Poprawa stanu środowiska naturalnego stała się w ostatnich czasach jednym z najważniejszych zagadnień społecznych, które w pewnym stopniu staje się obowiązkiem każdego z nas. Dotyczy to przede wszystkim redukcji emisji gazów cieplarnianych, co wiąże się z ograniczeniem wykorzystania konwencjonalnych źródeł energii. Unia Europejska równolegle wdraża wiele projektów umożliwiających osiągnięcie tego celu.
Prowadzone są m.in. działania mające na celu obniżenie zapotrzebowania na ciepło budynków. Docelowo każdy nowo budowany obiekt ma charakteryzować się znikomym zużyciem energii, mowa oczywiście o budynkach pasywnych i zeroenergetycznych. Wynikiem tych działań są wymagania prawne dotyczące energochłonności budynków wprowadzone w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych jakim odpowiadać powinny budynki i ich usytuowanie. Ustalono w nich wymagania dla sposobu projektowania oraz wykonania budynków i jego instalacji.
Od 2014 roku nowe warunki techniczne wymuszają wykorzystanie materiałów o odpowiednich parametrach izolacyjnych, przy jednoczesnym zastosowaniu odpowiedniego źródła ciepła czy chłodu. Rozporządzenie wprowadza wskaźnik EP, który obrazuje energochłonność budynku. EP to wskaźnik rocznego obliczeniowego zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną w budynku wyrażony w kWh/(m²·rok). Wprowadzone przepisy przewidywały zaostrzanie wymagań EP w trzech etapach: w 2014, 2017 oraz 2021 roku, aby przygotować branżę budowlaną do nowych standardów. Z każdym kolejnym etapem staje się to nie lada wyzwaniem i jest coraz trudniejsze. Już po wejściu WT 2017, bardzo trudne jest osiągnięcie wymaganych wartości wskaźnika EP, bez wykorzystania instalacji OZE. Najbardziej rygorystyczne obostrzenia czekają nas jednak w 2021 roku.
Wartość wskaźnika EP jest ściśle powiązana z EU, EK oraz współczynnikiem wi. Obrazuje to dobrze poniższy rysunek:
Analiza wariantów ogrzewania
W celu określenia możliwości spełnienia wymagań energetycznych WT 2021 przeprowadziliśmy wielowariantową analizę porównawczą zastosowania różnych źródeł ciepła w budynku.
Obliczenia zostały wykonane na podstawie Rozporządzenia 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 Poz. 376).
Do analizy przyjęto budynek wielorodzinny wybudowany w standardzie WT19 pod kątem izolacyjności przegród o następujących parametrach:
Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła,
Powierzchnia przestrzeni ogrzewanej: 2605 m2,
Zapotrzebowanie na energię użytkową dla c.o. i wentylacji: 64321 kWh/rok,
Zapotrzebowanie na energię użytkową dla c.w.u.: 35685 kWh/rok.
Maksymalna wartość wskaźnika EP do 2021 roku: 65 kWh/(m2 • rok). Objaśnienia: GAHP-A – powietrzna gazowa absorpcyjna pompa ciepła GAHP-GS – gruntowa gazowa absorpcyjna pompa ciepła KG – kondensacyjny kocioł gazowy GSPC – gruntowa sprężarkowa pompa ciepła PSPC – powietrzna sprężarkowa pompa ciepła BEE – system odzysku ciepła z wody szarej
Dla wariantu z instalacją PV założono, że pokryje ona 50% zapotrzebowania na energię elektryczną.
Przy takich założeniach, osiągnięcia minimalnych wartości nie gwarantuje wykorzystanie dowolnej pompy ciepła. Gazowe absorpcyjne pompy ciepła oraz gruntowa sprężarkowa pompa ciepła spełniają warunki jedynie w układach monowalentnych. Natomiast powietrzna sprężarkowa pompa ciepła jest w stanie je spełnić przy wykorzystaniu instalacji fotowoltaicznej, osiągając jednocześnie najniższą wartość EP ze wszystkich analizowanych wariantów. Z pewnością jest to dobra wiadomość dla firm instalatorskich, które przez ostatnie lata znacznie przyczyniły się do zwiększenia zainteresowania tego typu układami. Należy jednak pamiętać, że nie w każdym przypadku uda się wykonać instalację PV, która pokryje 50% zapotrzebowania na energię elektryczną danego budynku i rozwiąże problem niekorzystnego wpływu zasilania pompy ciepła z sieci elektrycznej.
Poniżej znajdują się warianty z systemami zmniejszającymi zapotrzebowanie na energię do przygotowania ciepłej wody użytkowej (instalacja solarna o 50%, system odzysku ciepła z wody szarej BEE o 20%).
Wykorzystanie kolektorów słonecznych pozwoliło na spełnienie warunków technicznych wariantom z gazową absorpcyjną pompą ciepła i kotłem gazowym oraz z powietrzną sprężarkową pompą ciepła. Zastosowanie systemu odzysku z wody szarej BEE nie pozwala co prawda powyższym układom na osiągnięcie minimalnych wartości, ale obniża wartości w pozostałych wariantach, dzięki czemu istnieje szansa, że nieco oszczędzając na obudowie termicznej budynku nadal będą mogły one spełnić warunki. Wykorzystanie systemów zmniejszających zapotrzebowanie na energię do przygotowania ciepłej wody użytkowej dodatkowo zwiększa efektywność całego układu i zmniejsza koszty eksploatacji.
Kolejny etap zaostrzeń wytycznych dotyczących maksymalnych wskaźników współczynnika zużycia energii elektrycznej oraz przewodzenia ciepła przyprawi o jeszcze większy ból głowy inwestorów. Od 2021 roku prawdziwym wyzwaniem stanie się ogrzewanie mieszkań, ponieważ tradycyjne kotły, nawet wspomagane przez instalacje solarne, nie będą w stanie sprostać restrykcyjnym wskaźnikom. Rozwiązaniem są systemy wykorzystujące odnawialne źródła energii, ponieważ im większy ich udział w bilansie energetycznym domu, tym łatwiej osiągnąć wymagania. Pompy ciepła idealnie wpisują się w przyszłość energetyczną budynków mieszkalnych.
Jeżeli aktualnie pracujesz nad audytem, skontaktuj się z nami:
Razem z Dariuszem Krąpcem odpowiadamy za województwo zachodniopomorskie, wielkopolskie, lubuskie, dolnośląskie. Potrzebujesz wsparcia technicznego lub handlowego? Z chęcią podzielimy się z Tobą swoją wiedzą.
Zapraszamy do udziału w Akademii Profesjonalistów Gazuno. Raz w miesiącu otrzymasz zaproszenie na nasze spotkania oraz dostęp do wcześniejszej rejestracji. Zapisz się już teraz, aby nie przegapić nadchodzących wydarzeń!
