POLECAMY:

Instalacje w budynkach jednorodzinnych 2023 Ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja i przygotowanie ciepłej wody + programy kalkulacyjne

Zastosowanie OZE w instalacjach nowo wznoszonych budynków już od kilku lat jest konieczne, by spełnić wymagania prawne dotyczące maksymalnego wskaźnika nieodnawialnej energii pierwotnej EP. Dodatkowym argumentem przemawiającym za OZE jest gwałtowny wzrost cen paliw kopalnych oraz niepewność ich dostaw w sezonie grzewczym.

Nowo projektowane budynki muszą spełniać warunki dotyczące izolacyjności przegród i oszczędności energii zawarte w Rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [1]. Przegrody muszą się charakteryzować współczynnikami przenikania ciepła U, wyrażonymi w W/(m²·K), mniejszymi lub równymi wartościom podanym w tabelach, a dla budynku mieszkalnego jednorodzinnego wskaźnik zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP_H+W na potrzeby ogrzewania, wentylacji oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej, obliczony zgodnie z metodyką wykonywania świadectw charakterystyki energetycznej budynku [2], musi być mniejszy lub równy 70 kWh/(m²·rok) (dla budynku wielorodzinnego wartość ta wynosi 65) [1]. Im mniejszym wskaźnikiem zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną charakteryzuje się budynek, tym mniejsza jest emisja dwutlenku węgla do atmosfery, co oznacza, że zastosowano bardziej ekologiczne rozwiązania zasilania w energię.

Wskaźnik zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną dla budynku mieszkalnego wyposażonego w instalacje ogrzewania i wentylacji oraz ciepłej wody użytkowej obliczany jest ze wzoru:

EP_H+W = (Q_K,H⋅ w_H+ Q_K,W⋅ w_w + E_el,pom⋅ w_el)/A_f

Wskaźnik odniesiony jest do powierzchni o regulowanej temperaturze powietrza w budynku A_f, czyli praktycznie do powierzchni ogrzewanej budynku.

Roczne zapotrzebowanie na energię końcową dla systemu ogrzewania Q_K,H oraz dla systemu przygotowania ciepłej wody użytkowej Q_K,W oblicza się, uwzględniając sprawności systemów ogrzewania i ciepłej wody, zgodnie ze wzorami:

Q_K,H = Q_H,nd /η_H,tot

i

Q_K,W = Q_W,nd /η_W,tot

η_H,tot = η_H,g ⋅ η_H,s ⋅ η_H,d ⋅ η_H,e

i

η_W,tot   = η_W,g ⋅ η_W,s ⋅ η_W,d ⋅ η_W,e

Średnioroczne sprawności w instalacji ogrzewania (η z indeksem H) oraz ciepłej wody użytkowej (η z indeksem W) oznaczają odpowiednio średnioroczne sprawności: wytwarzania (η_H,g i η_W,g), akumulacji (η_H,s i η_W,s), przesyłu (η_H,d i η_W,d) oraz wykorzystania i regulacji (η_H,e i η_W,e).

W obliczeniach wg rozporządzenia [2] uwzględnia się również energię elektryczną pomocniczą E_el,pom służącą do napędu urządzeń pomocniczych w rozpatrywanych systemach technicznych.

Współczynniki nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej w_H, w_w i w_el na wytworzenie i dostarczenie energii do systemów w budynku są przyjmowane na podstawie tabeli z rozporządzenia [2]. W przypadku miejscowego wytwarzania energii w budynku: z paliw konwencjonalnych są równe 1,1; z energii słonecznej, wiatrowej czy geotermalnej są równe 0, a z biomasy i biogazu wynoszą odpowiednio 0,2 i 0,5. Jak widać, zastosowanie źródeł energii odnawialnej w budynku znacznie zmniejsza wskaźnik EP_H+W i tym samym umożliwia spełnienie wymagań warunków technicznych [1]. W praktyce budynki spełniające wymagania warunków technicznych dotyczące maksymalnych współczynników przenikania ciepła [1] nie spełnią wymagań odnośnie do maksymalnego wskaźnika zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną bez zastosowania w systemach instalacyjnych dużego udziału odnawialnych źródeł energii.

