Folia grzewcza i panele fotowoltaiczne: ogrzewanie domu za darmo!
Właściciele domu zdecydowali się na ogrzewanie go energią elektryczną. Nic ich to nie kosztuje, bo zainwestowali w panele fotowoltaiczne i folię grzewczą. Dzięki bilansowaniu energii pobieranej z sieci tą wytwarzaną we własnej mikroelektrowni właściciele w ogóle nie płacą za ogrzewanie.
Przystępując do budowy domu, inwestorzy zakładali, że będzie on wyposażony w kocioł gazowy. Po wystąpieniu do dostawcy gazu o określenie warunków przyłączenia do sieci gazowej napotkali na spory problem. Przyłącze gazu musiałoby mieć 500 m długości. Wraz z dokumentacją, uzgodnieniami i pozwoleniami na wykonanie przejść pod drogami trzeba by było zapłacić za nie mniej więcej 50 tys. zł. W tej sytuacji ogrzewanie gazowe okazało się jednym z najdroższych możliwych rozwiązań. Inwestorzy doszli do wniosku, że woleliby tę kwotę zainwestować lepiej. Dom został wyposażony w instalację fotowoltaiczną wytwarzającą z darmowej energii słonecznej energię elektryczną oraz w ogrzewanie elektrycznymi foliami grzewczymi.
Wielkość instalacji fotowoltaicznej i jej koszt
Ustalając optymalną wielkość instalacji fotowoltaicznej, w opisywanym przypadku oprócz typowego zapotrzebowania na energię elektryczną, które w gospodarstwie domowym wynosi mniej więcej 3000 kWh/rok, trzeba było uwzględnić także energię potrzebną do ogrzewania pomieszczeń. Dom został bardzo dobrze ocieplony – na ścianach jest 20-centymetrowa warstwa styropianu grafitowego. Inwestorzy wiedzieli, że ogrzewanie z wykorzystaniem energii ze źródeł odnawialnych może być efektywne i opłacalne tylko pod warunkiem dobrego zabezpieczenia pomieszczeń przed stratami ciepła. Dzięki temu roczne zapotrzebowanie budynku na energię do ogrzewania jest niskie i moc urządzeń grzewczych może być stosunkowo niewielka, a co za tym idzie – kosztują mniej.
Zastosowane ocieplenie poskutkowało uzyskaniem niskiego wskaźnika rocznego zapotrzebowania na energię końcową (tę, za którą płacimy) do ogrzewania, wentylacji i przygotowywania ciepłej wody – na poziomie 50 kWh/(m2·rok), czyli o połowę niższym od przeciętnego we współczesnych domach. Powierzchnia użytkowa tego domu to 134 m2, więc do jego ogrzewania potrzeba 6700 kWh/rok. Zatem można było przyjąć, że całkowite roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną, z uwzględnieniem działania oświetlenia i innych urządzeń elektrycznych w domu, wynosi około 10 MWh/rok. Ta wartość była podstawą do określenia niezbędnej mocy szczytowej instalacji fotowoltaicznej. Obliczając ją, uwzględnia się jeszcze szereg innych parametrów: lokalizację (potencjał energii słonecznej jest nieco inny w zależności od regionu) oraz kąt nachylenia i orientację względem stron świata paneli fotowoltaicznych. Ze względu na koszty najlepiej przymocować je do połaci dachowej. W tym wypadku nachylenie dachu było korzystne – 35o, ale panele można było skierować jedynie na wschód albo zachód. Z tego powodu, w celu uzyskania założonego uzysku energii, ich powierzchnia (i wynikająca z niej moc szczytowa instalacji) musiała być o 20% większa, niż gdyby były zorientowane na południe. W rezultacie obliczona wymagana moc szczytowa instalacji wyniosła 12 kWp.
Sprawdź też:
Mikroinstalacja (ogniwa fotowoltaiczne) - jak wygląda procedura przyłączenia >>>
Zastosowano więc 48 paneli fotowoltaicznych, każdy o mocy 0,255 kWp, które niemal w całości pokryły połać dachu o wymiarach 12 x 6,4 m. Koszt instalacji wraz z trójfazowym falownikiem zamieniającym prąd stały na przemienny, niezbędnym do połączenia jej z siecią elektroenergetyczną, akcesoriami montażowymi i montażem, wyniósł 60 tys. zł – tylko trochę więcej niż samego przyłącza gazu.
