W jakie sprzęty i instalacje zainwestować budując dom, żeby nie bać się rosnących kosztów energii? Przyszłość ma być elektryczna

2022-09-06 12:10
dom pasywny
Autor: Marcin Czechowicz Dom pasywny z własną instalacją fotowoltaiczną. Całkowicie samowystarczalny. To aktualna odpowiedź na pytanie, jaki ma być dom na czasie. Projekt: Oszczedny - wariant I - Murator EC317a, autor projektu: Piotr Lewandowski, autor adaptacji projektu: Edmund Trytek

W jakie urządzenia i instalacje warto zainwestować? Byłoby idealnie, gdyby dom produkował więcej energii niż zużywał. Przedstawiamy najbardziej prawdopodobną wizję rozwoju domu, w którym będą urządzenia oszczędzające energię i służące komfortowi. Ceny energii drastycznie rosną. Świat potrzebuje czystej energii i coraz mocniej w realizację tego celu będzie włączał domy jednorodzinne - małe elektrownie słoneczne. Budując dom możemy na tym tylko skorzystać.

Zima tego roku będzie dla wielu osób bardzo trudna. Ceny paliw mocno wzrosły. Rząd próbuje ratować sytuację, rozdając pieniądze na zakup kolejnych po węglu źródeł ciepła. Ustawa o dodatkach do ogrzewania trafiła już do Senatu. A dodatek węglowy przyznawany jest już od 17 sierpnia. Przypominamy, że będzie można dostać jednorazowe wsparcie do ogrzewania domów przy pomocy kotłów lub pieców na pellet (3000 zł), drewno (1000 zł), LPG (500 zł) i olej opałowy (2000 zł). Przy czym warunkiem otrzymania dodatku jest fakt, wpisania tego źródła ciepła do Centralnej Ewidencji Emisyjności Budynków.

Może i zastanawiacie się nad tym, jak zasilać chrustem kocioł gazowy, pompę ciepła czy kocioł z podajnikiem, to przyszłość ma być… elektryczna. Wojna w Ukrainie i impas na rynku dostaw gazu i ropy naftowej z Rosji przyspieszyły procesy, które i tak już trwały. Efekt cieplarniany i degradacja środowiska to wystarczające powody, by jak najszybciej zakończyć erę paliw kopalnych. Teraz doszedł jeszcze cel strategiczny - rezygnacja z rosyjskiego gazu i ropy.

Spis treści

  1. Rewolucyjne wytyczne Unii - zakaz kotłów gazowych i olejowych oraz obowiązkowa fotowoltaika
  2. Dom na czasie, czyli jaki?
  3. Projekt domu - stelaż dla instalacji fotowoltaicznej
  4. Mała elektrownia, czyli dom producentem energii
  5. Dom ma być pasywny i autonomiczny
  6. Dom na czasie – wybór z myślą o energii...
  7. Koniec z tradycyjnymi grzejnikami w domu energooszczędnym
  8. Wentylacja mechaniczna, czyli płuca domu - mniejsze koszty ogrzewania nawet o 40%
  9. Magazyny energii w domu, czyli samowystarczalność
  10. Off-grid, czyli dom odłączony od sieci energetycznej

Rewolucyjne wytyczne Unii - zakaz kotłów gazowych i olejowych oraz obowiązkowa fotowoltaika

Od 2029 r. ma obowiązywać zakaz sprzedaży kotłów gazowych, olejowych i węglowych. Od 2035 r. produkcja wyłącznie samochodów elektrycznych. W 2030 r. w ramach pakietu „Fit for 55” w bilansie produkcji energii w Europie 45% ma stanowić energia odnawialna. Neutralność klimatyczna planowana jest na rok 2050, ale i ta data może przyspieszyć. Osiągnięcie celu będzie możliwe - rekomenduje Komisja Europejska - jeśli w ciągu 3 lat nastąpi podwojenie mocy instalacji fotowoltaicznych, a prawnym obowiązkiem będzie montaż instalacji solarnych na nowo budowanych budynkach publicznych i komercyjnych, a potem także mieszkalnych. Pisaliśmy o tym w artykule: Od kiedy obowiązkowa fotowoltaika na każdym dachu?