Odnawialne źródła energii – z jakiego wsparcia finansowego mogą skorzystać inwestorzy

Zastosowanie technologii opartych na OZE ciągle jeszcze generuje wysokie koszty inwestycyjne, wyższe niż w przypadku źródeł energii opartych na paliwach konwencjonalnych, dlatego też istotne dla inwestorów są programy wsparcia przedsięwzięć w budynkach nowo wznoszonych czy modernizowanych. Wsparcie finansowe w ramach programu „Czyste powietrze” czy „Ustawy o wspieraniu termomodernizacji i remontów (…)” przeznaczone jest dla budynków modernizowanych.

Dla nowych budynków przewidziany jest program „Moje ciepło”, który umożliwia uzyskanie bezzwrotnej dotacji na zakup i montaż pompy ciepła wraz z osprzętem na cele ogrzewania lub ogrzewania i przygotowania c.w.u. w budynkach o podwyższonym standardzie energetycznym. Wymogiem jest, aby budynek spełniał bardziej restrykcyjne wymagania energooszczędności niż te, które są w aktualnych warunkach technicznych [1]. W roku 2022 wymagany był maksymalny wskaźnik EP_H+W = 63 kWh/(m²·rok) (o 10% mniejszy niż wg rozporządzenia [1]), a w następnych latach ma być zmniejszony do 55 kWh/(m²·rok). Wysokość dotacji to 30–45% kosztów kwalifikowanych inwestycji, ale nie więcej niż 7000 zł w przypadku powietrznej pompy ciepła i 21 000 zł w przypadku gruntowej pompy ciepła. W budynku nie może być równocześnie zastosowane dodatkowe źródło ciepła na cele ogrzewania opalane paliwem stałym (np. kominki z płaszczem wodnym lub z rozprowadzeniem powietrza).

Program „Mój prąd 4.0” jest programem wsparcia dla instalacji fotowoltaicznych o mocy od 2 do 10 kWp odebranych od dnia 1 kwietnia 2022 r. w budynkach nowych czy modernizowanych. Wielkość dotacji zależy od zakresu inwestycji, która może obejmować oprócz mikroinstalacji PV również następujące elementy: magazyn ciepła, magazyn energii elektrycznej, montaż inteligentnych systemów zarządzania energią. Rozliczanie realizowane jest w systemie net-billingu, co oznacza, że rozliczana będzie nie ilość (jak w systemie net-metering), ale wartość energii według aktualnych stawek. Prosumenci sprzedają nadwyżki energii do sieci elektroenergetycznej według średnich cen z poprzedniego miesiąca (od sprzedanej energii nie płacą VAT, akcyzy ani podatku dochodowego), a gdy instalacja produkuje za mało energii w stosunku do chwilowych potrzeb, kupują energię elektryczną z sieci według wybranej taryfy ze wszystkimi obciążeniami.

W dalszej części artykułu:

Odnawialne źródła energii w przykładowym budynku jednorodzinnym

Opis analizowanych wariantów rozwiązań instalacyjnych

• Pompa ciepła i instalacja fotowoltaiczna
• Kocioł gazowy i kolektory słoneczne

Wskaźniki rocznego zużycia energii oraz emisja CO₂

Odnawialne źródła energii – porównanie kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych przedstawionych wariantów

Cały artykuł dostępny jest w numerze 3/2023 miesięcznika „Inżynier Budownictwa”.

dr inż. Aleksandra Specjał
Politechnika Śląska
Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki

Literatura
1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (t.j. Dz.U. z 2022 r. poz. 1225).
2. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 27 lutego 2015 r. w sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej (Dz.U. z 2015 r. poz. 376).

Źródło: Inżynier Budownictwa

POLECAMY:

Instalacje w budynkach jednorodzinnych 2023 Ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja i przygotowanie ciepłej wody + programy kalkulacyjne