OZC: Obliczenie Zapotrzebowania Cieplnego – Co to? Jaka Cena?

OZC - co to jest?

Skrót OZE można rozwinąć jako “Obliczenie Zapotrzebowania Cieplnego” lub też “Obliczenie Zapotrzebowania na Ciepło”. OZC to metoda wyliczenia ilości energii cieplnej, którą trzeba dostarczyć do budynku, by osiągnąć i utrzymać pewien poziom komfortu użytkowania. Przeprowadzenie obliczeń OZC pozwala na otrzymanie danych na temat tzw. obciążenia cieplnego budynku, czyli de facto mocy źródła ciepła, które jest potrzebne do ogrzania domu, dla pewnych standaryzowanych warunków. Obliczone podczas OZC obciążenie cieplne może również dostarczyć informacji przydatnych do projektowania instalacji grzewczej: ilości i wielkości grzejników czy powierzchni ogrzewania podłogowego. To sprawia, że należy do wyjątkowo popularnych usług doradztwa energetycznego.

Obliczenia OZC są stałym elementem większości typów audytów energetycznych, ale również części certyfikatów energetycznych - charakterystyki energetycznej budynku oraz świadectwa charakterystyki energetycznej budynku. Wyniki obliczeń OZC podaje się w watach lub kilowatach. 

Obliczenia obciążenia cieplnego czy też obliczenia OZC obecnie najczęściej wykonuje się dla budynków projektowanych, jednak nic nie stoi na przeszkodzie, aby posłużyły również istniejącym obiektom.

Obliczenie zapotrzebowania na ciepło - kiedy wykonać?

Obliczenia OZC warto przeprowadzić w kilku przypadkach:

• podczas projektowania nowego budynku -  obecne przepisy (m.in. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie) zwracają szczególną uwagę na kwestię efektywności energetycznej powstających budynków. Wymagają od inwestorów analiz dotyczących m.in. zapotrzebowania na ciepło. Dzięki temu potencjalny inwestor już na etapie budowy ma świadomość, ile energii orientacyjnie będzie zużywał dom. Dlaczego orientacyjnie? Dlatego, że prace wykonawcze mogą zmienić planowany profil energetyczny.
• po przebudowie - na obciążenie cieplne budynku wpływa wiele aspektów związanych z jego konstrukcją, położeniem czy przeznaczeniem. Modyfikacje konstrukcji mogą znacząco zmienić jego charakterystykę i zapotrzebowanie energetyczne, przez co istniejące źródła grzewcze mogą okazać niewystarczające lub zbyt duże.
• po termomodernizacji - obliczenia OZC koniecznie warto również wykonać, gdy ocieplimy przegrody, wymienimy stolarkę (okienną, drzwiową) czy też zmienimy sposób wentylowania. Wszystko to ma ogromny wpływ na przenikalność cieplną, a zatem również na obciążenie cieplne budynku.
• przy doborze źródła ciepła - szczególnie (ale nie tylko!) w przypadku budynków, które wymieniają tzw. “kopciucha” na nowoczesny kocioł lub pompę ciepła. OZC pozwoli optymalnie dobrać moc urządzenia, ale także dostosować do niego instalację grzewczą.

Dlaczego warto wykonać obliczenia OZC?

W budynkach jednorodzinnych źródła ciepła takie jak np. kotły węglowe przez lata dobierano uproszczoną metodą, związaną wyłącznie z powierzchnią budynku. Efektem takich praktyk było albo nadmierne przewymiarowanie systemów ogrzewania, albo wręcz przeciwnie - zbyt mała moc grzewcza. Co poszczególne przypadki oznaczają dla inwestora? I W jaki sposób OZC może nas uchronić przed takimi scenariuszami?