Od elektrycznej ewolucji odwrotu więc raczej nie ma. To czas triumfu pomp ciepła jako urządzeń grzewczych, na które najbardziej stawia Unia Europejska. Kolejnym źródłem ciepła ma być produkcja energii z wodoru. Takie jest tło, które warto brać pod uwagę, planując budowę domu. A być inwestorem nie jest dzisiaj łatwo. Media straszą kryzysem, a inflacja i drożyzna są już faktem, o czym wie każdy, kto kupował ostatnio materiały budowlane. W takich trudnych warunkach budować można rzeczywiście tylko „dom na czasie”. Oznacza to technologie i urządzenia, które nie stracą racji bytu za 10 czy nawet 20 lat!

Dom na czasie, czyli jaki?

Racjonalne kryteria przy budowie domu, które sprawdzą się teraz i w czasie przyszłym, są cztery, wszystkie równorzędne:

  • niskie koszty użytkowania;
  • właściwy stosunek nakładów w trakcie budowy do oczekiwanych korzyści;
  • komfort życia w domu;
  • na ile się da - niezależność energetyczna.

By ułatwić wam podjęcie decyzji, przedstawiamy rozwiązania i urządzenia, które warto mieć w domu i które wytrzymają próbę czasu. Przyszłość należy do urządzeń grzewczych zasilanych energią elektryczną. Co za tym idzie, zakładamy, że Unia stawia na fotowoltaikę, że prawo prosumentów będzie się korzystnie zmieniać, a sieć energetyczna będzie modernizowana tak, by energia odnawialna płynęła do niej bez przeszkód. Przeczytaj też: Fotowoltaika - Net-billing nowym sposobem rozliczania! Rozliczysz wartość, a nie ilość energii

Dom na czasie, czyli... Przyszłość to energia elektryczna

Projekt domu - stelaż dla instalacji fotowoltaicznej

Przy wyborze projektu domu decydowały przede wszystkim względy estetyczne. Podobała się bryła domu, efektowny dach, imponowały wielkie przeszklenia czy lukarny. W obecnej sytuacji takie kryteria schodzą na plan dalszy. Dziś wybór działki, a następnie projektu domu powinny być zdeterminowane przez kryterium energetyczne: dom ma być producentem energii z instalacji fotowoltaicznej. Usytuowanie budynku, kształt połaci i kierunek ekspozycji dachu mają służyć jak najbardziej wydajnej pracy paneli fotowoltaicznych. Pod tym kątem wybieramy bryłę domu i sprawdzamy usytuowanie budynku na działce. Wybór jest o tyle prosty, że np. Murator Projekty oferuje 199 projektów domów z panelami fotowoltaicznymi. Rynek jak zawsze wyprzedza oczekiwania inwestora. Dom na czasie ma prostą bryłę, urodę nowoczesnej stodoły - to wystarczy, by być ponadczasowym. Nie jest duży - przyjmijmy rozsądną wielkość do150 m2 powierzchni użytkowej.

Przeczytaj też: Dlaczego nie warto budować zbyt dużego domu? Jaka wielkość domu będzie najlepsza?

Mała elektrownia, czyli dom producentem energii

Izolacyjność przegród zewnętrznych budynku wynika z Warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Zgodnie z wymogami WT 2021 należy budować dom niskoenergetyczny o zapotrzebowaniu na energię EP nie większym niż 70 kWh/(m².rok).

Czy to wystarczy? Do niedawna może tak. Dziś, kiedy rachunek za ogrzewanie gazem czy prądem może przyprawić właściciela domu o zawał serca, dom niskoenergetyczny to za mało. Być albo nie być inwestora to dom pasywny - o zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania nieprzekraczającym 15 kWh/(m².rok). Budowanie domu pasywnego nie jest dziś wyzwaniem z kosmosu. Kiedyś było. Materiały ścienne, izolacyjne, okna i technologie służą inwestorowi - mają znakomite, wręcz wyśrubowane parametry, za które kiedyś trzeba było słono dodatkowo płacić. Tak naprawdę różnica między budową domu energooszczędnego a pasywnego polega teraz na dokładności wykonywanych prac i poziomie kontroli jakości (na końcu próby szczelności powietrznej budynku). Trochę wyższe są koszty budowy domu pasywnego, tylko że te dodatkowe nakłady szybko się zwrócą.

