Wskaźnik Ep. Jak zmniejszyć Ep budynku?
Jakie rozwiązania wpływają na obniżenie wartości wskaźnika Ep budynku? Jak budować dom, żeby spełnić wymogi dotyczące wskaźnika Ep? Już od 2021 roku, zgodnie z nowymi warunkami technicznymi, obowiązującą wartością wskaźnika Ep jest maksymalnie 70 kWh/(m²·rok). Jak ją osiągnąć?
Domy budowane od 2021 r. (a ściślej biorąc, domy, na których budowę chcemy uzyskać pozwolenie) muszą mieć nie tylko dobrze zaizolowane ściany, podłogę i dach, ale także wartość wskaźnika Ep nie większą niż 70 kWh/(m²·rok). Spełnienie łącznie tych wymagań nie jest wcale łatwe.
Zaprojektowanie budynku zgodnie z wymaganiami Rozporządzenia w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać domy i ich usytuowanie obowiązującymi od 31 grudnia 2020 r. (WT 2021) nie gwarantuje osiągnięcia wartości wskaźnika EP (zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną) mniejszej niż dopuszczalna. Wymagania szczegółowe dotyczą m.in. izolacyjności cieplnej (współczynników U) takich elementów budynku, jak: ściany, podłogi, dachy, okna i drzwi zewnętrzne. Dodatkowo instalacje ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej powinny być odpowiednio zaizolowane. Dla tak zaprojektowanego domu, ogrzewanego kotłem gazowym, samo zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania i wentylacji (bez uwzględnienia ciepłej wody użytkowej) wynosi około 100 kWh/((m²·rok)).
Jak zmniejszyć wskaźnik Ep budynku?
Aby zmniejszyć Ep poniżej wymaganych 70 kWh/(m²·rok), konieczne będzie zastosowanie dodatkowych usprawnień. Mogą one polegać na zwiększeniu udziału energii pochodzących ze źródeł odnawialnych lub zmniejszeniu strat ciepła przez przegrody i na wentylację.
Sposoby na obniżenie Ep - zwiększenie udziału odnawialnych źródeł energii (OZE)
Im większy jest udział energii z OZE, tym mniejsza wartość wskaźnika Ep. Do pozyskiwania energii odnawialnej najchętniej są wykorzystywane:
- kotły na biomasę – do produkcji ciepła;
- panele fotowoltaiczne (PV) – do produkcji energii elektrycznej;
- małe elektrownie wiatrowe – do produkcji energii elektrycznej.
Każde z tych rozwiązań w innym stopniu wpływa na obniżenie wartości wskaźnika Ep. Najlepsze efekty daje zastosowanie kotłów opalanych biomasą, produkujących ciepło na potrzeby ogrzewania i przygotowywania ciepłej wody użytkowej. Pozwalają one obniżyć E nawet o 75%. Wadą jest jednak dość uciążliwa obsługa i możliwość zanieczyszczenia powietrza w wyniku spalania biomasy.
W przypadku kolektorów słonecznych w zależności od standardu budynku i źródła ciepła można liczyć na zmniejszenie wartości Ep o 10-25%.
Skuteczność paneli fotowoltaicznych lub małych elektrowni wiatrowych zależy również od standardu budynku i sposobu jego zasilania w energię. Decydujące są jednak ilość wyprodukowanej energii i skuteczność jej wykorzystania. Dzięki energii elektrycznej pochodzącej z paneli fotowoltaicznych można zmniejszyć wartość Ep o 20-100%. Redukcja taka jest jednak możliwa tylko wtedy, gdy źródło ciepła jest zasilane energią elektryczną.
Pompa ciepła a wskaźnik Ep
Jednym z możliwych rozwiązań jest zastosowanie pompy ciepła. Samo urządzenie ma niewielki wpływ na wartość wskaźnika Ep, w sytuacji gdy do jego napędu wykorzystuje się energię elektryczną pochodzącą z sieci. Wartość współczynnika nakładu wynosi dla niej 3,0 (w elektrowniach do wyprodukowania 1 kWh energii elektrycznej zużywa się mniej więcej 3,0 kWh nieodnawialnej energii pierwotnej pochodzącej ze spalania węgla).
Dla porównania współczynnik nakładu dla biomasy wynosi zaledwie 0,2. Analiza przeprowadzona dla budynku jednorodzinnego zasilanego pompą ciepła i gazowym kotłem kondensacyjnym pokazuje, że zainstalowanie pompy ciepła pozwala zmniejszyć wartość wskaźnika Ep jedynie o 4%. Aby bardziej obniżyć wartość wskaźnika Ep, należy wykorzystać panele PV do produkcji energii elektrycznej i zasilania nią pompy ciepła. Ponieważ energia elektryczna wyprodukowana dzięki promieniowaniu słonecznemu ma zerowy współczynnik nakładu, może powstać budynek zeroenergetyczny, czyli o wartości wskaźnika Ep równej 0.
Wyposażenie budynku w instalacje do pozyskiwania lub wykorzystywania energii odnawialnej pozwala wprawdzie na znaczne obniżenie wartości wskaźnika Ep, ale wymaga zwiększenia wydatków inwestycyjnych.
Przeczytaj też:
Czym nieodnawialna energia pierwotna (Ep) różni się od energii końcowej i użytkowej? >>>
Ponadto warto podkreślić, że błędem byłoby dążenie do wykorzystania jak największej liczby źródeł odnawialnych w jednym budynku, na przykład kotła na biomasę, kolektorów słonecznych, paneli fotowoltaicznych i jeszcze pompy ciepła. Mnogość źródeł w jednym domu nie tylko podraża inwestycję, ale także wymaga stosowania skomplikowanych układów regulacji, zwiększa zużycie energii pomocniczej oraz podnosi ryzyko awarii.
Zmniejszenie wartości wskaźnika Ep przez zmniejszenie strat ciepła
Alternatywą dla zwiększania udziału energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych jest zmniejszenie strat ciepła przez przenikanie przez przegrody zewnętrzne i na podgrzewanie powietrza wentylacyjnego, czyli zaprojektowanie budynku o znacznie wyższym standardzie energetycznym, niż wymagają tego przepisy WT 2021. Tego typu działania pozwalają na zmniejszenie wartości wskaźnika Ep nawet o 55%. Konieczne są jednak dodatkowe – i to niemałe – nakłady inwestycyjne na:
- izolacje o większej grubości (tak żeby współczynnik przenikania ciepła na przykład ścian zewnętrznych był mniejszy niż 0,2, a dachu – niż 0,15 W/(m²·rok);
- okna i drzwi o lepszych parametrach (współczynnik przenikania ciepła mniejszy niż 0,9 dla okien, 1,1 dla okien połaciowych oraz 1,3 W/(m²·rok) dla drzwi);
- poprawę szczelności powietrznej budynku (mniej niż trzy wymiany powietrza na godzinę przy różnicy ciśnień 50 Pa w wypadku wentylacji grawitacyjnej, a gdy jest wentylacja mechaniczna – mniej niż półtorej wymiany);
- wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła o wysokiej klasie efektywności energetycznej;
- ograniczenie mostków cieplnych.
