Dom energooszczędny lub pasywny tworzą nie tylko bardzo dobrze zaizolowane przegrody zewnętrzne, ale również precyzyjnie dobrany zestaw instalacji grzewczych. Decydują one w bardzo dużym stopniu o ostatecznych parametrach cieplnych całego budynku. Jeżeli zależy nam na tanim wybudowaniu domu energooszczędnego, powinniśmy precyzyjnie określić, już na etapie projektowania domu i planowania kosztów budowy, zakres instalacji do ogrzewania budynku i wody oraz zespół urządzeń towarzyszących.
Każdy inwestor chce zapewnić sobie i swojej rodzinie najlepszy komfort cieplny w budowanym domu, jednak często zdarza się, że przy planowaniu odpowiednich rozwiązań popada w przesadę. Dobiera zbyt duży zestaw instalacji, zwłaszcza w przypadku systemu grzewczego. Wynika to nie tylko z obawy o dostarczenie wystarczającej ilości ciepła, ale również z chęci uniezależnienia się od dostawców mediów. Takie podejście determinowane jest poniekąd złymi praktykami budowlanymi i słabą jakością wykonania realizowanych dawniej budynków. Inwestorzy przyzwyczajeni zostali do montażu przesadnych instalacji w związku z niedostateczną izolacją termiczną przegród zewnętrznych domów. Często spowodowane było to również złym montażem stolarki okiennej o słabych parametrach cieplnych. Wszystko to powodowało, że dom nie zapewniał odpowiedniego komfortu cieplnego i konieczne było jego dogrzanie przez pracujące na pełen regulator instalacje.
Na szczęście w ciągu ostatnich lat budownictwo przeszło metamorfozę i dziś zmierza w dobrym kierunku. Coraz lepsza jest jakość materiałów i prac budowlanych. Dotyczy to również samej konstrukcji budowli i technik dociepleniowych. Bryły budynków stają się coraz bardziej szczelne i tym samym bardziej energooszczędne. Gruba i dobrze wykonana warstwa izolacji domu jest gwarancją oszczędności podczas realizacji instalacji grzewczych. Nie tylko w zakresie kosztów ich zakupu, ale również późniejszej eksploatacji.
Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła koniecznością
Pierwszym elementem zestawu instalacyjnego każdego domu, który ma charakteryzować się dobrymi parametrami cieplnymi, jest wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła, czyli rekuperacja. Jej zastosowanie jest gwarancją obniżenia zapotrzebowania na ciepło nawet o 70 proc.
Działanie rekuperacji polega na wykorzystaniu do ogrzewania budynku ciepła powstałego w wyniku użytkowania wnętrz przez mieszkańców. W budynku zachodzi cały czas wymiana powietrza poprzez system kanałów z wymuszonym mechanicznie przepływem powietrza. Ciepłe powietrze pochodzące z gotowania, z kąpieli, z kotłowni oraz wytwarzane przez samych mieszkańców przechodzi przez rekuperator, gdzie jego ciepłem ogrzewane jest (bez mieszania się z nim) świeże powietrze pochodzące z zewnątrz. Dzięki temu całość ciepła, które wytworzymy w domu, cały czas w nim pozostaje, a nie ucieka na zewnątrz. Pomimo tego że koszt instalacji rekuperacji może wydawać się nam bardzo wysoki, jeżeli uwzględnimy kwotę, jaką musielibyśmy wydać na wykonanie pionów wentylacji grawitacyjnej, okaże się, że rekuperacja pozostaje w zasięgu naszych możliwości finansowych.
Każdy inwestor, któremu zależy na osiągnięciu dobrych parametrów energooszczędnych budynku, powinien umieścić montaż rekuperacji na pierwszym miejscu swojej listy instalacyjnej. Przy dobrze ocieplonym budynku instalacja wentylacji mechanicznej z rekuperacją jest po prostu konieczna. To podstawa każdego domu energooszczędnego, nie wspominając już o domu pasywnym, w którym stanowi podstawę systemu grzewczego. Montaż systemu wentylacji mechanicznej z rekuperacją jest szczególnie zalecany w budynkach zamieszkiwanych przez dużą liczbę osób.
