Odcinek 1: Ciepło bez tajemnic

Czym różni się MW od MW termicznego, a czym jest GW i kiedy stosujemy te jednostki miary? Czym jest kogeneracja i co różni ją od trigeneracji? W jaki sposób ciepło transportowane jest przez dziesiątki kilometrów? Z wyjaśnieniem tych zagadnień zmierzyli się eksperci w pierwszym odcinku podcastu „Ciepło bez tajemnic”, którego partnerem jest PGE Energia Ciepła.

Omawiając zagadnienia energetyczne, przeważnie posługujemy się pojęciami, jednostkami miary i wielkościami, które dla niektórych osób mogą być niezrozumiałe. Tymczasem podstawowa wiedza w tym zakresie ułatwia chociażby zrozumienie danych, które pojawiają się na rozliczeniu zużycia ciepła i ciepłej wody użytkowej.

Energia jest wielkością fizyczną tożsamą z pracą, energia może zamieniać się na pracę, a praca na energię. Podstawową jednostką miary w układzie SI jest J (dżul). Układ SI jest międzynarodowym standardem dot. jednostek miar, który powinien być stosowany powszechnie. Natomiast w praktyce używamy także innych jednostek, np. przy ocenie wartości energetycznej żywności mówimy o kcal – podkreśla Paweł Okapa, dyrektor Oddziału PGE Energia Ciepła Oddział Elektrociepłownia w Lublinie. – Natomiast moc zdefiniowana jest w fizyce, jako praca wykona w jednostce czasu, co w układzie jednostek SI oznacza, że moc 1 W (wata) to praca 1 J wykonana w czasie 1s. Czyli moc charakteryzuje np. zdolności wytwórcze lub pobór energii, które to przemnożone przez czas dają nam wyprodukowaną lub zużytą energię – dodaje Paweł Okapa.

Dla ciepła przyjmuje się wartości:

  • w W np. wydajność pojedynczego grzejnika (moc grzejnika),
  • w kW (kilowat) np. zapotrzebowanie budynku na ciepło,
  • w MWt (megawat cieplny) np. możliwości produkcyjne dużego źródła ciepła, zapotrzebowania na ciepło całej sieci ciepłowniczej, grupy budynków, ale także zamówioną moc cieplną w fakturach za ciepło, należy dodać, że „t” oznacza termiczny, co jest używane, jeżeli jednocześnie omawiamy moc cieplną i elektryczną, gdzie stosuje się oznaczenie „e”.
  • w GJ podajemy produkcję oraz zużycie ciepła i taka wartość występuje na fakturach.

Dla energii elektrycznej stosujemy:

  • „W” dla określenia wielkości zapotrzebowania mocy w urządzeniach drobnych np. żarówki, pralki, lodówki.
  • „kW” (kilowat) dla określenia wielkości zapotrzebowania mocy w większych urządzeniach, ale także dla budynków.
  • „kWh” (kilowatogodzina) dla określenia zużycia energii elektrycznej, np. w fakturach za energię elektryczną, co oznacza, że jeżeli mamy zużycie 10 KWh w czasie 1h, to pobierana moc wynosiła średnio 10 kW
  • MWe (megawat elektryczny) dla określenia wielkości jednostek produkcyjnych
  • MWh (megawatogodzina) dla określenia zużyć dużych odbiorców lub do określenia produkcji dużych źródeł.

Jednostki giga i tera są stosowane analogicznie dla danych np. dla poziomu spółek energetycznych lub dla całego kraju.Omawiane jednostki układu SI czyli, J i W są jednostkami stosunkowo małymi, co powoduje, że w zagad-nieniach energetycznych wartości wyrażone w tych jednostkach miałyby dużo zer. Dlatego w praktyce posługujemy się wielokrotnościami tych jednostek. I tak:

  • 10 do potęgi 3, 1 000 (tysiąc) ma przedrostek kilo, czyli kJ i kW,
  • 10 do potęgi 6, 1 000 000 (milion) ma przedrostek mega, czyli MJ i MW,
  • 10 do potęgi 9, 1 000 000 000 (miliard) ma przedrostek giga, czyli GJ i GW,
  • 10 do potęgi 12, 1 000 000 000 (bilion) ma przedrostek tera, czyli TJ i TW.

Produkcja ciepła i energii elektrycznej, czyli kogeneracja i trigeneracja

Produkcja ciepła i energii elektrycznej może odbywać się osobno. Znamy elektrownie systemowe, które produkują wyłącznie energię elektryczną. Wówczas nie wykorzystując powstającego ciepła, nie odzyskujemy w pełni energii, powstającej przy spalaniu paliwa. Kiedy mamy do czynienia z kogeneracją zachodzi proces jednoczesnej produkcji energii elektrycznej i ciepła – mówi Grzegorz Graczyk, starszy specjalista ds. technicznych w Kogeneracji SA we Wrocławiu.

W kogeneracji produkowana jest jednocześnie energia elektryczna i ciepło. Ta pierwsza trafia poprzez linie energetyczne do naszych gniazdek, a druga przez sieć ciepłowniczą do grzejników. – Natomiast w trigeneracji nie tylko produkowane są te dwa czynniki, czyli energia elektryczna i ciepło, ale dodatkowo możemy wyprodukować tak zwaną wodę lodową. To woda, której temperaturę za pomocą specjalnego urządzenia obniża się do 8-12 stopni Celsjusza. Wyprodukowana w ten sposób woda lodowa może latem trafiać do grzejników, chłodząc nasze mieszkania – tłumaczy Grzegorz Graczyk.

W jaki sposób działają sieci ciepłownicze?

Sieci ciepłownicze to układ rurociągów, które łączą wytwórcę ciepła, czyli elektrociepłownię albo ciepłownię bezpośrednio z odbiorcami. Składają się z rurociągu zasilającego i z rurociągu powrotnego. Pierwszym płynie woda o temperaturze do 135 stopni Celsjusza pod wyższym ciśnieniem, tak by nie parowała. – Ta woda dopływa do odbiorcy, czyli węzła cieplnego w budynku lub w mieszkaniu i tam ciepło jest przekazywane do wody, która krąży w instalacji wewnętrznej – mówi Grzegorz Graczyk, starszy specjalista ds. technicznych w Kogeneracji SA we Wrocławiu. - Jeżeli w węźle cieplnym woda sieciowa odda ciepło, czyli schłodzi się, to rurociągiem powrotnym płynie do elektrociepłowni lub ciepłowni i znowu jest podgrzewana. Ruch tej wody wymuszany jest za pomocą pomp o bardzo dużej wydajności. Dzięki nim woda może swobodnie krążyć nawet na bardzo duże odległości – tłumaczy ekspert PGE Energia Ciepła.

wróć do Ciepło bez tajemnic - podcast