Polska wprowadza coraz bardziej wyśrubowane normy w zakresie budownictwa oraz zużycia energii przez budynki mieszkalne. Standardem są już domy energooszczędne. Możliwe jednak, że za kilka lat wszystkie nowo wybudowane budynki będą musiały spełniać wymogi technologii pasywnej. Niezależnie od wybranego wariantu konieczne jest zastosowanie rozwiązań, dzięki którym możliwe będzie zminimalizowanie zapotrzebowania na energię pierwotną. Jednym z nich jest fotowoltaika. Co trzeba o niej wiedzieć i dlaczego tak dobrze sprawdza się w budownictwie pasywnym?
Najpierw wyjaśnijmy, czym jest budownictwo pasywne. Domy w standardzie pasywnym to według definicji takie budynki, których roczne zapotrzebowanie na energię pierwotną nie przekracza 15 kWh/m2. Mamy tu na myśli energię na ogrzewanie oraz oświetlenie, przygotowanie ciepłej wody oraz zasilanie wszystkich urządzeń.
Dla porównania budynek zrealizowany w technologii tradycyjnej potrzebuje nawet 120 kWh/m2 rocznie! Z kolei maksymalne zużycie energii domu energooszczędnego wynosi 70 kWh/m2. Budynek zeroenergetyczny – jak sama nazwa wskazuje – jest zaś samowystarczalny i na bieżąco produkuje oraz zużywa energię, a bilans wychodzi na zero.
Według analiz ekspertów koszt budowy domu w technologii pasywnej jest wyższy od budowy tradycyjnego budynku o około 15%. Jednak koszty na jego ogrzewanie są ponad 8 razy niższe! W zależności od jakości oraz parametrów wykorzystanych materiałów, projektu domu oraz precyzji wykonania zwrot z inwestycji może wynieść zaledwie 10 lat.
Aby zużycie energii w budynku pasywnym nie przekraczało tak niskiego poziomu, jak 15 kWh/m2, konieczne jest wdrożenie nowoczesnych technologii budowlanych, rozwiązań oraz materiałów. Technologia pasywna wymaga przede wszystkim doskonałej izolacyjności termicznej ścian, dachu oraz okien. Warto bowiem przypomnieć, że wysokie zużycie energii wynika głównie z powstawania tzw. mostków termicznych, czyli miejsc, przez które ciepło w niekontrolowany sposób ucieka na zewnątrz.
Uzyskanie niskiego zapotrzebowania na energię w budynkach pasywnych jest możliwe m.in. dzięki takim czynnikom, jak:
- prosta bryła – budynki są projektowane na bazie prostokąta lub kwadratu;
- prosty projekt dachu – najlepiej płaski, bez wykuszy czy lukarn;
- zwiększenie grubości warstwy izolacyjnej ścian oraz stosowanie materiałów o jak najlepszych właściwościach termicznych;
- odpowiednie usytuowanie budynku na działce względem stron świata oraz unikanie zacienienia budynku;
- okna od strony południowej – czyli najbardziej nasłonecznionej; pozyskaną w ten sposób energię słoneczną można wykorzystać np. do ogrzania wnętrza;
- niewielkie okna lub brak okien od strony północnej – aby zapobiegać stratom ciepła;
- stolarka okienna i drzwiowa o bardzo dobrych właściwościach termicznych;
- zastosowanie nowoczesnych technologii – jak np. wentylacja mechaniczna z rekuperacją, czyli odzyskiem ciepła;
- zastosowanie instalacji wykorzystujących – np. ogrzewanie domu pompą ciepła i wytwarzanie prądu za pomocą instalacji fotowoltaicznej.
(Fot. materiały partnera)
W przypadku domu pasywnego fotowoltaika wydaje się być najkorzystniejszym rozwiązaniem. System pozwala bowiem na samodzielne wytwarzanie prądu na użytek własny. Można go wykorzystać na bieżące potrzeby gospodarstwa domowego i dzięki temu przynajmniej częściowo uniezależnić się od sprzedawców energii elektrycznej oraz podwyżek cen prądu. Co więcej, prąd z fotowoltaiki może zasilić także instalację cieplną w budynku – jeżeli tylko zdecydowaliśmy się na system elektryczny.
Kluczowy jest na pewno projekt fotowoltaiki, jej lokalizacja i prawidłowy montaż względem stron świata. Maksymalne uzyski osiągniemy, jeśli nasze panele ustawimy w kierunku południowym, pod kątem 35–40 stopni, w nie zacienionym miejscu. W przypadku płaskiego dachu budynku pasywnego stosunkowo łatwo można uzyskać optymalne ustawienie paneli przy pomocy konstrukcji wsporczej.
Działanie fotowoltaiki w ogromnej mierze uzależnione jest od pory roku i nasłonecznienia. W Polsce najwięcej prądu system produkuje w sezonie wiosenno-letnim. Możemy go zużyć na bieżące potrzeby swojego gospodarstwa domowego, a niewykorzystane nadwyżki sprzedać do sieci energetycznej (dotyczy to właścicieli instalacji, którzy wniosek o podłączenie instalacji fotowoltaicznej do sieci złożyli po 1 kwietnia 2022 roku). W momencie większego zapotrzebowania na energię elektryczną trzeba ją jednak kupić od sprzedawcy energii. Dlatego, aby nie przekroczyć maksymalnego zużycia energii przez budynek pasywny, warto pomyśleć o dodatkowym rozwiązaniu, które pozwoli na magazynowanie energii we własnym zakresie. Dzięki temu wyprodukowany prąd będzie można wykorzystać w dogodnym momencie.
W przypadku budownictwa pasywnego znaczenie mają wyśrubowane wymagania i ograniczenia dotyczące rocznego zużycia energii pierwotnej. Fotowoltaika to zatem idealne rozwiązanie, aby spełnić te wszystkie wymogi, a jednocześnie sposób na niezależność energetyczną.