Dom ma być pasywny i autonomiczny

Nagroda? W domu pasywnym, z własną instalacją fotowoltaiczną, rachunki za energię do oświetlenia i ogrzewania domu wynoszą dwadzieścia kilka złotych miesięcznie, czyli są to wyłącznie opłaty stałe zakładu energetycznego. Dom ma być autonomiczny – kolejne słowo, które bez wątpienia zrobi karierę - jego właściciele nie obawiają się kosztów drożejącej energii, ponieważ produkują ją sami i to w nadmiarze. Dom dodatnioenergetyczny to taki, w którym ilość wyprodukowanej energii przewyższa zapotrzebowanie. Nadmiar energii może dziś dziwić, ale już za chwilę zasilić trzeba będzie samochód elektryczny, zapewnić chłodzenie domu. Może też nastąpić zmiana przepisów i otworzy się wolny rynek handlu energią dla prosumentów. Europa stawia na OZE, liczmy więc na prostowanie ścieżek właścicieli domów...

Zdaniem eksperta
Dr inż. Szymon Firląg, adiunkt na wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej
Dr inż. Szymon Firląg, adiunkt na wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej

Dom na czasie – wybór z myślą o energii...

Wybierając projekt, warto się kierować nadrzędnymi kryteriami: dom ma mieć niskie zapotrzebowanie na energię i ma być producentem energii z instalacji fotowoltaicznej - byłoby idealnie, gdyby produkował więcej energii niż zużywał. Takie nastawienie ułatwia wybór: budynek o zwartej bryle, ze skośnym dachem, raczej dom mniejszy niż większy. Trzeba się liczyć z tym, że koszty energii będą rosły - ogrzewania, grzania wody użytkowej, oświetlenia, wentylacji - więc dziś chodzi o to, by budować dom w jak najmniejszym stopniu zależny od wzrostu cen energii. Analizowałem różne standardy budynków w Polsce, sprawdzając, jakie są koszty inwestycji i 30 lat użytkowania budynku. Badałem domy energooszczędne produkujące energię z instalacji fotowoltaicznej. Wnioski są takie, że dom spełniający wymogi WT 2021, ogrzewany pompą ciepła, zasilany energią z instalacji fotowoltaicznej, w którym jest wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła, ma szansę równoważyć produkcję energii i jej zużycie.

Dom o zapotrzebowaniu 40 kWh/(m2·rok) będzie produkował więcej energii niż zużywał, jeśli ogrzewany będzie pompą ciepła gruntową lub powietrzną.

Dla domu jednorodzinnego o zapotrzebowaniu 15 kWh/(m2·rok) wynik jest najlepszy. Będzie produkował więcej energii niż zużywał nawet bezpośrednio ogrzewany energią elektryczną - foliami lub matami grzewczymi. Taki dom o powierzchni 120 m2 potrzebuje do ogrzewania instalację grzewczą o mocy 3 kW, a do grzania wody w pojemnościowym podgrzewaczu – 2 kW. Wystarczy więc 5-7 kW, by budynek funkcjonował. Po 30 latach użytkowania dom 15 kWh/(m2·rok) – w zestawieniu z domem o zapotrzebowaniu 40 kWh/(m2·rok) i domem spełniającym WT2021 – będzie sumarycznie najtańszy. Wyliczenie zakłada rozliczenie produkowanej energii elektrycznej z fotowoltaiki na starych zasadach, czyli możliwość bezpłatnego poboru 80% wyprodukowanych nadwyżek energii. Tak więc dom, który możemy nazwać pasywnym, mimo wyższych kosztów początkowych po 30 latach okazuje się tańszą inwestycją niż domy jednorodzinne o wyższym zapotrzebowaniu na energię. Motywacją do budowy mogą być też dodatkowe korzyści: im lepiej zaizolowany budynek, tym instalacja grzewcza jest prostsza – użytkowanie jest bezproblemowe, a serwis ograniczony do minimum. Nie trzeba też budować kotłowni i komina. I jeszcze jeden wątek, który powinien być brany pod uwagę podczas wyboru projektu – przegrzewanie się domu latem. Trzeba zadbać o zacienianie wnętrza i możliwość przewietrzania budynku.

