Odnawialne źródła energii – jak i dlaczego warto z nich korzystać?

Istnieje wiele odnawialnych źródeł energii. Część z nich dostępna jest tylko w określonych miejscach, inne natomiast można wykorzystywać w każdym gospodarstwie domowym. W tym artykule podpowiemy, z jakich odnawialnych źródeł warto korzystać, a także jak dobrać odpowiednie instalacje OZE, aby pokryć zapotrzebowanie na ogrzewanie czy c.w.u.

Z tekstu dowiesz się:

• co to jest OZE,
• kiedy fotowoltaika się opłaca,
• z jakich OZE może korzystać pompa ciepła.

OZE – co to jest? W ostatnim czasie jest to jeden z najbardziej popularnych skrótów. OZE, czyli odnawialne źródła energii, to główny kierunek rozwoju branży energetycznej. Prognozy kryzysów energetycznych, wysokich cen energii lub braku energii elektrycznej powodują bardzo duży wzrost tego sektora gospodarki. Wielkie koncerny naftowe również inwestują w odnawialne źródła energii, wiedząc, że jest to przyszłość, o której musimy myśleć już dziś. OZE to surowce, których wykorzystanie nie wiąże się z deficytem, ponieważ są odnawialne w krótkim czasie. Surowcami tymi są: energia pochodząca ze słońca, wiatru, wody, biomasy i biogazu, ale również energia jądrowa. O ile to ostatnie źródło energii będzie bardzo trudno wykorzystać w gospodarstwie domowym, a budowa elektrowni wykorzystującej prądy morskie wymaga specjalistycznej lokalizacji, o tyle pozostałe źródła energii można wykorzystać na każdej działce. Korzyści ze stosowania OZE jest bardzo dużo. Pierwszą jest ochrona środowiska. Nie spalając nieodnawialnych paliw kopalnych, dbamy w bardzo dużym stopniu o klimat. Drugą korzyścią jest efekt ekonomiczny. Odnawialne źródła, z których korzystamy przy domu jednorodzinnym, są darmowe. Wystarczy tylko urządzenie, które będzie pobierało energię z OZE, a my nie musimy ponosić kosztu abonamentu oraz opłat związanych z korzystaniem z OZE.

Energia słoneczna: czy fotowoltaika się opłaca?

Energia słoneczna jest najłatwiej dostępna i może być wykorzystywana na trzy sposoby. Pierwszym jest najbardziej znany system solarny do podgrzewu ciepłej wody. Układ ten składa się z płyt solarnych, w których krąży ciecz podgrzewana przez promienie słoneczne. Ciepło to magazynowane jest w zbiorniku ciepłej wody użytkowej, z której można korzystać w momencie, gdy świeci słońce, lub do momentu rozładowania wcześniej wygrzanego zasobnika. Systemy solarne wykorzystuje się również do wygrzewania wody basenowej. W polskich warunkach ze względu na klimat raczej nie wykorzystuje się energii słonecznej do centralnego ogrzewania. Liczba płyt solarnych zależy głównie od zapotrzebowania na ciepłą wodę w okresie letnim. Wystarczą dwa kolektory słoneczne zamontowane w kierunku południowym, aby pokryć standardowe zużycie ciepłej wody dla czteroosobowej rodziny. Istnieją również duże systemy solarne składające się nawet ze 100 kolektorów. Takie układy montowane są w budynkach o dużym zużyciu energii, np. szpitalach. System ten ma pewne ograniczenia wynikające z ilości energii, którą można skumulować w zasobniku. Przewymiarowując system, można doprowadzić do zagrzania płynu solarnego, co skutkuje bardzo dużym spadkiem sprawności układu lub jego całościową degradacją. Zbyt duży układ wymusza ciągłą kontrolę temperatury.

Rozwiązaniem skutecznie eliminującym te niekorzystne zjawiska jest zastosowanie bezciśnieniowego kolektora słonecznego Drainback marki Vaillant. Instalacja solarna typu Drainback (np. auroFLOW plus) pracuje bezciśnieniowo, co oznacza, że glikol wypełnia kolektory słoneczne tylko wówczas, gdy występuje zapotrzebowanie na ciepło z instalacji solarnej. Gdy pompa obiegowa zostanie wyłączona (np. przy osiągnięciu w podgrzewaczu wymaganej temperatury wody użytkowej), glikol samoczynnie opuści solar bezciśnieniowy i zgromadzi się w zbiorniku przelewowym.

