Nowoczesne rozwiązania do domów jednorodzinnych, domków letniskowych czy innych posesji pozwalają nie tylko na ochronę środowiska, ale przede wszystkim umożliwiają oszczędzanie pieniędzy przy jednoczesnym podnoszeniu komfortu mieszkania w budynku. Z drugiej strony, jak przy wszystkich nowych technologiach, pojawia się pytanie, na ile zalety te są reklamowaniem tych produktów, a ile jest w tym prawdy. Aby odpowiedzieć na to pytanie, warto dowiedzieć się, jak działają takie systemy jak fotowoltaika, rekuperacja czy pompa ciepła.

Czym jest fotowoltaika?

Systemy fotowoltaiki są niezwykle modne w ostatnich latach w Polsce. Jest to po części skutek dofinansowań i preferencyjnych rozwiązań prawnych czy finansowych. Jednak nie da się ukryć, że panele fotowoltaiczne są kuszącą opcją także bez dofinansowań. Co decyduje popularności takich systemów?

Energia pozyskiwana ze światła słonecznego jest ekologiczna i ekonomiczna. Promienie słoneczne padają na monokryształy w panelach fotowoltaicznych i w efekcie procesów fizykochemicznych w obwodach powstaje prąd stały o niewielkim natężeniu. Jednak zestawiając kilkadziesiąt takich paneli, można uzyskać całkiem dużą moc, która następnie jest zamieniana w falowniku na przyjazny domowym urządzeniom prąd przemienny.

Wady i zalety paneli fotowoltaicznych

Wśród zalet takiego rozwiązania z pewnością można wymienić niemal darmowy prąd. Oprócz kosztu instalacji paneli nie ma żadnych opłat za uzyskiwaną w ten sposób energię. Koszt budowy przydomowej instalacji nie jest mały, jednak zwraca się już w ciągu około siedmiu lat. Przy żywotności elementów fotowoltaiki sięgającej około 20 lat, oznacza to aż kilkanaście lat czerpania z takiego rozwiązania samych zysków.

Energia taka jest nie tylko dużo tańsza niż w przypadku kupowanej z sieci energetycznej. Jest ona również zielona. Korzystając z paneli fotowoltaicznych, dba się o środowisko naturalne. Dla wielu osób może być to równie ważny powód, by korzystać z takich rozwiązań.

Instalacje fotowoltaiczne w świetle nowych przepisów

Przyrost ilości przydomowych instalacji fotowoltaicznych zaskoczył rząd. Bardzo szybko wyczerpały się zdolności sieci energetycznej do magazynowania nadmiaru wyprodukowanej energii. Dlatego zostały wprowadzone zmiany. Teraz energia produkowana przez panele powinna być na bieżąco wykorzystywana przez gospodarstwo. Inaczej będzie ona sprzedawana do sieci po stosunkowo niskich cenach.

Jednak istnieje skuteczne rozwiązanie w postaci magazynów energii elektrycznej. Akumulator pozwala gromadzić energię elektryczną w ciągu dnia, gdy produkcja jest największa, a następnie wykorzystywać ją wieczorem, gdy mniejsza ilość światła nie wystarcza do generowania pożądanych ilości prądu. W ten sposób instalacje fotowoltaiczne nadal się opłacają.

Na czym polega rekuperacja?

W przypadku rekuperacji chodzi o mechaniczną wentylację domu z jednoczesnym odzyskiem ciepła. Stare i nieświeże powietrze jest wysysane z domu. Następnie przechodzi przez system kanałów, gdzie następuje wymiana cieplna ze świeżym powietrzem. Kanały te ustawione są naprzemiennie, aby łatwiej przekazywać ciepło, ale zapobiec mieszaniu się obu strumieni powietrza.

System taki może odzyskać nawet 90% ciepła, które normalnie tracone jest wraz z wywiewanym z domu powietrzem. Przekłada się to na ogromne oszczędności w zakresie ogrzewania domu.

Wpływ rekuperacji na zdrowie

Czy wentylacja mechaniczna jest konieczna? Jak najbardziej. Dawniej proces ten odbywał się grawitacyjnie z wykorzystaniem nieszczelnych okien i drzwi. Nowoczesna stolarka okienno-drzwiowa jest wykonana na tyle precyzyjnie, że naturalna wentylacja nie ma już miejsca. Aby w domu znalazło się świeże powietrze, należy je mechanicznie wymienić. Jakie są zalety mechanicznej wentylacji?