Folia grzewcza: ogrzewanie domu
Skoro ogrzewanie miało być zasilane energią elektryczną, projektant przekonał inwestorów do zastosowania wygodnej folii grzewczej. W porównaniu z centralnym ogrzewaniem z kotłem gazowym ma ona niemal same zalety. Nie trzeba wykonywać instalacji gazowej, nie płaci się miesięcznego abonamentu dostawcy paliwa, nie trzeba się martwić o działanie wentylacji w kotłowni ani wznosić komina. Oczywiście nie trzeba też kupować kotła za co najmniej kilka tysięcy złotych, armatury, pomp ani montować rur instalacji c.o., z której w przypadku awarii może wypłynąć woda.
Układanie folii grzewczej
Folię grzewczą układa się na podłodze lub przykleja do ścian bądź sufitu i łączy cienkimi przewodami z instalacją elektryczną. Zajmuje to o wiele mniej czasu niż montaż rur wodnego ogrzewania podłogowego czy ściennego. Grubość folii to zaledwie 0,4 mm, więc jej obecność nie ma wpływu na grubość przegrody budowlanej. Folię na podłodze zakrywa się posadzką, na ścianach i suficie – płytami gipsowo-kartonowymi. Jest wtedy zupełnie niewidoczna. Jej działanie powoduje równomierne rozgrzewanie podłogi, ścian lub sufitu, które emitują wtedy ciepło do pomieszczenia w postaci promieniowania podczerwonego – tak jak każde ogrzewanie płaszczyznowe (także wodne podłogowe). Promieniowanie podczerwone zapewnia nam komfort cieplny nawet przy stosunkowo niskiej temperaturze otaczającego nas powietrza. Dlatego w pomieszczeniu z ogrzewaniem płaszczyznowym jest nam wystarczająco ciepło przy wskazaniu termometra o dwa-trzy stopnie niższym niż w pomieszczeniu z ogrzewaniem konwekcyjnym (ze zwykłymi grzejnikami na ścianie). Wynikają z tego nawet kilkunastoprocentowe oszczędności energii. Folia grzewcza o jednostkowej mocy cieplnej 220 W/m2 została ułożona na 55 m2 podłogi, co stanowi 45% jej całej powierzchni w ogrzewanych pomieszczeniach. Oprócz tego na skosach poddasza zastosowano łącznie 10 m2folii o mocy 400 W/m2. Całość wraz z montażem kosztowała 20 tys. zł. Koszt instalacji centralnego ogrzewania wodnego byłby podobny.Co można uznać za wadę folii grzewczej? Zasilanie drogą energią elektryczną. Jednak w tym wypadku miała ona być za darmo dzięki panelem fotowoltaicznym. Pozostały więc tylko zalety.
Polecany artykuł:
Ciepła woda w domu
Woda do mycia oczywiście także miała być podgrzewana dzięki energii dostarczanej przez instalację fotowoltaiczną, więc zastosowano do tego elektryczny pojemnościowy podgrzewacz wody z grzałką o mocy 2 kW. W domu mieszkają 4 osoby. Wynika z tego, że dobowe zużycie ciepłej wody nie powinno przekraczać 200 l, ale żeby nie trzeba było uzupełniać jej zapasu w nocy, kiedy instalacja fotowoltaiczna nie działa, potrzebna jest nadwyżka. Dlatego zbiornik podgrzewacza ma pojemność aż 300 l. Dzięki temu wystarczy włączać grzałkę tylko wtedy, gdy prąd jest za darmo.
Sterowanie ogrzewaniem elektrycznym
Do kontrolowania działania ogrzewania elektrycznego wystarczają proste termostaty, jednak skoro największy zysk z instalacji fotowoltaicznej przynosi wykorzystywanie dostarczanej przez nią energii na własne potrzeby, duże znaczenie ma sterowanie czasowe.Natężenie promieniowania słonecznego docierającego do paneli fotowoltaicznych zmienia się w ciągu doby – darmowej energii jest najwięcej w południe, po zmroku nie ma jej wcale. Warto więc zsynchronizować godziny włączania i wyłączania ogrzewania z porami największego nasłonecznienia. Rozgrzane w tym czasie podłogi i ściany grzeją jeszcze przez długi czas, w bardzo dobrze zaizolowanych pomieszczeniach ciepło utrzymuje się długo, więc nawet kilkugodzinne przerwy w zasilaniu mat grzewczych nie powodują znacznego spadku temperatury.Znalezienie optymalnego ustawienia, przy którym pobór energii elektrycznej z sieci jest maksymalnie zredukowany bez utraty komfortu cieplnego domowników, zajęło trochę czasu – trzeba to było zrobić metodą prób i błędów. Umożliwiający to system sterowania kosztował 14 tys. zł.