Brak OZC a przewymiarowane źródło ciepła - konsekwencje

• Niższa sprawność i zwiększone zużycie paliwa - metoda doboru źródła ciepła “z zapasem”, bez względu na typ kotła, będzie wiązała się z większym zużyciem paliwa. Dzieje się tak, ponieważ większość źródeł ciepła wysoką sprawność zachowuje przy właściwym obciążeniu. Innymi słowy, moc źródła ciepła, wraz z ewentualnym zapasem, musi być dostosowane do indywidualnie wyznaczonych potrzeb budynku. Przewymiarowany piec część energii zmarnuje, np. wyrzucając ją ze spalinami przez komin.
• Szybsze zużycie źródła ciepła - kolejny problem, z którym będziemy musieli się zmierzyć przy zbyt dużej mocy kotła jest jego nadmierna eksploatacja. Przykładowo, kotły na paliwa stałe mogą szybciej korodować i ulegać zanieczyszczeniu. Przewymiarowanie źle znosi również pompa ciepła, która przy zbyt niskim obciążeniu będzie często uruchamiać i wyłączać sprężarkę, co skróci jej żywotność (sprężarka to najdroższy element pompy, zaprojektowany pod określoną liczbę cykli).
• Wyższe koszty inwestycji - tu sprawa jest prosta: przewymiarowane źródło ciepła to niepotrzebny koszt, który nie przyniesie żadnych korzyści, a jedynie straty.
• Przegrzewanie pomieszczeń - wśród problemów wynikających ze zbyt dużej mocy źródła ciepła należy wskazać również zbyt wysoką temperaturę w pomieszczeniach, która negatywnie może wpływać na nasze samopoczucie i zdrowie. Wysokie temperatury w obiektach często skutkują również nieefektywnym wietrzeniem, przez które marnuje się jeszcze więcej energii.

Brak obliczeń OZC a zbyt niska moc źródła ciepła - konsekwencje

O wiele rzadszym przypadkiem jest niedowymiarowane źródła ciepła - nie jest ono jednak niemożliwe przy doborze kotła “na oko”. Jakie problemy się z tym wiążą? Przede wszystkim ryzyko niedogrzania pomieszczeń podczas największych mrozów. Duże braki w mocy mogą również pociągnąć za sobą zwiększone zużycie paliwa oraz nadmierną eksploatację źródła ciepła (ze względu na ograniczenia konstrukcyjne).

Wykonanie profesjonalnego obliczenia OZC może nas ustrzec przed tymi problemami. Analiza ta uwzględnia bowiem wszystkie kluczowe aspekty związane z budynkiem (m.in. powierzchnię, klasę energetyczną materiałów budowlanych), warunkami klimatycznymi czy preferencjami inwestora, co pozwala z dużą precyzją wyznaczyć optymalną moc grzewczą. Dzięki temu unikniemy niepotrzebnego marnowania energii i zapewnimy sobie komfort cieplny.

Jak obliczyć zapotrzebowanie na ciepło? Krok po kroku

Obliczenia zapotrzebowania na ciepło (obciążenia cieplnego budynku) przeprowadza się w standaryzowany sposób, na podstawie norm - m.in. PN EN 12831. Do ich przeprowadzenia konieczne jest jednak zgromadzenie szeregu danych na temat budynku i jego otoczenia. Jakich konkretnie?

Obliczenia OZC - niezbędne dane

Do obliczenia obciążenia cieplnego budynku potrzebne kilka typów danych, w tym:

• Dane klimatyczne - lokalizacja budynku i związane z tym parametry temperaturowe;
• Dane konstrukcyjne budynku - m.in. jego rodzaj (np. wolnostojący, bliźniak), wymiary i usytuowanie względem stron świata, ilość i wielkość okien, typ i grubość ścian, powierzchnia i kubatura, powierzchnia przestrzeni ogrzewanych i nieogrzewanych, rodzaj wentylacji, zastosowane materiały budowlane;
• Dane na temat wymogów cieplnych - preferowana przez inwestora temperatura lub też standardowa temperatura projektowa (+20°C w salonie i +24°C w łazience).

Na ich podstawie można dokonać kalkulacji OZC.

Jak obliczyć zapotrzebowanie na ciepło?

Wspominana już norma PN EN 12831 określa szczegółowo, jak należy przeprowadzać kalkulacje OZC. Procedura różni jednak nieco w zależności od tego, czy obliczenia mają dotyczyć jedynie przestrzeni ogrzewanej (OZC na potrzeby projektu instalacji grzewczej) czy całego budynku (OZC na potrzeby ustalenia mocy grzewczej).

Zawsze wychodzimy jednak od tych pierwszych obliczeń (dla powierzchni ogrzewanych), ponieważ stanowią one dane wyjściowego dla obliczenia obciążenia cieplnego całego budynku.

Schemat postępowania w przypadku OZC przestrzeni ogrzewanej wygląda następująco:

1. Ustalenie projektowej temperatury zewnętrznej i średniej rocznej temperatury zewnętrznej.
2. Wyznaczenie powierzchni ogrzewanych i nieogrzewanych, wraz z ich projektowanymi temperaturami wewnętrznymi;
3. Ustalenie wymiarów i charakterystyki cieplnej - dla części ogrzewanych i nieogrzewanych.
4. Obliczenie strat ciepła związanych z przenikaniem.
5. Wyznaczenie strat ciepła wynikających ze stosowanej wentylacji.
6. Obliczenie całkowitych strat ciepła.
7. Wyliczenie niezbędnej nadwyżki cieplnej (do kompensowania przerw w ogrzewaniu).
8. Kalkulacja całkowitego obciążenia cieplnego przestrzeni ogrzewanej.