• Mniejsza ilość alergenów, które naturalnie gromadzą się w domu.
• Bardziej natlenione powietrze ułatwia pracę umysłową i fizyczną. Domownicy nie będą odczuwać bólów głowy ani nadmiernego zmęczenia.
• Lepsza higiena snu, która przekłada się na lepszy wypoczynek w nocy.
• Dzięki filtrom w rekuperatorze ze świeżego powietrza usuwane są szkodliwe substancje i drobiny. Dlatego też mechaniczna wentylacja jest znacznie zdrowsza niż otwarcie okien na kilka godzin.
• W porównaniu do normalnego wietrzenia domu, w przypadku rekuperacji nie występuje hałas ani przeciąg. Ma to znaczące przełożenie na komfort mieszkańców.

Wentylacja jest konieczna w każdym domu. Rekuperacja pozwala ponadto oszczędzać na ogrzewaniu oraz zwiększa komfort domowników.

Zasada działania pompy ciepła

Wykorzystując prawa termodynamiczne, można wpływać na temperaturę gazu poprzez jego sprężanie i rozprężanie. Po ściśnięciu temperatura gazu rośnie, dzięki czemu łatwiej oddaje zgromadzone ciepło do otoczenia. Natomiast po rozprężeniu ma niższą temperaturę, co pozwala absorbować więcej energii cieplnej. Wykorzystując tę zależność, można przekazywać ciepło z chłodniejszego dworu (gaz rozprężony) do cieplejszego domu (gaz sprężony).

Taki sposób ogrzewania jest bardzo efektywny. Pobierany z sieci prąd służy głównie do transportu energii cieplnej, a nie jej wytwarzania. Konsekwencje takiego stanu rzeczy są bardzo istotne. Pompa ciepła może osiągać sprawność znacząco powyżej 100% (ilość energii włożonej w stosunku do ilości uzyskanej energii cieplnej). Standardowe sposoby ogrzewania posiadają sprawność poniżej 100%.

Idealna temperatura przez cały rok

Gdyby zamienić miejscami ciepły i zimny koniec pompy ciepła, uzyskać można typową klimatyzację. Tak jest też w rzeczywistości. Klimatyzacja i pompa ciepła to dokładnie to samo urządzenie, ale o przeciwnym działaniu. Dlatego wiele modeli posiada przełącznik zmiany przepływu gazu i tym samym może pracować zarówno w zimie, jako ogrzewanie, jak i latem, w roli klimatyzatora.

Połącz różne rozwiązania, by zyskać jeszcze więcej

Każde z wymienionych rozwiązań posiada znaczące zalety, co tłumaczy ich popularność. Przede wszystkim każda z tych technologii pozwala uzyskiwać znaczące oszczędności w dłuższym horyzoncie czasowym. Co warto jednak zauważyć, jeszcze lepsze efekty można uzyskać dzięki współdziałaniu wszystkich tych systemów.

Rekuperacja jest podstawowym systemem, który w jakieś formie musi się znaleźć w każdym domu. Wymiana powietrza na świeże jest bowiem potrzebna ze względu na samopoczucie domowników. W przypadku rekuperacji odzyskuje się nawet do 90% ciepła z wysysanego z domu powietrza. Pozostałe 10% można łatwo uzupełnić, wykorzystując podgrzewanie powietrza wpływającego do pomieszczeń. W tej roli doskonale może sprawdzić się pompa ciepła.

Pozostaje tylko kwestia jej zasilania w energię elektryczną. W tej sytuacji dobrze sprawdzi się instalacja fotowoltaiczna. Dostarczy ona darmowy prąd, który pozwoli ogrzać cały dom. I choć każdy z wymienionych systemów wymaga poniesienia dużych kosztów, w każdym przypadku zwracają się one znacznie szybciej, niż wynosi żywotność instalowanych urządzeń. Oznacza to, że inwestycja w rekuperację, pompę ciepła oraz instalację fotowoltaiczną to pewna lokata, która przyniesie spory zysk w ciągu kilkunastu lat.