QUIZ: Ogrzewanie domu - czy wiesz, jakie wybrać?
Spróbuj rozwiązać też inne nasze quizy:
- Segregacja śmieci. Czy wiesz gdzie wyrzucać te rzeczy?
- Czy dogadasz się z budowlańcami? Popularne określenia używane na budowie
- Co wiesz o grzejnikach
- Pies czy kot w domu?
Czy opłacało się zainwestować w folię grzewczą i fotowoltaikę?
Rachunek za energię wyniósł zero! System grzewczy kosztował w sumie 34 tys. zł, czyli o co najmniej kilka tysięcy złotych mniej niż centralne ogrzewanie wodne z kotłownią, od którego ma więcej zalet – jest w pełni bezobsługowy, nie wymaga żadnej konserwacji ani przeglądów, nie generuje spalin ani najmniejszego hałasu. Właściwie nie ma się w nim co zepsuć, więc można zapomnieć o jego istnieniu. Problem wysokiej ceny energii elektrycznej niezbędnej do jego działania rozwiązała instalacja fotowoltaiczna kosztująca 60 tys. zł. W pełni pokrywa zakładane zapotrzebowanie na energię w ilości 10 MWh/rok – nie tylko do ogrzewania, ale i działania innych urządzeń elektrycznych w domu. Gdyby taka ilość energii pochodziła wyłącznie z sieci, przy obecnych cenach rachunki wyniosłyby około 6 tys. zł rocznie. Zatem można uznać, że po dziesięciu latach inwestycja zacznie przynosić zysk.
Gdyby ktoś miał wątpliwości, czy suma wydatków na inwestycję i 10-letnią eksploatację ogrzewania nie byłaby mniejsza, gdyby było ono gazowe, to szybko odpowiadamy: nie wtedy, gdy przyłącze gazu kosztuje 50 tys. zł. Rachunki za gaz w przypadku dobrze ocieplonego domu wynoszą 3 tys. zł rocznie, więc jeśli nie zdrożeje przez dziesięć lat, trzeba wydać na niego w tym czasie 30 tys. zł. Do tego rachunki za energię elektryczną – mniej więcej 18 tys. zł (3000 kWh/rok przez dziesięć lat, przy dzisiejszej cenie energii 0,6 zł/kWh). Po odjęciu wydatków na paliwo i energię od kwoty 94 tys. zł, jaką wydano na inwestycję w opisywanym domu, zostaje 46 tys. zł. Przeprowadzając taki sam rachunek dla okresu 15 lat, otrzymujemy wynik 22 tys. zł. Ogrzewanie gazowe można by było uznać za rozwiązanie bardziej opłacalne, gdyby wydatki związane z jego zastosowaniem (na kotłownię, instalację c.o., przyłącze gazu) nie były większe. Oczywiście nie ma gwarancji, że co roku bilans rozliczeń z zakładem energetycznym wyjdzie na zero, ale nawet gdyby z powodu niekorzystnej pogody przyszło nam w międzyczasie trochę dopłacić, i tak inwestycja we własną mikroelektrownię słoneczną i ogrzewanie elektryczne wydaje się być bardzo atrakcyjna. Zysk z jej zastosowania będzie tym większy, im większe będą w przyszłości podwyżki cen paliw i energii, których w naszych kalkulacjach nie uwzględniliśmy.
Autor: Redakcja
Chcesz mieć ciepły dom i oddychać czystym powietrzem? Przyłącz się do naszej akcji "Życie bez SMOGU".
Sprawdź, jak walczyć ze smogiem. Jak chronić siebie i bliskich. Jak sfinansować termomodernizację domu i wymianę źródła ciepła. Wraz z ekspertami przygotowaliśmy porady, które ułatwią wam działania.
