Prawie za darmo prąd i ciepło. Polskie pomysły

Jak pozy­skać nie­mal dar­mo­wy prąd, cie­pło i wodę? Wiąże się z tym pozy­ski­wa­nie prą­du z wła­snych odna­wial­nych źró­deł a cie­pła wte­dy, gdy jest naj­tań­sze, by zma­ga­zy­no­wać je na póź­niej. Do tego moż­na dodać uży­wa­nie wody z desz­czów­ki. To tyl­ko nie­któ­re ze spo­so­bów na rady­kal­ne zmniej­sze­nie comie­sięcz­nych rachunków. 

Jak to zro­bić? Wielki poten­cjał drze­mie cho­ciaż­by w budow­nic­twie. Samowystarczalne budyn­ki mogą stać się pol­ską spe­cjal­no­ścią dzię­ki fun­du­szom euro­pej­skim, któ­re wyda­je Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. NCBR wspie­ra 9 dużych przed­się­wzięć badaw­czych.

Jak zmniejszyć rachunki za ogrzewanie gazem i nie tylko

Z jed­nej stro­ny trze­ba zna­czą­co obni­żyć zapo­trze­bo­wa­nie na ener­gię w budyn­kach, a z dru­giej – nie mar­no­wać tej, któ­rej uży­cie jest konieczne.

Nawet dwie trze­cie wydat­ków na ener­gię w Polsce przy­pa­da na ogrze­wa­nie. Jednym z naj­lep­szych spo­so­bów na zmia­nę tej sytu­acji jest wymia­na wen­ty­la­cji z gra­wi­ta­cyj­nej na mecha­nicz­ną. Dzięki temu zapo­trze­bo­wa­nie na cie­pło w porów­na­niu do typo­we­go budyn­ku będzie moż­na zmniej­szyć mniej wię­cej o jed­ną trze­cią, a w zimie – jesz­cze więcej.

Tradycyjna wen­ty­la­cja gra­wi­ta­cyj­na dzia­ła według praw fizy­ki. To po pro­stu zwy­kła krat­ka zamiesz­czo­na w kuch­ni czy łazien­ce. Przy wen­ty­la­cji mecha­nicz­nej mamy obieg regu­lo­wa­ny przez dwa wen­ty­la­to­ry: nawiew­ny i wywiew­ny. Strumień może być regu­lo­wa­ny w har­mo­no­gra­mie dzien­nym czy tygo­dnio­wym. Daje to więc duże oszczęd­no­ści, bo wen­ty­la­cję moż­na usta­wić tak, aby pra­co­wa­ła tyl­ko wte­dy, gdy jest potrzeb­na, na przy­kład gdy ktoś prze­by­wa w poko­ju. Do tego docho­dzi zna­czą­cy odzysk ciepła. 

W przy­pad­ku zim­nych dni nie nawie­wa­my do pomiesz­cze­nia mroź­ne­go powie­trza. Jeśli to usu­wa­ne ma tem­pe­ra­tu­rę 20°C, to powie­trze nawie­wa­ne nie będzie mia­ło 2°C, ale 18°C. W ten spo­sób zapo­trze­bo­wa­nie na cie­pło z cen­tral­ne­go ogrze­wa­nia będzie o wie­le mniejsze.

dr inż. Mariusz Skwarczyński z NCBR, kie­row­nik pro­jek­tu „Wentylacja dla szkół i domów”

W ramach przed­się­wzię­cia dofi­nan­so­wa­ne­go z NCBR wen­ty­la­cja mecha­nicz­na ma być zde­cen­tra­li­zo­wa­na. Oznacza to, że w przy­pad­ku budyn­ków wie­lo­ro­dzin­nych, brak zgo­dy jed­ne­go sąsia­da nie zablo­ku­je zaś moż­li­wo­ści insta­la­cji wen­ty­la­cji u innych.

