Czy dom może być samowystarczalny energetycznie? Jak uniezależnić się od dostawcy prądu?

Opublikowano: 17.07.2024Autor: Barbara OchmanDrukujUdostępnij

Jak wygląda dom niezależny energetycznie?

Postępujące zmiany klimatyczne i kryzys energetyczny wpływają na gwałtowny wzrost cen prądu. Podwyżki oraz troska o środowisko sprawiają, że część z nas dąży do osiągnięcia samowystarczalności energetycznej we własnym domu. Czy stworzenie takiej nieruchomości jest dziś wykonalne? Całkowita niezależność energetyczna w teorii okazuje się możliwa, jednak względy bezpieczeństwa wymagają od nas polegania na konwencjonalnych źródłach energii spełniających funkcję zasilania awaryjnego.

W trakcie codziennego funkcjonowania niemal bez przerwy korzystamy z energii cieplnej i elektrycznej. Prąd zasila sprzęty AGD, RTV, oświetla pomieszczenia, a czasem służy do podgrzewania wody. Mieszkańcy domów niezależnych energetycznie najczęściej wykorzystują pozyskany prąd do energochłonnych zadań. W samowystarczalnych budynkach energia z reguły pochodzi z:

• paneli fotowoltaicznych,
• turbin wiatrowych,
• biomasy z własnych upraw.

Ludzie, którzy żyją w samowystarczalnych domach, nie muszą się przejmować rosnącymi cenami energii elektrycznej, a przerwy w dostawie prądu ich nie dotyczą. W zeszłym roku Damian Cieślik – polski architekt – zaprojektował pierwszy budynek samowystarczalny energetycznie do samodzielnej konfiguracji. Tak zwany Dom Zmienny zawiera mnóstwo inteligentnych rozwiązań, fotowoltaiczny dach, fasadę i carport, a dany projekt można dowolnie konfigurować. Pracownie architektoniczne udowodniły już, że wybudowanie domu samowystarczalnego jest możliwe, jednak to przedsięwzięcie generuje bardzo wysokie koszty.

Jak obliczyć zapotrzebowanie energetyczne naszego domu?

Dom samowystarczalny energetycznie buduje się w inny sposób niż tradycyjne nieruchomości mieszkalne. Taki obiekt powinien być całkowicie niezależny od zewnętrznego przesyłu energii i ciepła, a w wielu przypadkach opiera się także na technologiach, które eliminują konieczność podłączenia się do wodociągów i sieci kanalizacyjnej. Domy samowystarczalne nie są nowością w świecie budownictwa – pierwszy taki obiekt powstał pod koniec XX wieku we Fryburgu. Budynek zaprojektowany przez Rolfa Discha produkuje więcej energii, niż potrzebują jego mieszkańcy i nie emituje żadnych szkodliwych związków chemicznych.

Jeżeli marzymy o domu samowystarczalnym energetycznie, to fotowoltaika i niewielka turbina wiatrowa mogą okazać się niedostateczne. Właściciele takich budynków często decydują się na instalację kolektorów gruntowych, pompy ciepła, zbiornika buforowego ciepłej wody, akumulatora, zbiornika na wodę deszczową, czy własnej stacji ładowania samochodów elektrycznych.

Ocena wymagań energetycznych powstającego domu nie należy do najprostszych zadań. Projektanci z reguły posługują się założeniami teoretycznymi i przybliżonymi wartościami. Dokładne parametry poznamy dopiero wtedy, gdy zamieszkamy w domu i rozpoczniemy eksploatację sprzętów. Analiza otrzymanych wartości pozwoli na określenie maksymalnego zapotrzebowania energetycznego konkretnego domu.

Słońce i wiatr, czyli skąd czerpać energię w samowystarczalnym domu?

Podstawowym źródłem odnawialnej energii w domach mieszkalnych jest promieniowanie słoneczne. Rola generatorów wiatrowych okazuje się mniej istotna, jednak w ostatnich latach Polacy zaczynają przekonywać się także do tego rozwiązania. Niestety, poleganie na odnawialnych źródłach energii jest trudne, ponieważ zarówno słońce, jak i wiatr charakteryzują się okresowością oraz nieprzewidywalnością działania. Najwięcej energii z paneli fotowoltaicznych można pozyskać w pogodne, letnie dni. Zimą ekspozycja słoneczna jest o wiele słabsza i krótsza, co przekłada się na znaczne osłabienie produkcji, dlatego nowoczesne systemy powinny mieć dostęp także do konwencjonalnego zasilania awaryjnego.

Warto pamiętać, że w ciągu roku do ziemi dociera około 1000 kWh energii słonecznej na jeden metr kwadratowy. Ponad 3/4 tej wartości dopływa do nas podczas pięciu najcieplejszych miesięcy – od maja do września. W nocy przekazywanie energii z promieniowania świetlnego jest niemożliwe. Kolektor słoneczny o powierzchni 1m² może przejąć w ciągu roku około 300-400 kWh. Życie w samowystarczalnym domu generuje wyraźne oszczędności. Chociaż stworzenie takiego obiektu pochłonie sporo pieniędzy, to inwestycja zacznie się zwracać już po kilku latach od zakończenia budowy.

W jaki sposób możemy rozwiązać problem nierównomiernego dopływu energii?

Panele fotowoltaiczne oraz turbina to za mało, aby nasz dom zyskał miano samowystarczalnego energetycznie. Ponieważ odnawialne zasoby charakteryzują się dużą nierównomiernością pozyskiwanej energii, to będzie nam potrzebna akumulatorowa jednostka magazynująca, służąca do przechowywania nadwyżki energii i pokrywania zapotrzebowania w przypadku niekorzystnych warunków pogodowych. Najpopularniejszym rodzajem akumulatora jest krajowa sieć elektroenergetyczna. To rozwiązanie polega na przejmowaniu nadmiaru energii w ramach umowy prosumenckiej.

Współpraca z operatorem sieci dystrybucyjnej nie zapewnia pełnej niezależności, jednak znacząco wpływa na zmniejszenie kosztów pozyskiwania energii. Niestety, budowa autonomicznego domu wiąże się z bardzo wysokimi nakładami inwestycyjnymi. Stworzenie samowystarczalnego energetycznie budynku w teorii jest możliwe, jednak problem przechowywania nadwyżek z dowolnego źródła OZE wciąż nie został rozwiązany w taki sposób, by mieszkańcy autonomicznego domu zyskali pełny komfort przy rozsądnych kosztach inwestycji.