Domy solarne: ciekawe i ekologiczne technologie budowy

2020-04-28 11:24 Ewa Trusewicz, Robert Kaliszak
domy solarne w Huttwil
Autor: Josef Jenni Miniosiedle domów solarnych w Huttwil tworzą trzy identyczne budynki. Ich usytuowanie oraz kąt nachylenia dachu wynikają z Bauverordnung (BauV) - prawa budowlanego obowiązującego w kantonie oraz Richtplanu – szwajcarskiego planu zagospodarowania przestrzennego

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.

domy solarne w Huttwil
Autor: Josef Jenni W domach energooszczędnych znaczny udział w bilansie cieplnym ma energia pozyskana ze słońca przez okna. Największe przeszklenia umieszczono więc na elewacji południowej

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.

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:

Pompa ciepła – oszczędności na wyciągnięcie ręki. Zobacz projekty domów w których zastosowano pompę ciepła

Domy ciepłe (energooszczędne)

Modna ,,stodoła" - projekty w stylu nowoczesnej stodoły

moduły solarne
Autor: Josef Jenni Płaskie moduły solarne układano bezpośrednio na łatach montażowych. Dzięki temu, że zapewniają one szczelne i trwałe pokrycie (trwałość określa się na 50-60 lat), znacznie obniżono koszt prac dekarskich
armatura solarna
Autor: Josef Jenni Na każdej kondygnacji obok zbiornika zainstalowano armaturę solarną

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?

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
KOMENTARZE