Domy solarne: ciekawe i ekologiczne technologie budowy
Czy dom może być ogrzewany wyłącznie energią słoneczną? Czy można zrezygnować z energii pochodzącej z paliw kopalnych bądź z energii elektrycznej do podgrzewania wody użytkowej i centralnego ogrzewania nawet w okresie zimowym? Oto przykład potwierdzający, że jest to możliwe, także w budownictwie wielorodzinnym.
Gdy wznoszono pierwsze domy solarne, koszty inwestycji były na tyle wysokie, że odstraszały wielu inwestorów, a dodatkowo obawiano się, że rozwiązania będą nieskuteczne. Przez ten czas wzrosła świadomość ekologiczna inwestorów, a rosnące ceny paliw oraz malejące koszty inwestycji w technologie solarne sprawiły, iż dom solarny staje się popularny.
Z technicznego punktu widzenia domy solarne są domami niskoenergetycznymi, w których instalacja solarna zapewnia stuprocentowe pokrycie zapotrzebowania na energię cieplną, to jest na potrzeby centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej. Domy jednorodzinne z solarnymi instalacjami grzewczymi powstają od 1976 roku i do tej pory zbudowano ich już kilkaset. Ale to rozwiązanie może być zastosowane również w domu wielorodzinnym. Pierwszy na świecie wielorodzinny dom solarny wybudowano już 17 lat temu w Szwajcarii w Oberburgu. Oto kolejna realizacja - trzy domy wybudowane w 2018 r. w Huttwil.
Autor: Josef Jenni
Budynki są posadowione na żelbetowej płycie fundamentowej o grubości 25 cm
Sprawdzone technologie
Domy zaprojektowano w powszechnie znanych i sprawdzonych technologiach. Spełniają standard energetyczny określany w Polsce jako NF40, czyli ich zapotrzebowanie na energię cieplną nie przekracza 40 kWh/(m2.rok). Balkony i największe przeszklenia zlokalizowano na elewacji południowej.
Tak jak większość domów niskoenergetycznych są posadowione na żelbetowej płycie fundamentowej. Pod każdym znajduje się garaż podziemny. Jego ściany są także żelbetowe, ocieplone od zewnątrz styropianem (15 cm). Ściany nadziemne wymurowano z ceramiki i ocieplono je styropianem (22 cm). Wewnątrz też są elementy żelbetowe: ściany klatek schodowych, biegi schodowe oraz stropy. Aby zminimalizować straty ciepła, na styku stropów z płytami balkonowymi zastosowano łączniki termoizolacyjne, a stropy nad garażami obłożono od dołu wełną mineralną (18 cm).
Budynki mają dachy dwuspadowe o kącie nachylenia 45°. Zamiast tradycyjnego pokrycia dachowego na połaciach zorientowanych na południe są zamontowane kolektory słoneczne.
Dom autonomiczny: projekt i budowa. Niezależny od mediów
Dom solarny a usytuowanie względem stron świata
Żeby efektywnie wykorzystać zamocowane na dachu kolektory, domy skierowano jedną z połaci dachowych precyzyjnie w kierunku południowym. Dopuszczalne jest odchylenie kolektorów od kierunku południowego, jednak nie więcej niż o 30°. W instalacji solarnej ważne jest dopasowanie nachylenia kolektorów do kąta padania promieni słonecznych w okresie zimowym, aby wtedy miały największą efektywność. Optymalny kąt nachylenia połaci dachowej powinien mieścić się w przedziale 45-70°. W Huttwil zgodnie z wytycznymi planu zagospodarowania przestrzennego dachy mają nachylenie 45°.
Do czego wykorzystać energię z instalacji fotowoltaicznej? Opłacalne rozwiązania
Ciekawe projekty domów:
Modna ,,stodoła" - projekty w stylu nowoczesnej stodoły
Instalacja solarna
Składają się na nią kolektory słoneczne, zbiornik akumulacyjny i armatura solarna. Na południowej połaci o powierzchni 160 m² zamontowano 30 solarnych płaskich modułów grupowych. Pozyskana przez nie energia cieplna z promieniowania słonecznego jest przekazywana do zbiornika akumulacyjnego o pojemności 110 m³. Jego wielkość dobrano do zapotrzebowania na ciepłą wodę - użytkową oraz na potrzeby ogrzewania podłogowego - dla całego budynku. Na każdej kondygnacji za pośrednictwem armatury solarnej ciepła woda ze zbiornika jest rozprowadzana do instalacji grzewczej i wodnej. W Huttwil panują na tyle korzystne warunki, że instalacja solarna pozwala w całości pokryć roczne zapotrzebowanie na energię cieplną. Zapotrzebowanie na moc cieplną (c.w.u. oraz c.o.) dla każdego z mieszkań nie przekracza 10 kW przy temperaturze -8ºC. Jednak na wypadek wystąpienia nieprzewidywalnych warunków atmosferycznych na osiedlu zainstalowano kocioł na pelety jako dodatkowe źródło energii cieplnej. Natomiast w okresie letnim, gdy kolektory przekazują energię cieplną w nadmiarze, jest ona sprzedawana do lokalnej sieci ciepłowniczej.
Idealnym rozwiązaniem przy tego typu instalacjach jest współpraca osiedla z miejską siecią ciepłowniczą pozwalająca na bilansowanie zużycia energii cieplnej. Polega to na tym, że oddaje się do niej nadmiaru energii w lecie, a uzupełnia z niej ewentualne niedobory w zimie. Wówczas można odpowiednio zredukować pojemność zbiornika akumulacyjnego, a tym samym obniżyć koszty inwestycji.
Przeczytaj także:
Ekologia i odnawialne źródła energii, czyli sposoby na ogrzewanie nowoczesnego domu
Dom marzeń. „Wariantowy nas urzekł”
Dom pasywny drewniany czy murowany: jaką wybrać technologię budowy?