Źródło ciepła w tanim domu energooszczędnym
Drugim punktem na liście zestawu instalacji do taniego domu energooszczędnego jest wybór odpowiedniego źródła ciepła. Tu również konieczne są przemyślane inwestycje. Wiele osób decyduje się na montaż kilku źródeł ciepła (np. pieca gazowego i dodatkowo kominka z płaszczem wodnym). Wbrew pozorom, takie postępowanie jest przejawem nieekonomicznego myślenia. Jakiego wyboru dokonać?
Wybór źródła ciepła będzie zdeterminowany dostępnością mediów na naszej działce.
WARIANT 1: gaz na działce
Najprostszym, najtańszym i, co najważniejsze, najbardziej ekologicznym rozwiązaniem jest wykorzystanie pieca gazowego jako źródła ciepła. Inwestorzy, którzy mają możliwość podłączenia sieci gazowej do swojego domu, nie powinni z tego rezygnować. Pomimo tego że w ten sposób będą zależni od dostawcy gazu, koszt eksploatacyjny będzie nieduży, zwłaszcza w domu energooszczędnym z rekuperacją. W takim przypadku ciepło wytworzone przez piec gazowy na ogrzanie budynku nie ucieka poprzez nieszczelności budynku i kanały tradycyjnej wentylacji grawitacyjnej, ale w całości pozostaje w budynku. Piec gazowy nie będzie musiał wówczas ponowne dogrzewać wnętrz — dzięki temu będzie się włączać rzadko, a ilość pobranego gazu będzie niewielka.
System grzewczy oparty na piecu gazowym będzie również najtańszą inwestycją, ponieważ wybór urządzeń dostępnych na rynku jest bardzo szeroki, a w ofercie znajdują się produkty atrakcyjne cenowo. Kolejnym atutem takiego rozwiązania jest czysty i ekologiczny charakter ogrzewania gazowego.
Spośród pieców gazowych w pierwszej kolejności powinniśmy wybierać modele dwufunkcyjne, które służyć będą nie tylko do ogrzewania budynku (CO), ale również do podgrzewania ciepłej wody użytkowej (CWU). Piec dwufunkcyjny jest polecany ze względów ekonomicznych, zwłaszcza jeżeli rodzina zamieszkująca dom składa się z maksymalnie trzech osób. Zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową będzie wówczas niewielkie, więc nie ma potrzeby inwestowania w odrębne systemy ogrzewania wody — piec dwufunkcyjny bez problemu poradzi sobie z taką ilością. W przypadku większej liczby mieszkańców (większe zapotrzebowanie na CWU), możemy zdecydować się na piec jednofunkcyjny tylko do ogrzewania budynku, a ogrzewanie wody pozostawić innemu, odrębnemu systemowi.
Istnieje tu również możliwość zamontowania kominka, ale tylko dla celów dekoracyjnych bądź z chęci stworzenia miłej atmosfery we wnętrzu. Ciepło z kominka można opcjonalnie odprowadzać kanałami podłączonymi do systemu wentylacji mechanicznej z rekuperacją. Nie ma jednak potrzeby montażu kominka z płaszczem wodnym, zwłaszcza przy małej liczbie mieszkańców. Wkład kominowy z płaszczem wodnym może być zamontowany tylko w przypadku, gdy dom będzie zamieszkiwać większa liczba osób. Wtedy również inwestor musi się zastanowić, czy tak duża ilość ciepłej wody będzie potrzebna. Kominek z płaszczem wodnym przy małej liczbie domowników i przy możliwości przyłączenia gazu jest niepotrzebną inwestycją. Trzeba pamiętać także o tym, że montaż kominka nawet dla celów dekoracyjnych to stosunkowo duży wydatek. Tańsze będzie zamontowanie w salonie biokominka opalanego etanolem. Koszt jego zakupu jest niewspółmiernie mniejszy, a dodatkowo możemy zaoszczędzić na likwidacji pionu kominowego, który musimy wybudować w przypadku kominka tradycyjnego. Biokominków nie musimy bowiem podłączać do żadnej instalacji, a 100 proc. ciepła przez niego wytwarzanego pozostaje w pomieszczeniu, a nie ucieka przez komin.
WARIANT 2: nie ma gazu na działce
Na wielu działkach w Polsce przeznaczonych pod zabudowę jednorodzinną nie ma możliwości podłączenia do sieci gazowej. Zdecydowana większość inwestorów w takiej sytuacji decyduje się na ogrzewanie z kotłem na paliwo stałe, czyli węgiel lub drewno. W przypadku domów energooszczędnych i pasywnych trzeba jednak zapomnieć o tego typu ogrzewaniu. Inwestor, który chce wybudować ciepły i tani dom, powinien szukać innych, tańszych i bardziej ekologicznych rozwiązań.