Drugim sposobem wykorzystania energii słonecznej jest produkcja prądu przez systemy fotowoltaiczne, takie jak np. auroPOWER od marki Vaillant. Obecnie jest to najbardziej popularny sposób wykorzystania OZE fotowoltaiki w domach jednorodzinnych. Nic w tym dziwnego, ponieważ jest prosty w montażu i bardzo efektywny. W tym przypadku nie wystarczą jednak dwa panele, a potrzebna będzie większa instalacja. Wielkość instalacji zależy od tego, jakie mamy zużycie prądu oraz możliwości montażowe. 4-osobowa rodzina zużywa średnio około 4000 kWh energii rocznie na cele bytowe. Z jednego kWp instalacji skierowanej na południe można wytworzyć około 1000 kWh w ciągu roku. W celu pokrycia zapotrzebowania potrzebna by była instalacja o mocy 4 kWp. Jednak nie do końca jest to prawdą. Okres rozbioru energii i produkcji jest różny. Bardzo często produkcja nie pokrywa się z rozbiorem i trzeba magazynować energię lub oddawać ją do sieci, by następnie pobrać ją w momencie szczytowym. Obecnie technologia akumulowania energii w akumulatorach rozwija się z roku na rok, jednak nadal możliwości są ograniczone. Sieć energetyczna jest dobrym akumulatorem, jednak korzystając z tej opcji, należy ponieść pewne koszty. W związku z tym wielkość instalacji fotowoltaiki dla domu powinna być odpowiednio większa, zależnie od rozbioru. Drugim ograniczeniem jest dostępność miejsca montażowego. Największe uzyski mamy w instalacjach skierowanych na południe. działka jest niewielka lub właściciel nie chce jej wykorzystywać do montażu PV, jesteśmy ograniczeni do połaci dachowej. Obecnie moc jednego panelu przekracza już 500 Wp, co oznacza, że do osiągnięcia 4 kWp potrzeba 8 paneli. Wielkość panelu to około 2,3 × 1,1 m. Łatwo więc policzyć, jakiej przestrzeni potrzeba na montaż 8 paneli. Nie zawsze jest to możliwe. W związku z tym warto już na etapie projektowania domu zastanowić się nad kształtem dachu i położeniem budynku. Oczywiście powierzchnia ta nie może być zacieniona. Warto jednak pamiętać, że nawet jeśli nie jesteśmy w stanie pokryć 100% zapotrzebowania, to montaż instalacji nadal jest opłacalny. Redukcja rachunków nawet o 50% to realny zysk. Jak widać, ograniczenia są niewielkie, więc nie warto zwlekać, jak najszybciej zapoznać się z ofertą firmy Vaillant i zacząć korzystać z OZE.

Trzeci sposób wykorzystania nie jest dla każdego oczywisty. Energia słoneczna, która ogrzewa planetę, ogrzewa również powietrze oraz grunt, z którego można czerpać energii przy wykorzystaniu pompy ciepła.

Pompy ciepła – instalacje OZE

Pompa ciepła może korzystać z trzech odnawialnych źródeł: z energii aerotermalnej, geotermalnej lub hydrotermalnej. Każda z nich jest na swój sposób odnawialna. Każda z nich ma pewne ograniczenia i tak w przypadku energii geotermalnej, mamy określoną ilość energii, którą można pobrać z 1 metra odwiertu. Ilość energii, którą można pobrać z powietrza, określa jego temperatura. Wyróżniamy powietrzne pompy ciepła, które przy pomocy jednostki zewnętrznej zbudowanej z wentylatora i wymiennika ciepła pobierają energię z powietrza, oraz gruntowe pompy ciepła, które potrzebują odwiertów lub wymiennika poziomego. Firma Vaillant specjalizuje się w produkcji obu tych technologii pomp ciepła. Pompa ciepła wykorzystuje OZE do ogrzewania budynków, zarówno nowych, jak i modernizowanych. Dodatkowo pompa ciepła przygotowuje ciepłą wodę oraz może chłodzić pomieszczenia w okresie letnim.

Pompa ciepła korzystnie wpływa na poprawę jakości powietrza w okolicy dzięki OZE, a  do tego jest najtańszym źródłem ciepła w domu.