Co ma energia słoneczna do energooszczędności domu?
To ważne pytanie, bo – co zupełnie zrozumiałe – fakt montażu kolektorów słonecznych czy ogniw fotowoltaicznych nie wpływa w żaden sposób na zapotrzebowanie na energię niezbędną do ogrzewania budynku i przygotowania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.).
Jednak prawdą jest również i to, że dzięki wykorzystaniu promieniowania słonecznego znaczną część tej energii można pozyskać praktycznie za darmo, co pozwala zużywać mniej paliw nieodnawialnych, a w konsekwencji wydatnie zmniejszyć koszty eksploatacji domu bez uszczerbku na komforcie, a nawet z korzyścią dla niego (na przykład dzięki energii ze Słońca można niewielkim kosztem utrzymywać podgrzewany basen). Co więcej, choćby niewielkie ilości darmowej energii, prawie bez znaczenia w przypadku zwykłego budynku, będą silnie wpływać na bilans energetyczny domu energooszczędnego.
Czym dom energooszczędny wykorzystujący energię ze Słońca może być samowystarczalny energetycznie?
W naszej strefie klimatycznej roczna suma energii promieniowania słonecznego wynosi około 1000 kWh na 1 m2 powierzchni gruntu. Oczywiście całej tej energii przechwycić nie sposób, ale i tak zysk energetyczny z instalacji solarnej wynosi (po uwzględnieniu rozmaitych strat) 400–500 kWh na m2 powierzchni kolektora na rok. To nadal brzmi dobrze, a nawet bardzo dobrze, bo skoro zapotrzebowanie na energię budynku energooszczędnego wynosi ok. 40 kWh/m2 w skali roku, to w teorii pole kolektorów słonecznych o powierzchni wynoszącej zaledwie 1/10 powierzchni ogrzewanej budynku powinno w pełni pokryć jego zapotrzebowanie na energię. Bez trudu można również założyć na lub przy domu baterię ogniw fotowoltaicznych, która będzie w ciągu roku produkować więcej energii elektrycznej, niż wynoszą jego potrzeby.
Jednak – niestety – nie skutkuje to samowystarczalnością energetyczną domu wyposażonego w odpowiednio duże kolektory czy ogniwa. Otóż – po pierwsze – ponad 75% energii dostarczanej nam przez Słońce możemy odebrać od maja do września, za to na grudzień, styczeń i luty przypada łącznie zaledwie ok. 6%. Co więcej, również w okresie letnim kolektory ani ogniwa nie gwarantują bezprzerwowej dostawy energii, bo ze słońca możemy korzystać tylko w porze dziennej, a ponadto potrafi być ono przesłonięte chmurami nawet kilka dni z rzędu.
Silne uzależnienie ilości energii pozyskiwanej ze Słońca od pory roku skutkuje tym, że w naszym klimacie nie sposób obyć się bez instalacji grzewczej bazującej na kotle lub pompie ciepła, a system solarny może ją co najwyżej wspierać w okresach przejściowych. Najczęstszym sposobem spożytkowania energii słonecznej jest zaś przygotowanie c.w.u. Warto przy tym podkreślić, że w przypadku domu energooszczędnego nie jest to bynajmniej zadanie marginalne.
Im bowiem wyższy stopień energooszczędności budynku, tym większy jest w całkowitym zużyciu energii udział tej przeznaczonej na potrzeby podgrzewu wody. W budynkach naprawdę dobrze termoizolowanych i wyposażonych w systemy rekuperacji z odzyskiem ciepła z powietrza zużytego (zapotrzebowanie na energię na poziomie 15–20 kWh na m2 na rok) przygotowanie c.w.u. może okazać się równie energochłonne jak ogrzewanie budynku.
Adam Jamiołkowski
fot. Schüco