Co cie­ka­we, w szko­łach czuj­ni­ki wen­ty­la­cji wyczu­ją, że po wej­ściu dzie­ci do sali tem­pe­ra­tu­ra wzro­sła, dla­te­go insta­la­cja będzie pra­co­wać na mniej­szych obro­tach. Dodatkowo korzy­sta­nie z pom­py powie­trza będzie o wie­le tań­sze w eks­plo­ata­cji i utrzy­ma­niu niż tra­dy­cyj­ne grzej­ni­ki opar­te na kotłow­ni węglo­wej czy gazowej.

Wymiana źródła ogrzewania

Kotły i pie­ce na pali­wa sta­łe znaj­du­ją się w 3 milio­nach pol­skich domów. W nad­zo­ro­wa­nym przez NCBR mnie przed­się­wzię­ciu rezy­gnu­je się ze spa­la­nia paliw. 

Cały budy­nek ma być zasi­la­ny pom­pa­mi cie­pła, a sys­tem wen­ty­la­cji mecha­nicz­nej będzie zapro­jek­to­wa­ny tak, że nie będzie dzia­łał, gdy niko­go nie będzie w pomiesz­cze­niu. Kolejny klu­czo­wy aspekt to jak naj­więk­sze wyko­rzy­sty­wa­nie ener­gii na miej­scu. Pozwoli to unik­nąć dużych strat na prze­sy­le, któ­re wyno­szą nawet kil­ka­dzie­siąt pro­cent. Budynek będzie pro­du­ko­wał ener­gię sam, a jej nad­miar zosta­nie zma­ga­zy­no­wa­ny latem w bate­riach i wyko­rzy­sty­wa­ny zimą, gdy zapo­trze­bo­wa­nie jest większe.

Piotr Kopacz z NCBR, kie­row­nik pro­jek­tu „Budownictwo efek­tyw­ne ener­ge­tycz­nie i procesowo”.

W ramach przed­się­wzię­cia wybra­ni w toku postę­po­wa­nia wyko­naw­cy będą mie­li za zada­nie budo­wę czte­rech budyn­ków: spo­łecz­ne­go, senio­ral­ne­go i dwóch jed­no­ro­dzin­nych. Niemal cała woda (nawet 95%) ma zaś pocho­dzić z oczysz­czo­nej desz­czów­ki, wody sza­rej (woda z prysz­ni­ca i umy­wa­lek), a nawet wody czar­nej (woda z toa­let po oczysz­cze­niu będzie nada­wać się do pod­le­wa­nia przy­do­mo­we­go trawnika).

NCBR liczy zatem nie tyle na obni­że­nie rachun­ków za ener­gię, co wręcz ich wyeli­mi­no­wa­nie, a wiec dar­mo­wy prąd i wodę a nawet ciepło. 

Żeby osią­gnąć suk­ces, punk­tem wyj­ścia musi być zmniej­sze­nie zapo­trze­bo­wa­nia na ener­gię. Najlepszym na to spo­so­bem jest odpo­wied­nia ter­mo­mo­der­ni­za­cja. Szacuje się, że ok. 70 proc. budyn­ków jed­no­ro­dzin­nych w Polsce to budyn­ki cał­ko­wi­cie nie­ocie­plo­ne bądź ocie­plo­ne zde­cy­do­wa­nie zbyt cien­ki­mi war­stwa­mi izolacji.

Magazyny ciepła

Wśród przed­się­wzięć reali­zo­wa­nych przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju są i te doty­czą­ce maga­zy­nów ener­gii elek­trycz­nej i cie­pła. Ciepło moż­na będzie maga­zy­no­wać w wodzie, solan­ce lub mate­ria­łach zmien­no­fa­zo­wych. Najbardziej obie­cu­ją­ca – bo maga­zy­nu­ją­ca kil­ku­krot­nie wię­cej cie­pła w tej samej obję­to­ści – jest ta ostat­nia opcja. 

