Korzystanie z kotłów węglowych stanowi istotny czynnik wpływający na istotne pogorszenie jakości powietrza. Głównym problemem jest generowanie tzw. niskiej emisji zanieczyszczeń, co ma miejsce podczas spalania węgla w lokalnych źródłach ciepła, takich jak kotły, piece kaflowe czy piece kuchenne. Te małe źródła ciepła przyczyniają się do istotnego wzrostu poziomu zanieczyszczeń atmosferycznych. Szczególnie narażone na tego rodzaju nadmierną emisję są obszary miejskie oraz miejscowości zlokalizowane w kotlinach, gdzie ruch powietrza jest ograniczony. Dlatego też w sezonie grzewczym często spotyka się alarmujące raporty prasowe dotyczące niepokojących danych dotyczących jakości powietrza. To zjawisko nie dotyczy jedynie dużych miast, ale również miejscowości uznawanych za oazy spokoju, takie jak kurorty górskie położone w kotlinach, gdzie problem zanieczyszczenia powietrza staje się szczególnie dotkliwy. W związku z tym, konieczne staje się poszukiwanie bardziej efektywnych i ekologicznych rozwiązań grzewczych, które przyczynią się do poprawy jakości powietrza i zmniejszenia negatywnego wpływu na środowisko.
Rysunek 1. Komunikaty prasowe ostrzegające o wysokim stężeniu zanieczyszczeń w powietrzu, są niestety powszechne w trakcie trwania sezonu grzewczego.
Spalanie węgla niesie za sobą zwiększoną emisję zanieczyszczeń we wszelkich przypadkach. W dużych instalacjach, takich jak ciepłownie, elektrociepłownie czy elektrownie, a także ogólnie w kotłowniach węglowych o dużej mocy, stosuje się zaawansowane układy oczyszczania spalin, znacząco redukujące emisje zanieczyszczeń. Niestety, ze względów technicznych i ekonomicznych, zastosowanie tych rozwiązań w kotłowniach o mniejszej mocy jest ograniczone.
Analizując zatem poziomy emisji zanieczyszczeń dla kotłów gazowych i węglowych, widać, że zwłaszcza emisja pyłu, tlenku węgla oraz związków siarki jest znacznie wyższa w przypadku spalania węgla. Ten fakt podkreśla różnicę w skali wpływu na środowisko pomiędzy różnymi rodzajami kotłów, kładąc nacisk na potrzebę poszukiwania bardziej efektywnych i ekologicznych rozwiązań, zwłaszcza w przypadku kotłów o mniejszej mocy. Wyzwaniem staje się zatem rozwijanie innowacyjnych technologii, które umożliwią skuteczniejsze oczyszczanie spalin również w kotłach o mniejszej mocy, co przyczyni się do dalszego ograniczenia negatywnego wpływu na jakość powietrza.
Rysunek 2. Emisja zanieczyszczeń przy spalaniu węgla jest nawet 1.100 razy wyższa niż przy spalaniu gazu ziemnego (dla emisji pyłu). Sama emisja gazu cieplarnianego jakim jest CO2, jest wyższa przy spalaniu węgla ponad 2-krotnie.
Korzystanie z kotła gazowego może przynieść porównywalne koszty eksploatacji w stosunku do kotła opalanego ekonomicznym węglem. Warto jednak zauważyć, że tradycyjne, wolnostojące kotły węglowe wykazują znacznie niższą sprawność pracy, szczególnie poza sezonem grzewczym. Przeprowadzanie procesu podgrzewania ciepłej wody użytkowej przez kocioł węglowy w tych miesiącach staje się nieefektywne z uwagi na występujące wysokie straty zarówno rozruchowe (związane z koniecznością rozpalania kotła 1-2 razy dziennie), jak i postojowe (spowodowane stygnięciem dużej objętości wody kotłowej oraz masywnego korpusu stojącego kotła). Popularne podejście polegające na wyłączaniu kotła węglowego latem i zastosowaniu bojlera elektrycznego do podgrzewania wody nie jest rozwiązaniem ekonomicznym, gdyż energia elektryczna jest najdroższym sposobem wytwarzania ciepła.
W tym kontekście, korzystanie z nowoczesnych kotłów gazowych, takich jak np. Vaillant ecoTEC plus, staje się atrakcyjną alternatywą. Oprócz osiągania maksymalnej efektywności ekologicznej, tego typu kotły gwarantują wysoki komfort i bezpieczeństwo użytkowania. Ich kondensacyjna technologia pozwala na uzyskanie niskich kosztów zarówno ogrzewania, jak i podgrzewania wody użytkowej. Dodatkowo, zastosowanie zamkniętej komory spalania umożliwia instalację kotła gazowego nawet w pomieszczeniach o ograniczonej kubaturze i wentylacji. Pobieranie powietrza z zewnątrz budynku nie tylko zwiększa poziom bezpieczeństwa w domu, ale także eliminuje dodatkowe straty ciepła spowodowane napływem świeżego powietrza niezbędnego do spalania paliwa przez kocioł. W ten sposób, korzystając z kotła gazowego, można nie tylko osiągnąć oszczędności finansowe, ale również przyczynić się do zminimalizowania wpływu na środowisko.
Rysunek 3. Porównanie kosztów ogrzewania domu 140 m2 oraz podgrzewania (od 10 do 45°C) ciepłej wody użytkowej 300 litrów/dzień. Standard izolacji cieplnej – dobry (15 cm). Wskaźnik zapotrzebowania ciepła domu 70 kWh/m2rok.
Gazowy kocioł kondensacyjny stanowi rozwiązanie o porównywalnych kosztach eksploatacji w stosunku do układu opartego na kotle węglowym z bojlerem elektrycznym, który podgrzewa wodę użytkową zwłaszcza latem. Szczególnie korzystnym dla środowiska naturalnego rozwiązaniem jest integracja kotła gazowego z instalacją solarną. Nawet niewielka instalacja, składająca się z 2-3 kolektorów słonecznych, przeznaczonych do podgrzewania wody użytkowej, pozwoli utrzymać koszty eksploatacyjne na poziomie porównywalnym do kotła na ekogroszek. Co istotne, to rozwiązanie oferuje nieporównywalnie wyższy komfort i bezpieczeństwo użytkowania.
Wprowadzane w życie dyrektywy unijne dotyczące efektywności energetycznej, obowiązujące od 2015 roku, stopniowo zobowiązują do stosowania efektywnych urządzeń i systemów grzewczych. Podobnie jak w przypadku etykietowania sprzętu AGD, także kotły, pompy ciepła oraz całe systemy solarne oznaczane będą klasami energetycznymi. Kotły węglowe będą przydzielane do klasy „D” lub niższej, podczas gdy kotły gazowe kondensacyjne uzyskają klasyfikację w klasie „A”. Natomiast w zestawieniu z kolektorami słonecznymi, kotle gazowe kondensacyjne mogą osiągnąć klasę „A+” lub wyższą, co potwierdza ich znakomitą efektywność energetyczną.
Rysunek 4. Klasy efektywności energetycznej będą wdrażane na rynku europejskim od 2015 roku (Dyrektywa 2010/30/EU)
Wymiana kotła węglowego na gazowy niesie ze sobą szereg korzyści i jest z pewnością inwestycją przyszłościową. Węgiel jako wartościowe paliwo może być spalany w dużych źródłach ciepłach, gdzie standardem jest stosowanie skutecznych układów oczyszczania spalin.