Najpopularniejsze instalacje odnawialnych źródeł energii Co wybrać?

Odnawialne źródła energii – TAK czy NIE?

Rynek odnawialnych źródeł energii (OZE) dynamicznie się rozwija. Zalety OZE to przede wszystkim:

•  niewyczerpalność źródła energii;
• większe bezpieczeństwo energetyczne;
• niższe koszty eksploatacji;
• długoterminowa oszczędność;
• uniezależnienie od zewnętrznych dostawców energii;
• podniesienie wartości nieruchomości;
• pozytywny wpływ na środowisko naturalne.

Stosowanie OZE ma jednak również wady, najpoważniejsze to:

• wysokie koszty początkowe i długi okres zwrotu inwestycji;
• wydajność instalacji zależna od warunków pogodowych (np. ilości słonecznych dni);
• nadprodukcja energii problematyczna w magazynowaniu.

OZE to bezpieczne i ekologiczne rozwiązanie, wymaga jednak sporej inwestycji i dokładnego doboru dostosowanego do indywidualnych potrzeb i lokalnych warunków. Zdecydowaną zaletą OZE jest możliwość pozyskania dofinansowania kosztów instalacji, co znacznie obniża koszty początkowe i skraca czas zwrotu inwestycji. 

Solary czy fotowoltaika? 

Panele słoneczne produkują energię cieplną, wspomagają centralne ogrzewanie oraz podgrzewają wodę użytkową. Panele fotowoltaiczne produkują energię elektryczną, która zasila urządzenia elektryczne i oświetlenie. Są to więc instalacje przetwarzające energię słoneczną na róże źródła energii. 

Panele słoneczne charakteryzuje:

• duża efektywność – zdolność paneli do zmiany energii słonecznej w ciepło mieści się w przedziale 50-70% w typowych warunkach;
• porównywalnie mniejsze koszty początkowe inwestycji – przeciętne gospodarstwo domowe potrzebuje 2-3 kolektorów, co daje koszt od 8 do 15 tys. zł. za kolektory płaskie i od 12 do 25 tys. zł. za kolektory próżniowe;
• bezobsługowe działanie – dzięki zastosowaniu sterowników praca całego systemu zarządzana jest automatycznie;
• uniwersalność – możliwość montażu na różnego typu budynkach;
• szybkość montażu – ok. 1-2 dni;
• długa żywotność przy regularnej konserwacji – nawet do 20 lat;
• gotowość do działania wyłącznie w dodatnich temperaturach – zazwyczaj przynoszą korzyści w ciepłe i słoneczne dni;
• ograniczona wydajność – praca kolektorów nie pokryje zapotrzebowania na ogrzewanie przez cały rok;
• ryzyko przegrzania w upalne dni, szczególnie przy niższym odbiorze ciepła;
• złożoność montażu, który wymaga często przebudowy eksploatowanych w budynku instalacji, np. hydraulicznej;
• konieczność okresowej wymiany komponentów (np. rurek próżniowych).

Panele fotowoltaiczne charakteryzuje:

• gotowość do działania w dodatnich i ujemnych temperaturach – praca 365 dni w roku;
• duża wydajność pozwalająca nawet na całkowite uniezależnienie od zewnętrznego dostawcy prądu;
• możliwość magazynowania energii lub jej oddawania do sieci;
• bezobsługowe działanie i niska awaryjność;
• uniwersalność – możliwość montażu na różnego typu budynkach;
• szybkość montażu – ok. 1-2 dni, montaż jest łatwy;
• długa żywotność przy regularnej konserwacji – nawet do 25 lat;
• mniejsza efektywność – zdolność paneli do zmiany energii słonecznej w elektryczną mieści się w przedziale 18-22% w typowych warunkach;
• porównywalnie wyższe koszty początkowe inwestycji – koszt instalacji o mocy 5 kWp wynosi od 20 do 30 tyś. zł., instalacje z magazynem energii kosztować mogą do 45 tyś. zł.;
• większa od kolektorów solarnych powierzchnia – potrzeba więc na nie więcej miejsca na dachu. 

