Dom na trudne czasy: ogrzewanie i zasilanie

W ubiegłym tygodniu pisałem tu na blogu o moim pierwszej części mojego materiału o budowie domu, który będzie odporny na trudne czasy. Moim zdaniem nie będzie to zamek-forteca, tylko dom zużywający niewiele energii, najzwyczajniej w świecie tani w ogrzewaniu.

W poprzedniej części wspominałem m.in. o wyborze odpowiedniej działki i projektu, które pozwolą najefektywniej wykorzystać to, co natura daje nam za darmo, czyli głównie energię słoneczną. Właściwe zlokalizowanie budynku na działce, na której nic nie rzuca cienia w zimie, a do tego wykorzystanie dużych okien skierowanych na południe pozwala ogromne ilości ciepła pozyskać za pośrednictwem ogrzewania słonecznego.

Czytaj dalej…

Fotowoltaika – jak to działa?

Urządzenia elektryczne używane w domu lub firmie, aby działać potrzebują energii. Prąd można pobierać z sieci energetycznej lub samemu go produkować, dzięki instalacji fotowoltaicznej. Metody pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych są coraz powszechniejsze, dlatego warto dowiedzieć się czym jest i jak działa fotowoltaika.

Instalacja fotowoltaiczna – z czego się składa 

Składa się na nią cały zestaw urządzeń. Najważniejsze są panele fotowoltaiczne, które montuje się na dachu lub gruncie oraz inwerter, przekształcający prąd stały w zmienny – dostępny w gniazdkach. Inwerter zajmuje w domu niewiele miejsca – jest wielkości kuchenki mikrofalowej. W skład zestawu wchodzą także zabezpieczenia przeciwnapięciowe, których zadaniem jest ochrona przed przepięciami oraz wyładowaniami elektrycznymi. Ważnym elementem instalacji jest także system montażowy, do którego mocuje się panele.

Zasada działania instalacji fotowoltaicznej 

Pozyskanie energii elektrycznej następuje z promieni słonecznych. Dlatego ogniwa montuje się na dachu albo gruncie od strony południowej. W sytuacji montażu instalacji na gruncie albo ogrodzeniu, konieczne jest zastosowanie wysięgników, aby umieścić ogniwa na wysokości od 1,5 do 2 m. Dzięki temu nie utraci się powierzchni działki.

W ogniwach fotowoltaicznych połączonych w moduły, zachodzi zjawisko fotowoltaiczne (więcej o tym to działa dowiesz się na stronie Columbus Energy), które pozwala energii słonecznej przekształcić się w prąd stały. Grupa modułów, który zasila jeden falownik tworzy panel fotowoltaiczny, którego konstrukcja wsporcza umożliwia zamontowanie paneli na gruncie lub budynku. Zapewnia ona również stabilność całej konstrukcji.

Schemat działania instalacji fotowoltaicznej

Prąd, który powstaje w modułach, przekazywany jest do falownika. Ma on za zadanie przekształcić go na zmienny prąd, który cechuje się parametrami zgodnym z tymi w gniazdkach domowych. Oprócz tego falownik kontroluje pracę całej mikroelektrowni. Na bieżąco dopasowuje parametry wytwarzanego prądu do parametrów sieci domowej. W momencie wykrycia awarii, wyłącza się. 

Co się dzieje z energią niewykorzystaną?

Licznik dokonuje pomiarów dwukierunkowego przepływu prądu, czyli zalicza wyprodukowaną energię elektryczną przez instalację fotowoltaiczną i pobraną z sieci energetycznej. Może zdarzyć się sytuacja, że wytworzonej energii będzie zbyt mało lub zbyt dużo w stosunku do całego zapotrzebowania. W przypadku nadmiaru, przekazany on zostaje do sieci energetycznej, a następnie 80% energii zostaje odebrana, kiedy zapotrzebowanie na prąd wzrośnie. Ma to związek z systemem upustów dla osób, które wytwarzają energię na własny użytek. 

Czy instalacja fotowoltaiczna wymaga zmiany dotychczasowej instalacji elektrycznej?

Fotowoltaikę przyłącza się do istniejącej instalacji elektrycznej budynku. Jeżeli jest ona w dobrym stanie, żadne modyfikacje nie są potrzebne. W sytuacji, kiedy budowa jest w trakcie, warto przemyśleć kilka ważnych kwestii. Należy pamiętać, że falownik najlepiej jest umieścić niedaleko głównej rozdzielnicy budynku. Ważny jest także wybór miejsca na inwerter oraz licznik i zabezpieczenia AC/DC. Najlepszym rozwiązaniem jest wcześniejsza konsultacja z firmą, która zajmuje się profesjonalnym montażem instalacji fotowoltaicznych. Specjalista indywidualnie dobierze miejsce na falownik oraz całe okablowanie instalacji. 