Po tych krokach można przejść do obliczenia obciążenia cieplnego budynku (lub jego części). W tym celu sumuje się projektowane straty cieplne (związane z przenikaniem i wentylacją) we wszystkich przestrzeniach ogrzewanych oraz wyznacza całkowite straty ciepła w budynku. Na koniec wyznacza się niezbędną dla całego budynku nadwyżkę, co pozwala ustalić obciążenie cieplne budynku.

Obliczenia OZC - kto może je wykonać?

Obliczenie zapotrzebowania cieplnego budynku nie jest bowiem prostą sprawą. Wymaga znajomości m.in. dedykowanych norm i przepisów, ale również zagadnień związanych z efektywnością energetyczną, budownictwem czy instalacjami ogrzewania oraz wentylacji. Dane do OZC trzeba poddać dość skomplikowanym kalkulacjom, a uzyskane wyniki trzeba również właściwie zinterpretować.

Jeśli szukacie specjalisty do wykonania profesjonalnego OZC sprawdźcie nasz ranking firm doradztwa energetycznego.

Kalkulator OZC - programy do obliczania zapotrzebowania na ciepło

By ułatwić zadanie osobom wykonującym OZC, szereg firm opracowało specjalne kalkulatory OZC. Są to rozbudowane narzędzia, wspomagające specjalistów w przygotowywaniu wyliczeń związanych z efektywnością energetyczną. Można w nich obliczyć nie tylko OZC, ale także opracować m.in. świadectwo charakterystyki energetycznej budynku czy przygotować audyt energetyczny. Jest to możliwe, ponieważ w algorytmach kalkulatora OZC są już zaimplementowane wytyczne z norm, a także parametry materiałów budowlanych (np. ich przenikalność cieplna).

Istnieje kilka programów do obliczania zapotrzebowania na ciepło, np.:

• Audytor OZC,
• InstalSystem OZC.

Kalkulatory OZC oferują również producenci urządzeń i komponentów grzewczych. Dostępne programy to przykładowo: Buderus OZC, Purmo OZC czy Danfoss OZC. Niestety, rzadko kiedy będzie to darmowy kalkulator OZC. Bezpłatnie dostępne są zwykle programy o ograniczonych możliwościach. Czy warto z nich korzystać? Czy mogą zastąpić profesjonalną usługę?

Darmowy kalkulator OZC - czy zastąpi profesjonalne obliczenie zapotrzebowania na ciepło?

Niektóre z dostępnych darmowych kalkulatorów OZC to przydatne narzędzia, które pozwalają oszacować zapotrzebowanie cieplne budynku. Trzeba jednak pamiętać, że będą to jedynie przybliżone dane. A różnice w stosunku do faktycznych parametrów będą tym większe, im bardziej niestandardowy budynek próbujemy scharakteryzować.

Wyniki z darmowego kalkulatora OZC nie powinny zatem zastępować profesjonalnych obliczeń. Indywidualna ocena zapotrzebowania energetycznego da nam pewność, że zaprojektowana instalacja grzewcza czy też wybrane źródło ciepła będzie działać z maksymalną efektywnością. Dzięki temu unikniemy opisanych już wyżej przykrych konsekwencji - np. zwiększonych kosztów zakupu materiałów czy eksploatacji.

OZC - cena. Ile kosztuje obliczenie zapotrzebowania cieplnego?

Samo obliczenie OZC dla domu jednorodzinnego to zwykle wydatek rzędu 400 - 600 zł. Koszt może być jednak wyższy, jeśli obliczenia są częścią audytu energetycznego, lub gdy mamy do czynienia ze specyficznym obiektem. Przykładowo, w przypadku budynków wielorodzinnych czy przemysłowych wycena zostanie opracowana indywidualnie.

Obliczenie obciążenia cieplnego (czy zapotrzebowania cieplnego) to ważny etap projektowania systemu ogrzewania budynku. Dzięki niemu możemy wyznaczyć optymalną moc źródła ciepła czy opracować efektywną instalację grzewczą. I choć darmowe OZC to raczej rzadkość, warto ponieść wydatek, by zaoszczędzić później na kosztach zakupu źródła ciepła czy jego użytkowania.