Koniec z tradycyjnymi grzejnikami w domu energooszczędnym

Ogrzewanie grzejnikowe pompą ciepła jest możliwe, woda w grzejnikach będzie miała 60-65oC, ale o wiele bardziej ekonomiczne będzie ogrzewanie podłogowe lub ścienne. W najtęższe mrozy czynnik grzewczy w takiej instalacji ma na powrocie temperaturę około 30oC - to relacja jednego z zadowolonych użytkowników. Dlaczego temperatura czynnika grzewczego może być niższa niż w zwykłych grzejnikach? Ponieważ powierzchnia grzewcza (cała podłoga lub ściana) jest znacznie większa. To nie jest ognisko ciepła jak grzejnik przy ścianie, lecz raczej ciepły koc, który równomiernie ogrzewa całe ciało. Stopy odczuwają temperaturę 22-23oC, a na wysokości głowy będzie pewnie tylko 19oC i to właśnie da odczucie komfortu cieplnego. Grzejnik powoduje cyrkulację ciepłego powietrza, tworzą się smugi na ścianach, co jest dowodem krążenia nie tylko ciepła, ale też kurzu. Ogrzewanie podłogowe, dzięki niższej temperaturze powierzchni grzejnej, grzeje, jak powiedzieliśmy, równomiernie, bez prądów powietrznych. Ma jeszcze jedną ważną cechę - dużą bezwładność. Nie reaguje gwałtownym zużyciem energii na zmiany temperatury na zewnątrz. Nagrzany monolit, jakim jest podłoga, ściana czy sufit (ogrzewanie sufitowe), zapewnia stabilną temperaturę we wnętrzach bez konieczności zmieniania temperatury wody zasilającej instalację.

Wentylacja mechaniczna, czyli płuca domu - mniejsze koszty ogrzewania nawet o 40%

System wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła (rekuperacji) potrafi zmniejszyć koszty ogrzewania domu nawet o 45% w porównaniu z systemem wentylacji grawitacyjnej - dzięki odzyskiwaniu ciepła z powietrza wywiewanego.

Przeczytaj też: Co to jest rekuperator i jaka jest zasada działania rekuperatora?

Ważnym parametrem jest sprawność odzysku ciepła przez centralę wentylacyjną. Wysokiej klasy urządzenia mają sprawność aż do 95%. Wentylacja mechaniczna daje więc niesamowicie dużo oszczędności. Zapewnia też tak oczekiwany komfort - odpowiednią ilość powietrza w domu, bez alergenów, nadmiaru dwutlenku węgla, pary wodnej, kurzu, pyłów PM. Centrala wentylacyjna ma filtry skutecznie czyszczące powietrze. Uwzględnienie wentylacji mechanicznej na etapie projektu domu pozwala na taką zabudowę instalacji, że pracujące urządzenie jest po prostu niesłyszalne. Rury powinny być zaizolowane, ponieważ dbamy o wszelkie straty ciepła. Są też tłumiki hałasu - warto je zastosować pomiędzy pomieszczeniami i na styku systemu wentylacji i centrali wentylacyjnej. Świeże powietrze, wstępnie podgrzane w rekuperatorze, dostarczane jest bezpośrednio do pokoi i sypialni, a to „zużyte” usuwane z kuchni, łazienki i toalety. Centrala wentylacyjna jest energooszczędna - jeśli ma klasę energetyczną minimum A. Dzięki zarządzaniu energią w ciągu dnia, ograniczaniu pracy wentylacji w czasie, kiedy domowników nie ma w domu, udaje się dodatkowo zredukować koszty energii potrzebnej do pracy urządzenia. Same korzyści aż po ideał wykorzystania wentylacji mechanicznej - do ogrzania domu wystarczy ciepło bytowe, zyski ciepła od słońca i odzysk ciepła z wentylacji. Ponoć niektóre domy tak mają...