Dobór instalacji fotowoltaicznej 

Wybór instalacji powinien brać pod uwagę przede wszystkim bilans codziennego oraz rocznego zużycia prądu w budynku. Ilość energii elektrycznej wytwarzanej w ciągu roku, nie powinna przekraczać ilości zużywanej energii w tym czasie. Zastosowanie instalacji fotowoltaicznej będzie o wiele bardziej korzystniejsze, im więcej prądu będzie zużywane na bieżąco.

Główną zaletą instalacji fotowoltaicznej jest jej niezawodność, bezobsługowość, nieiwazyjność w krajobraz, a także możliwość uzyskania darmowej energii o parametrach sieciowych na potrzeby określonego budynku. Fotowoltaika jest nie tylko opłacalna, ale także ekologiczna i ekonomiczna, gdyż użytkowanie jej nie wiąże się z żadnymi nakładami finansowymi.

Zasil dom słońcem

Panele słoneczne (czyli fotowoltaiczne) cieszą się coraz większym zainteresowaniem. Wynika to z rosnącej świadomości ekologicznej oraz cen ogniw. Wraz z rozwojem technologii koszt zakupu paneli fotowoltaicznych maleje, a jednocześnie są one coraz trwalsze. Ponadto instalacje są praktycznie bezobsługowej. Trzeba pamiętać też, że energia elektryczna staje się coraz droższa i już teraz zwyczajnie opłaca się zainwestować w panele. A korzyść dla planety jest bezcenna.

Jak to działa?

Zamiana promieniowania słonecznego na prąd elektryczny nie jest prosta. Proces rozpoczyna się, gdy fotony padając na ogniwo fotowoltaiczne, powodują zjawisko fotoelektryczne. Sprawia ono, że jony dodatnie i jony ujemne rozdzielają się i zostają skierowane w stronę przeciwległych powierzchni ogniwa, wytwarzając napięcie elektryczne. Powoduje to przepływ przez obwód prądu stałego. Jego natężenie wynika ze stopnia nasłonecznienia natomiast napięcie z ilości połączonych szeregowo paneli. Im jest ich więcej, tym moc instalacji wzrasta.

Panel fotowoltaiczny.

Aby jednak wygenerować prąd użyteczny dla nas, potrzebna jest zamiana prądu stałego na prąd zmienny (taki właśnie jest w naszych gniazdkach). Służy do tego urządzenie zwane inwerterem lub falownikiem. Dzięki niemu możemy także dowiedzieć się, jaka jest wydajność naszej instalacji w danej chwili lub w wybranym okresie.

Inwestycja na dziesięciolecia

Warto inwestować w panele fotowoltaiczne wysokiej klasy (link). Mimo że ich cena jest nieco wyższa, to sprawność przekracza 18%. (np. JA SOLAR 300: 18,3%). Zapisany w gwarancji spadek mocy paneli wynosi np. 0,7%/rok, zatem po 25 latach działania będą miały ponad 80% początkowej mocy.

Panele słoneczne możemy umieścić na dachu – zarówno nachylonym, jak i płaskim. Często instaluje się je też na gruncie z użyciem stelaży albo na ścianie budynku. Do dyspozycji są różnorodne systemy mocowań, które pozwalają na dalece idącą swobodę w tym zakresie.

Zdalna kontrola

Instalacja fotowoltaiczna może być kontrolowana w wygodny, zdalny sposób. Służą do tego np. rozwiązania Ekontrol lub OPTI-ENER produkowane przez Hewalex. Pozwalają one na zarządzanie pracą instalacji za pośrednictwem smartfona. Ponadto otrzymamy też dostęp do ważnych dla optymalizacji ich działania statystyk. Wszystko to pozwala na uzyskanie znacznych oszczędności, a także monitorowanie sprawności instalacji.

Mikrogeneracja – rozproszone wytwarzanie energii

W polskim systemie elektroenergetycznym ogromna większość energii pochodzi z dużych, scentralizowanych źródeł: elektrowni oraz elektrociepłowni. Dość powiedzieć, że największa w Polsce elektrownia w Bełchatowie, opalana węglem brunatnym, wytwarza ok. 20% energii elektrycznej zużywanej w kraju.

