Ogrzewanie domu prądem

Z technicznego punktu widzenia, wykorzystanie prądu do ogrzewania to żaden problem. W końcu przenośne grzejniki używane są powszechnie jako uzupełniające (stosowane sporadycznie) źródło ciepła od dziesiątków lat. Natomiast jeśli prąd ma być głównym źródłem, to częściej wykonuje się elektryczne ogrzewanie podłogowe lub włącza kocioł elektryczny do wodnej instalacji c.o. (wraz z innym kotłem lub kominkiem z płaszczem wodnym). Przy czym elektryczna podłogówka zdecydowanie wyróżnia się prostą budową, a co za tym idzie – trwałością i bezawaryjnością. Tu wystarczą przewody grzejne (oporowe) i nawet najprostszy termostat. Nie ma zaś żadnych elementów ruchomych (jak pompy i zawory), nic się nie rozszczelni, ani nie zamarznie. Przy tym – jeśli wziąć pod uwagę ostateczny koszt wykonania ogrzewania – to elektryczna podłogówka okazuje się tańsza, niż systemy c.o. z kotłem lub pompą ciepła. A należy wziąć pod uwagę koszt przyłączy, kominów itd. Nie wspominając o tym, że sama działka z dostępem do sieci gazowej będzie kosztowała więcej.

Zapotrzebowanie na energię i fotowoltaika

 

Wykorzystanie prądu z PV do ogrzewania obniża wskaźnik EP budynku. (depositphotos)

O ile zaprojektowanie budynku ogrzewanego prądem pochodzącym wyłącznie z sieci jest bardzo trudne, to dodanie instalacji PV niezmiernie ułatwia to zadanie.

Zasadnicze znaczenie zawsze będzie mieć zapotrzebowanie budynku na energię. Jednak trzeba doprecyzować, że projektant musi uwzględniać jej trzy rodzaje:

• pierwotną – będącą miarą emisji CO2, razem z nakładami na wydobycie paliw, ich przetworzenie itp.;
• końcową – dostarczaną do granic działki, za nią faktycznie płacimy;
• użytkową – efektywnie wykorzystaną do ogrzewania pomieszczeń czy przygotowywania c.w.u.

W projektach i świadectwach charakterystyki energetycznej, najbardziej wyeksponowana jest wartość energii pierwotnej EP. Jednak ilość energii, na którą faktycznie jest zapotrzebowanie w instalacji grzewczej, może być skrajnie różna od wartości EP. Jeżeli projekt będzie miał roczny wskaźnik EP na poziomie 30 kWh/m² przy założeniu, że ogrzewanie ma być elektryczne zasilane tylko z sieci energetycznej, to jego rzeczywiste zapotrzebowanie na energię wyniesie zaledwie ok. 10 kWh/m². Przy wyznaczaniu EP, energię elektryczną z sieci mnożymy przez wskaźnik 3. To tzw. współczynnik nakładu, najwyższy właśnie w przypadku prądu z sieci. Realia są bowiem takie, że 2/3 energii faktycznie zawartej w węglu zostaje stracone na etapie wytwarzania i przesyłu prądu. Dla porównania, węgiel lub gaz spalane w kotle będą mieć współczynnik nakładu równy 1,1. Innymi słowy, jeśli będziemy korzystać z prądu z sieci, energia użytkowa (realnie oddana przez instalację grzewczą do pomieszczeń) wyniesie rocznie ok. 10 kWh/m². To skrajnie mało, zdecydowanie poziom domów pasywnych.

Jednak w tej sytuacji samo ogrzewanie pomieszczeń nie może być bardzo energochłonne, bo zgodnie z aktualnymi przepisami (WT 2021), łączna wartość EP nie może przekroczyć rocznie 70 kWh/m² na łączne potrzeby:

• ogrzewania;
• wentylacji;
• przygotowywania c.w.u.

Jeżeli nawet uda się jakimś sposobem bardzo ograniczyć zapotrzebowanie na te dwa pozostałe składniki, to i tak na ogrzewanie zostanie nam maksymalnie 40–50 kWh/m², czyli realnie kilkanaście kWh/m² w postaci energii użytkowej.
Zbudowanie własnej mikroelektrowni wywróci te rachunki do góry nogami. Przede wszystkim dlatego, że dla prądu pozyskanego z fotowoltaiki, współczynnik nakładu energii pierwotnej (EP) wynosi 0 – słownie „zero”. Można więc osiągnąć nawet zerowy wskaźnik EP na rzecz ogrzewania. Przy czym bilansujemy produkcję i zużycie energii w cyklu rocznym. Pokrycie zapotrzebowania na ciepło z bieżącej produkcji (w danym momencie) jest przecież nierealne w środku zimy. Za to wiosną i jesienią faktycznie można zasilać ogrzewanie od razu własnym prądem.

Jak duża instalacja fotowoltaiczna?

 

Ilość miejsca na dachu może okazać się zbyt mała, jeśli myślimy o ogrzewaniu prądem. (depositphotos)

Co do niezbędnej wielkości instalacji PV, znów musimy zacząć od pytania o zapotrzebowanie domu na energię. Jeżeli nasza elektryczna podłogówka realnie pobiera np. 40 kWh/m², to rocznie przy 100 m² powierzchni ogrzewanej będzie to powiększać zapotrzebowanie domu na energię elektryczną o 4000 kWh. Tak naprawdę to niewiele, zrównoważy to ok. 4 kWp mocy zainstalowanej w mikroelektrowni. Co bardzo ważne, przy obowiązującym obecnie bilansowym systemie rozliczania (za 1 kWh oddanej energii możemy potem odebrać 0,8 kWh), oznacza to redukcję kosztów ogrzewania o ok. 90% (bo część energii zużyjemy bezpośrednio). Jeśli odnośnie nowych instalacji od roku 2022 wejdzie zamiast tego system sprzedaży wytworzonej w mikroinstalacji energii, to oszczędności będą znacznie mniejsze – w granicach 50%. Wszystko dlatego, że stawka sprzedaży energii do sieci ma być dużo niższa od ceny jej zakupu (o około 60%).