po której stronie tej granicy jest twoje mieszkanie? Roczne zużycie z faktur trzeba podzielić szacunkowo na godziny tanie i drogie, pomnożyć przez stawki obu taryf i doliczyć opłaty stałe. Grupę taryfową zmienia się zwykle nie częściej niż raz na 12 miesięcy, więc zły wybór kosztuje cały sezon.

Urządzenia akumulacyjne

Tani prąd „łapie” piec akumulacyjny. Jego najczęstszy typ to grzejnik oporowy z grzałkami zatopionymi w ceramice magazynującej ciepło, zwykle w blokach magnetytowych albo szamotowych. Rdzeń ładuje się w strefie nocnej i oddaje ciepło przez kolejne kilkanaście godzin. Przy G12 dostaje jeszcze doładowanie w oknie popołudniowym. Takie ogrzewanie akumulacyjne nie zmniejsza zużycia energii, ale obniża jej cenę. Prąd pobiera bowiem wyłącznie w tańszych godzinach.

Wersje różnią się sterowaniem oddawania ciepła. Piec statyczny oddaje je samoczynnie przez obudowę, więc rano bywa za ciepło, a wieczorem rdzeń jest już wychłodzony. Piec akumulacyjny dynamiczny ma grubszą izolację i wentylator, który wydmuchuje ciepło dopiero na sygnał termostatu. W instalacji wodnej tę samą rolę pełni kocioł elektryczny z buforem, ładowany nocą jak rdzeń pieca.

Montaż wchodzi w grę, gdy spełnione są trzy warunki:

• Nośność stropu wystarczy dla pieca. Model o mocy 2 kW waży zwykle ponad 100 kg, a największe modele ponad 300 kg.
• Moc przyłączeniowa pozwala ładować wszystkie piece naraz przez 8 nocnych godzin, często przy zasilaniu 400 V; ocenę i ewentualne zwiększenie mocy zostawia się elektrykowi.
• Dobór mocy pieców zapewnia, że nocne ładowanie pokryje dobowe zapotrzebowanie pomieszczenia, z zapasem na mrozy.

Na czym oszczędza podczerwień, skoro nie na sprawności?

Panel grzewczy IR oszczędza wyłącznie na tym, jak ciepłe musi być powietrze. Zgodnie z raportem brytyjskiego ministerstwa energii ma tę samą sprawność co konwektor. Różnica leży w drodze ciepła: promieniowanie grzeje ludzi, ściany i meble, a powietrze ogrzewa się dopiero od nich. Temperatura odczuwalna jest wtedy wyższa od temperatury powietrza. Jedna z prac omówionych w tym raporcie podaje, że przy tym samym komforcie powietrze może być chłodniejsze o 0,6°C niż przy ogrzewaniu podłogowym. Dane te pochodzą z budynków mieszkalnych o wysokiej efektywności energetycznej.

Ten mechanizm działa tylko pod jednym warunkiem. Czy panel da oszczędność, jeśli termostat zostanie na dawnej nastawie? Nie – gdy mieszkańcy nie obniżą temperatury, znika jedyne źródło przewagi podczerwieni. Promiennik dobrze sprawdza się w grzaniu strefowym pomieszczeń, w których przebywa się krótko, takich jak łazienka czy pokój gościnny. Grzeje tam od razu po włączeniu, bo nie musi najpierw nagrzać całego powietrza. Miesięczne koszty ogrzewania na podczerwień zależą zatem od nastawy termostatu i od wyboru grzanych pomieszczeń.

Podczerwień ma też dwie wady. Panel nie magazynuje ciepła, więc z taryfy nocnej korzysta tylko wtedy, gdy grzeje nocą. W dzień, kiedy jest potrzebny, płaci stawkę dzienną. W nieocieplonym lokalu zimne ściany pochłaniają promieniowanie i oddają ciepło na zewnątrz. Jedna z prac w przeglądzie literatury zaleca panele wyłącznie w budynkach o wysokiej efektywności energetycznej i przy niższej nastawie termostatu. Z pierwszej z tych wad ogrzewania na podczerwień wynika, że podczerwień i taryfa nocna to dwie osobne drogi do niższego rachunku.

Przewody w wylewce czy folia pod panelami – co zmienia się w rachunku?

To, czy elektryczna podłogówka skorzysta z taryfy nocnej, zależy od grubości warstwy nad przewodami. Przewód grzejny w wylewce akumulacyjnej o grubości zwykle od 7 do 15 cm działa jak akumulator. Ładuje się w strefie nocnej, a dzięki bezwładności cieplnej oddaje ciepło przez resztę doby. Moc przewodów i obciążenie stropu sprawdza się tak samo jak przy piecach akumulacyjnych.

Folia grzewcza pod panelami takiej masy nie ma, bo leży tuż pod cienką warstwą posadzki. Grzeje na bieżąco jak promiennik, więc oszczędza tak samo jak panel IR. Zwykła wylewka pod ogrzewanie, 50–80 mm cementowa albo 35–60 mm anhydrytowa, daje efekt pośredni i pozwala przenieść na tanie godziny tylko część grzania.

Jak obniżyć rachunek bez wymiany grzejników?

Każda kilowatogodzina ciepła, której mieszkanie nie straci, to przy grzaniu oporowym około jednej kilowatogodziny mniej na rachunku. Gdy mniejsze straty skrócą pracę urządzenia o godzinę, grzejnik elektryczny o mocy 2000 W pobierze o 2 kWh mniej.

Pięć działań najlepiej wykonać w kolejności od darmowych do wymagających drobnych prac:

1. Obniż nastawę o 1°C w pokojach dziennych – straty ciepła rosną wraz z różnicą temperatur między wnętrzem a otoczeniem, więc każdy stopień mniej zmniejsza zużycie przez cały sezon.
2. Ustaw harmonogram grzania z obniżeniem temperatury na noc i na czas nieobecności. Termostat z automatycznym obniżaniem może zmniejszyć koszty ogrzewania i chłodzenia o 5–20%, zależnie od długości i głębokości obniżenia.
3. Zamontuj termostat w każdym pomieszczeniu i grzej tylko te używane – grzanie strefowe może dać ponad 20% oszczędności energii w porównaniu z ogrzewaniem całego domu.
4. Uszczelnij okna i drzwi: wymień zużyte uszczelki, przestaw okucia na docisk zimowy, dołóż uszczelkę progową.
5. Zasłoń miejsca, przez które ucieka ciepło: wnękę grzejnikową ekranem odbijającym, a okna nocą roletą albo zasłoną sięgającą parapetu.

Które z tych działań da największy efekt? To zależy od tego, gdzie mieszkanie traci najwięcej ciepła. Przy przeciągach od okien warto zacząć od uszczelnienia, bo w starszych budynkach nieszczelna stolarka należy do głównych dróg ucieczki ciepła. W mieszkaniu pustym przez większość dnia najwięcej daje harmonogram, a tam, gdzie część pokoi jest rzadko używana – termostaty w każdym z nich.

Kierunek wskazuje też zapotrzebowanie na ciepło w kWh/m²/rok, podane w świadectwie charakterystyki energetycznej. Im wyższa ta wartość, tym bardziej ograniczanie strat obniża koszty ogrzewania elektrycznego. W budynku dobrze ocieplonym rachunek zależy głównie od nastaw i czasu pracy.