Magazyny energii w domu, czyli samowystarczalność

Do czego może być potrzebny 1000-litrowy dobrze zaizolowany zbiornik akumulacyjny z wężownicą? Domowy zasobnik wody grzewczej w nowoczesnym domu ma pełnić rolę bufora magazynującego ciepło. W okresach przejściowych będzie gromadził gorącą wodę podgrzewaną dzięki instalacji solarnej. W rozwiązaniach, gdzie źródłem ciepła jest ogrzewanie energią elektryczną, będzie gromadził gorącą wodę podgrzewaną w drugiej tańszej taryfie, a później ogrzewał dom przez grzejniki lub ogrzewanie podłogowe. Nie należy lekceważyć kolektorów słonecznych, które ustąpiły modzie na instalacje fotowoltaiczne. Kolektor słoneczny może ogrzewać dom przez taki bufor w okresach przejściowych i stale zapewniać ciepłą wodę użytkową latem.

Przeczytaj: Solary na wodę w praktyce. Kolektory słoneczne do przygotowania ciepłej wody

Nierówność naszego klimatu sprawia, że okres przejściowy trwa już trzy czwarte roku, a i latem zdarzają się ochłodzenia, gdy warto choć na chwilę włączyć ogrzewanie. Zasobnik wody umożliwia zasilanie grzejników ciepłem pochodzącym z kilku niezależnych źródeł. Stabilizuje też pracę urządzeń grzewczych, np. pompy ciepła – urządzenie pracuje w optymalnych parametrach, nie musi gwałtownie reagować na zmiany temperatury albo żądanie podniesienia temperatury w domu. Dzięki buforowi nie dochodzi do sytuacji, że pompa ciepła czy też kocioł włącza się wielokrotnie i po krótkiej pracy zostaje wyłączany przez czujnik temperatury. Jeśli pobór ciepła jest niewielki, np. do mycia rąk, wystarczy gorąca woda zgromadzona w zasobniku (a dokładnie mówiąc, woda z wodociągu przepływająca w wężownicy przez zbiornik ciepła). Taktowanie urządzeń, czyli częste włączanie i wyłączanie, szybciej je zużywa. Bufor ciepła przyda się właścicielom instalacji fotowoltaicznych montowanych po marcu 2022 r., od kiedy zmieniły się przepisy prosumenckie. To bardzo przydatny akumulator energii elektrycznej zamienionej na energię cieplną. Woda w zbiorniku akumulacyjnym może być podgrzewana elektryczną grzałką nawet do 90°C. Jeśli jest miejsce w kotłowni, a z rachunku kosztów i zysków wychodzi, że to się opłaci, zbiornik może być jeszcze większy. W pewnej duńskiej gminie wspólnota mieszkańców zainwestowała najpierw w małą farmę fotowoltaiczną, a potem w złoże: gorący czynnik grzewczy krąży w skalnym podłożu farmy. Gorące podziemne skały to bufor ciepła wykorzystywany później do ogrzewania domów pompami ciepła.

Off-grid, czyli dom odłączony od sieci energetycznej

A co z energią elektryczną wyprodukowaną przez panele fotowoltaiczne? Coraz więcej jest doniesień, szczególnie w mediach społecznościowych, że off-grid, czyli dom odłączony od sieci energetycznej, staje się i modny, i możliwy. Często magazynem energii są akumulatory z samochodów elektrycznych i hybrydowych. Motoryzacja inspiruje właścicieli domów do odłączania się od sieci. Jeśli skoda Enyaq przejedzie „na prąd” 534 km, BMW 590 km, a elektryczna Tesla S Long Range 620 km, to dlaczego dom nie ma mieć osiągów pozwalających na bezproblemowe korzystanie wyłącznie z własnej energii elektrycznej?

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Podziel się opinią
Grupa ZPR Media sprzeciwia się głoszeniu opinii noszących znamiona mowy nienawiści przepełnionych pogardą czy agresją. Jeśli widzisz komentarz, który jest hejtem, powiadom nas o tym, klikając zgłoś. Więcej w REGULAMINIE