Jeśli celem jest oszczędność na podgrzaniu wody użytkowej i wspomaganie ogrzewania – rozważ instalację kolektorów słonecznych.

Jeśli celem jest oszczędność prądu lub niezależność energetyczna – rozważ instalację paneli fotowoltaicznych. 

Dla maksymalnego wykorzystania energii słonecznej można skalkulować również połączenie obu technologii. 

Kocioł na biomasę 

Kotły na biomasę generują energię cieplną używaną do ogrzewania wody w wymiennikach ciepła spalając materiały organiczne (głównie pellet, drewno i słomę). Wydajność kotła zwiększyć może sterownik oraz system automatycznego podawania paliwa.

Kotły na biomasę charakteryzuje:

•  ekonomiczne i stabilne cenowo paliwo – biomasa jest zazwyczaj tańsza od paliw kopalnych, a jej ceny rosną stabilnie;
• niska emisja zanieczyszczeń – spalanie biomasy emituje znacznie mniej szkodliwych dla zdrowia i środowiska naturalnego substancji;
• wysoka sprawność i wydajność grzewcza;
• możliwość nieprzerwanej pracy przy optymalnym zużyciu biomasy;
• wysoki koszt początkowy inwestycji;
• konieczność wygospodarowania sporej przestrzeni do magazynowania biomasy;
• konieczność obsługi – nawet w wysoko zautomatyzowanych kotłach konieczne jest uzupełnianie paliwa, usuwanie popiołu i czyszczenie kotła;
• konieczność zasilania pracy kotła energią elektryczną. 

Rozważyć należy również fakt, iż biomasa ma niższą kaloryczność od paliw kopalnych. Do wytworzenia ciepła potrzeba więc większej ilości biomasy. 

Pompa ciepła 

Pompa ciepła pobiera ciepło z otoczenia (powietrza, gruntu lub wody) i przekształca je w energię cieplną, która ogrzewa lub chłodzi budynki oraz dostarcza ciepłą wodę użytkową.

Pompę ciepła charakteryzuje: 

•  wszechstronność zastosowań – pompa może zostać wykorzystana do chłodzenia i ogrzewania pomieszczenia lub ogrzewania ciepłej wody użytkowej;
• niski koszt eksploatacji i energooszczędność;
• długa żywotność, nawet do kilkudziesięciu lat;
• bezobsługowość – system nie wymaga dodawania paliwa ani częstego czyszczenia;
• bezpieczeństwo użytkowania – bez ryzyka zapłonu czy zaczadzenia;
• wysoki koszt początkowy inwestycji;
• konieczność zasilania pracy pompy energią elektryczną;
• ograniczenia generowanej temperatury – większość pomp ograniczona jest maksymalną temperaturą podgrzania wody, co przekłada się na konieczność instalacji ogrzewania podłogowego lub specjalnych grzejników;
• konieczność termomodernizacji budynku – aby wydajność pompy była wysoka budynek musi być dobrze izolowany;
• częściowa zależność od temperatury powietrza – sprawność pomp (szczególnie powietrznych) obniża się w bardzo niskich temperaturach. 

Jak wybrać? 

Przedstawiona analiza bierze pod uwagę zaledwie kilka możliwych rozwiązań. Dobór OZE powinien zostać poprzedzony wnikliwą analizą potrzeb gospodarstwa domowego, na rzecz którego ma pracować. Konieczna jest weryfikacja przede wszystkim:

• możliwości technologicznych instalacji;
• kompatybilności z instalacjami już eksploatowanymi;
• szacunku rocznego zapotrzebowania na energię elektryczną i cieplną. 

Dobór wymaga indywidualnego podejścia do potrzeb użytkowników oraz bilansu zalet i wad dostępnych technologii.

Przy większej inwestycji warto skorzystać z pomocy. Na rynku dostępna jest usługa audytu energetycznego OZE. Audyt wskazuje potencjał wykorzystania poszczególnych źródeł energii odnawialnej w konkretnym budynku w zależności od generowanego zużycia oraz propozycję rozwiązań z uwzględnieniem kosztów i korzyści.