Schemat instalacji pompy ciepła © STIEBEL-ELTRON
Pierwszą propozycją może być zastosowanie w budynku kominka z płaszczem wodnym jako jedynego źródła ciepła do systemu CO i CWU, czyli zupełnie inaczej niż w przypadku możliwości podłączenia do sieci gazowej. Tutaj kominek będzie centralną i główną jednostką zapewniającą dopływ ciepłej wody do grzejników lub wodnego ogrzewania podłogowego oraz do zasobnika magazynującego ciepłą wodę użytkową. Dodatkowo, komorę nad paleniskiem można połączyć (za pomocą zwykłej ocieplonej rury/kanału) z całym systemem wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła. Ciepła woda z płaszcza wodnego będzie transportowana do grzejników lub wodnego ogrzewania podłogowego, natomiast rekuperacja będzie dodatkowym elementem wspomagającym dystrybuuję gorącego powietrza z kominka po całym budynku. Przy dobrze ocieplonym budynku wyposażonym w system rekuperacji, nawet bardzo mały kominek z płaszczem wodnym szybko nagrzeje wszystkie pomieszczenia i duży zbiornik wody. Nie zachodzi tu potrzeba inwestowania w dodatkowe systemy instalacji.
Drugim rozwiązaniem, które na pierwszy rzut oka może się wydawać bardzo drogie, jest pompa ciepła. Na rynku dostępnych jest kilka rodzajów tego typu urządzeń: gruntowe, wodne i powietrzne. Każdy z nich charakteryzuje się odmiennym systemem pracy. Wybór modelu i systemu należy pozostawić wyspecjalizowanej firmie.
Ważniejszy dla inwestora jest koszt takiej instalacji i argumenty przemawiające za realizacją takiej inwestycji. W przypadku pomp ciepła musimy sobie zdać sprawę, że dzięki tej instalacji zagwarantujemy sobie dużą ilość energii do ogrzania budynku i ciepłej wody użytkowej po niewielkich kosztach. Jedynym kosztem pracy takiej instalacji jest niewielka ilość energii potrzebnej do zasilania urządzenia, a dokładniej grzałki o mocy do 2-3 kW. Efektywność pracy pompy ciepła można określić za pomocą współczynnika wydajności chłodniczej COP (Coefficient of Performance). Przez cały rok jego wartość dla niskotemperaturowych pomp ciepła (np. powietrze-woda) przekracza 3–4. Oznacza to, że, płacąc za 1 kWh elektrycznej energii, otrzymamy w zamian 3, 4 lub nawet więcej kWh energii cieplnej do ogrzania domu i wody użytkowej. Rachunki za energię pobieraną w tym celu będą więc minimum 4-krotnie niższe niż w instalacjach bez pompy ciepła. Oznacza to przynajmniej 70-75 proc. niższe rachunki za CO i CWU podczas całego okresu eksploatacji budynku. Taki argument powinien przekonać każdego sceptyka i oszczędnego inwestora.
Jeżeli nadal nie będzie przekonany do takiego systemu, powinien sobie zadać pytanie: jak duże rachunki za ogrzewanie domu i wody będę musiał płacić w przyszłości? Dzięki takiej instalacji całkowicie uniezależniamy się od wysokości rachunków za ogrzewanie.
Pozytywna decyzja o wyborze instalacji pompy ciepła może być prostsza, jeżeli swoją budowę finansujemy w dużej mierze z zaciągniętego kredytu. Wtedy w momencie obliczania całkowitej kwoty kredytu wliczamy do niego koszt systemu grzewczego opartego na pompie ciepła, a miesięczna rata spłaty okazuje się tylko minimalnie wyższa. Ponadto, biorąc pod uwagę comiesięczne oszczędności na niższych rachunkach za CO i CWU, oraz odejmując je od raty kredytu, może się okazać, że będziemy na tym zarabiać.
Inwestycja w pompę ciepła opłaca się jeszcze z tego względu, że decydując się na nią, nie potrzebujemy żadnych innych instalacji grzewczych (poza rekuperacją).