Od jakiegoś czasu obserwujemy zaś dążenia do podłączania do sieci coraz większej liczby małych, rozproszonych źródeł energii. Mniejsza odległość między źródłem a odbiorcą powoduje mniejsze straty energii, co jest zawsze korzystne z punktu widzenia oszczędzania środowiska. Istotne jest również, że bardzo często są to źródła odnawialne, np. turbiny wiatrowe i instalacje fotowoltaiczne (z bateriami słonecznymi).

Na zachodzie (np. w Wielkiej Brytanii) ludzie coraz częściej montują w domach instalacje do przydomowej produkcji prądu i ciepła. Składają się one z tzw. mikroturbiny gazowej i zasilane są gazem ziemnym. Funkcjonują więc jak mała, domowa elektrociepłownia Czy takie rozwiązanie ma szansę przyjąć się w Polsce?

Czytaj dalej…

Ekologiczny (zeroenergetyczny) hotel w Wiedniu

Jadąc w tym roku samochodem na urlop do Chorwacji zatrzymałem się na dwie noce w stolicy Austrii, Wiedniu. Dawno w tym mieście nie byłem i postanowiłem wykorzystać okazję, przejeżdżając w pobliżu. 

Nocleg zarezerwowałem z wyprzedzeniem w hotelu Boutiquehotel Stadthalle. Trzygwiazdkowym i ekologicznym.

Że zaprojektowany został z uwzględnieniem dbałości o środowisko, to widać już, gdy się do niego przyjedzie. Na elewacji od strony ulicy znajdują się bowiem liczne panele fotowoltaiczne. Dużą część ściany zajmuje także roślinność, co powoduje, że sam hotel wygląda sprawia wrażenie ukrytego w gąszczu liści.

Zaraz po wejściu, między recepcją a windami, wisi z kolei takie hasło:

Zerowy bilans energetyczny może nie wydawać się seksowny. Mimo to, codziennie mamy w łóżku kogoś nowego.

Okazuje się bowiem, że hotel w ciągu roku wytwarza tyle samo energii, ile potrzeba do jego funkcjonowania! Hotel oferuje nocleg w 79 pokojach, z których część znajduje się w nowym budynku, zaprojektowanym i wykonanym zgodnie ze standardami pasywnego budownictwa.

Źródłem ciepła do ogrzewania są gruntowe pompy ciepła. Ciepła woda użytkowa pochodzi z kolektorów słonecznych o łącznej powierzchni 120 m² . Tych nie udało mi się sfotografować. Oczywiście panele na elewacji frontowej nie wystarczą (tym bardziej, że jest ona skierowana na zachód). Jest ich dużo więcej, łącznie ok. 200 m². Oto widok na ogród z okna mojego pokoju.

Hotel oczekuje także na decyzję władz lokalnych w sprawie montażu turbiny wiatrowej, co jeszcze bardziej pozwoliłoby poprawić jego bilans energetyczny. 

W ogóle o widocznym na powyższej fotografii ogrodzie wypadałoby napisać także trochę więcej. W dolnej części zdjęcia widać zielony dach, porośnięty lawendą (która jednak już przekwitła i być może nie jest przez to widoczna). W prawym, dolnym rogu fotografii zaś widać kilka uli, zamieszkałych przez pszczoły. Z okien pokoju widać było, jak krążą przy wejściu do ula. 

O oszczędności energii gościom przypomina się na każdym kroku:

  • nad kranem w aneksie łazienkowo-kuchennym wisi informacja, że gorąca woda pochodzi z kolektorów słonecznych,
  • obok telewizora jest kartka mówiąca, że rezygnacja z lodówek w pokojach pozwala hotelowi przyczynić się do oszczędności 21 024 kg CO2 rocznie (a napoje są dostępne przez całą dobę w barze),
  • nawet opakowanie chusteczek jednorazowych oznaczone jest jako pochodzące z recyklingu.

Poza tym, hotel jest w trakcie przygotowywania dwóch miejsc do ładowania samochodów elektrycznych, z których będzie można korzystać bezpłatnie. Dodatkowo, goście docierający do hotelu niskoemisyjnym transportem (np. pociągiem czy rowerem) mogą liczyć na 10% zniżki przy płatności za pokój.

Wspomnieć też trzeba w kilku słowach o śniadaniu, które jest przygotowywane wyłącznie ze świeżych, organicznych produktów. Jako zwolennik śniadań z kiełbasy, boczku albo jajek, miałem w czym wybierać, a na koniec mogłem jeszcze dopchnąć żołądek do pełna sałatką owocową. 🙂

Podsumowując, moja wrażliwa na środowisko dusza ucieszyła się z pobytu w tym hotelu. Jeśli będę wracać do Wiednia, na pewno jeszcze zatrzymam się dokładnie w tym miejscu!