Niektórzy wyko­naw­cy zade­kla­ro­wa­li, że koszt cie­pła i chło­du dzię­ki zasto­so­wa­niu ich tech­no­lo­gii może wynieść zale­d­wie 350 zł rocz­nie. Potencjalnie za taką wła­śnie kwo­tę moż­na więc zapew­nić sobie cie­pło w chłod­ne dni, kli­ma­ty­za­cję w upal­ne dni i cie­płą wodę każ­de­go dnia roku. 

Czytaj tak­że: Wodorowy kocioł ogrze­je domy?

Warto jed­nak dodać, że tak niskie opła­ty doty­czą maga­zy­no­wa­nia sezo­no­we­go, np. przez pół roku. Być może lep­szym roz­wią­za­niem jest więc maga­zy­no­wa­nie cie­pła w krót­szej per­spek­ty­wie, czy­li dobo­wo bądź tygo­dnio­wo. Wówczas wiel­kość takie­go maga­zy­nu jest o wie­le mniej­sza – wyno­si mniej wię­cej 100 cm x 50 cm x 80 cm. Natomiast cena rocz­na cie­pła i chło­du będzie 3–4 razy wyż­sza niż w przy­pad­ku maga­zy­nu sezo­no­we­go, ale sam sys­tem jest o wie­le tań­szy, prost­szy i mniejszy.

Darmowy prąd w magazynach energii

Do tego docho­dzi przed­się­wzię­cie „Magazynowanie ener­gii elek­trycz­nej”. Zakłada ono stwo­rze­nie opar­te­go nie­mal w cało­ści na dostęp­nych w Polsce surow­cach maga­zy­nu ener­gii elek­trycz­nej, któ­ry pomie­ści 15 kWh. Tyle ener­gii powin­no wystar­czyć tra­dy­cyj­ne­mu gospo­dar­stwu domo­we­mu przy­naj­mniej na jeden dzień.

Nie cho­dzi nam o to, żeby korzy­stać z bate­rii cały czas i odciąć się od sie­ci. Tak może być kie­dyś, w przy­szło­ści. Na teraz naszym celem jest wpię­cie bate­rii do sys­te­mu elek­tro­ener­ge­tycz­ne­go po stro­nie użyt­kow­ni­ka. Czyli podob­nie jak na to miej­sce w przy­pad­ku foto­wol­ta­iki. Najpierw wyko­rzy­stu­je­my więc ener­gię lokal­nie, na miej­scu, dopie­ro potem jej nad­miar maga­zy­nu­je­my, a odda­nie do sie­ci nastę­pu­je na samym końcu

dr Maciej Chmieliński z NCBR, kie­row­nik pro­jek­tu „Magazynowanie ener­gii elektrycznej”.

Oczywiście wspo­mnia­ne roz­wią­za­nia nie są na ten moment ide­al­ne. Część z nich o wie­le łatwiej zasto­so­wać w nowym budow­nic­twie niż w sta­rych kamie­ni­cach w cen­trach miast. Na [rzy­kład dostar­cza­ją­ce dar­mo­wy prąd pane­le foto­wol­ta­icz­ne, ale tak­że kolek­to­ry sło­necz­ne, maga­zy­ny ener­gii czy pom­py cie­pła. To pro­duk­ty, któ­re sta­ły się bar­dziej efek­tyw­ne i tańsze. 

Warto mieć też na uwa­dze, że choć począt­ko­we kosz­ty inwe­sty­cji mogą wyda­wać się duże, to w dłuż­szej per­spek­ty­wie zwró­cą się one z nawiąz­ką. Niektóre roz­wią­za­nia mogą „spła­cić się” w cią­gu kil­ku lat, inne w cią­gu kil­ku­na­stu. Już teraz są to więc tech­no­lo­gie, któ­re mogą zain­te­re­so­wać wie­le osób w Polsce.