Ostatnim, ale nie najmniej ważnym, argumentem przemawiającym za inwestycją w pompę ciepła, powinna być liczba mieszkańców domu. Im więcej osób będzie zamieszkiwać budynek, tym bardziej inwestor powinien pomyśleć o takiej inwestycji. Już cztery osoby potrzebują dużej ilości ciepłej wody użytkowej, którą dzięki pompie ciepła możemy wytwarzać, zużywając niewiele energii. Dlatego też pompy ciepła należy umieścić na pierwszym miejscu na liście ekologicznych instalacji przyjaznych środowisku.
Instalacje opcjonalne
Oprócz wyżej wymienionych minimalnych zestawów instalacyjnych, które są niezbędne w domu energooszczędnym, możemy wyposażyć nasz budynek w dodatkowe instalacje zwiększające efektywność energetyczną. W budownictwie jednorodzinnym mają one szczególne uzasadnienie w przypadku dużej liczby domowników.
Pierwszym z nich są kolektory słoneczne płaskie, płaskie-próżniowe lub rurowopróżniowe umieszczane na dachach lub obok budynku w najbardziej nasłonecznionych miejscach. Montowane są jako oddzielne systemy do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, ale mogą także współpracować z kotłami grzewczymi oraz pompami ciepła lub być wyposażone w grzałkę elektryczną zamontowaną w zasobniku. Dzięki nim zapewnimy dodatkową, darmową energię pochodzącą ze słońca. Jeżeli więc w naszym domu będzie potrzebna i zużywana duża ilość wody, powinniśmy poważnie zastanowić się nad zakupem tego systemu grzewczego.
Drugim systemem, który możemy opcjonalnie zamontować na naszym budynku, są panele słoneczne fotowoltaiczne, nazywane również ogniwami fotowoltaicznymi. W rezultacie ich działania otrzymujemy darmową, pochodzącą ze słońca, energię przetwarzaną na energię elektryczną. Ten system można polecić do każdej inwestycji budowlanej, niezależnie od liczby mieszkańców. Co istotne, obowiązujące w Polsce Prawo energetyczne, a także projekt ustawy o Odnawialnych Źródłach Energii, który ma w najbliższym czasie wejść w życie, nakazują przedsiębiorstwom energetycznym przyłączenie do sieci energii wytwarzanej ze źródeł odnawialnych przez prywatne jednostki. Dla budujących domy jednorodzinne w praktyce oznacza to, że całość energii wytworzonej za pomocą ogniw fotowoltaicznych w gospodarstwie musi być kupiona przez naszego dostawcę energii elektrycznej po regulowanych stawkach. Niezależnie od ilości wytworzonej energii, będziemy zobowiązani sprzedać całość, a kupić tylko tyle ile zużyjemy. Może się więc okazać, że będziemy sprzedawać więcej energii elektrycznej niż zużywać.
artykuł pochodzi z kwartalnika
Kreator Projekty wydanie 04/2013
więcej o kwartalniku czytaj na
Kreator Projekty.pl
Zarówno w przypadku kolektorów słonecznych, jak i ogniw fotowoltaicznych istnieją możliwości ubiegania się o dopłaty do ich montażu. Ich wysokość może wynieść nawet 45 proc., a w niektórych rejonach kraju, dzięki regionalnym programom wsparcia — 70 proc.
Niezależnie od tego, na jaki ostatecznie zestaw instalacji się zdecydujemy, należy dokładnie przeanalizować zyski i ewentualne straty. Tylko w ten sposób wybierzemy najbardziej optymalny i funkcjonalny system. Należy pamiętać o tym, że we współczesnym domu energooszczędnym powinniśmy wykorzystywać, w jak największym stopniu, energię, którą sami wytworzymy. Dlatego to rekuperacja powinna być na pierwszym miejscu każdego zestawu instalacyjnego. Warto również pamiętać, że żadna instalacja grzewcza nie zda egzaminu, jeżeli będziemy mieli dom niedostatecznie ocieplony, nieszczelny i źle wykonany. Pamiętajmy, że o energooszczędności budynku świadczą trzy podstawowe elementy: gruba i dobra izolacja przegród zewnętrznych, rekuperacja oraz optymalny zestaw instalacji grzewczych.
Dawid Tamás
Zainteresował Cię artykuł? Podaj dalej!