Dom z instalacją fotowoltaiczną, rekuperatorem i kolektorami

Pan Jacek jest fachowcem od optymalizacji standardu energetycznego budynków. W rozmowie z redakcją kotly.pl opowiada o domu, który zbudował dla siebie i swojej rodziny. Jakie zastosował w nim rozwiązania, żeby był tani w utrzymaniu?

Panie Jacku, na co zwracał pan uwagę wybierając działkę?

Szukałem działki, która będzie blisko pracy i szkoły. Było dla mnie ważne, aby codzienne dojazdy nie zabierały nam dużo czasu, który można spędzić o wiele milej niż w samochodzie. Ważna dla mnie też była wielkość oraz usytuowanie działki względem stron świata. Chciałem, aby nasz dom był dobrze nasłoneczniony i aby od sąsiednich budynków dzieliło nas minimum 8 metrów. Udało nam się znaleźć taką działkę. Ma powierzchnię 2400 m² i graniczy z parkiem uzdrowiskowym.

A jaki z założenia miał być dom?

Przede wszystkim wygodny. Wcześniej nasza czteroosobowa rodzina mieszkała w bloku, gdzie mieliśmy dość ograniczoną powierzchnię. Brakowało nam miejsca na przechowywanie potrzebnych rzeczy. Dlatego nasz dom miał być przestronny, z garażem i dużym ogrodem, który zachęcałby do spędzenia czasu na dworze. Miał być też energooszczędny i stać się wizytówką mojej działalności, ponieważ na co dzień zajmuję się projektowaniem i nadzorowaniem realizacji projektów obiektów budowlanych, w których duży nacisk kładzie się na środowisko przez redukcję ich energooszczędności. Oczywiście projekt i realizację domu wykonała moja firma.

Udało się zbudować taki wymarzony, perfekcyjny dom?

Myślę, że tak. Zbudowaliśmy dom piętrowy z piwnicą. Parter ma 100 m² i znajdują się tu pokój dzienny, kuchnia, gabinet i łazienka. Na piętrze o powierzchni użytkowej 67 m² mieszczą się trzy sypialnie, w tym jedna z wyjściem na duży taras, łazienka z sauną oraz pralnia. Jedną połowę 80-metrowej piwnicy zajmuje garaż, a drugą pomieszczenie gospodarcze. Postawiliśmy na duże okna, aby i tak obszerne wnętrza jeszcze bardziej optycznie powiększyć. Przeszklona elewacja znajduje się od południa i południowego zachodu. Aby wnętrza domu zbyt mocno się nie nagrzewały, zamontowaliśmy żaluzje fasadowe. Podczas projektowania i budowy szczególną uwagę zwracaliśmy także na szczelność powietrzną i wyeliminowanie mostków termicznych. Oczywiście nie żałowano izolacji termicznej.

Jest Pan specjalistą od optymalizacji standardu energetycznego budynków. Na jakie ogrzewanie się pan zdecydował?

Założyłem, że koszty eksploatacji naszego domu mają być niskie. Zastanawiając się nad wyborem źródła ciepła, brałem pod uwagę wyłącznie rozwiązania bezobsługowe. Musiałem także dostosować się do miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego. W grę więc wchodziło ogrzewanie kotłem na gaz lub pompą ciepła. Analiza ekonomiczna, którą przeprowadziłem, wykazała, że najkorzystniejszym rozwiązaniem będzie montaż gazowego kotła kondensacyjnego. Poza tym, gazociąg przebiega wzdłuż działki, więc z wykonaniem przyłącza nie było żadnego problemu. Pompa ciepła typu glikol-woda z kolektorem gruntowym w postaci pionowych sond okazała się po prostu za droga.

fot. z archiwum inwestora

I jak sprawdza się ogrzewanie gazowe?

W ciągu roku, czyli od sierpnia 2014 r. do końca lipca 2015 r, kocioł spalił 840 m³ gazu ziemnego, za który zapłaciliśmy 2348 zł.

Jak na tak duży dom to rewelacja. Zaskoczył mnie Pan niskim zużyciem gazu. Czy w domu jest ciepło?

W kotłowni znajduje się wiszący kondensacyjny kocioł gazowy o nominalnej mocy cieplnej 19 kW, wyposażony jest w sterownik zapewniający pogodową regulację ogrzewania z programowaniem czasowym, czyli harmonogramem dobowym i tygodniowym. Ustawiłem temperaturę w pomieszczeniach na 21-22^oC w godzinach 6.00-9.00 i 14.00-22.30 w dni powszednie, a w weekendy od 6.00 do 23.00. W pozostałym czasie kocioł ma się włączać dopiero po spadku temperatury poniżej 18^oC. Jednak do tej pory nie zdarzyło się, aby temperatura w ciągu dnia w budynku była niższa niż 21^oC, natomiast nocą spada najwyżej do 19^oC. Zawdzięczamy to dobremu zabezpieczeniu domu przed stratami ciepła i wysokiej akumulacyjności przegród budowlanych.

A jak jest rozprowadzane ciepło?

Instalacja centralnego ogrzewania składa się z dwóch niezależnych obiegów. Na parterze jest to ogrzewanie podłogowe, a na piętrze grzejnikowe. W łazienkach na obu kondygnacjach są jednocześnie grzejniki przydatne do suszenia ręczników oraz ogrzewania podłogowe zapewniające komfort cieplny. Temperatura wody w instalacji ogrzewania podłogowego waha się między 28 a 35^oC, a w instalacji grzejnikowej nie przekracza 45^oC. Jest więc stosunkowo niska, co sprawia, że w kotle odbywa się intensywna kondensacja pary wodnej ze spalin i dzięki temu uzyskuje on bardzo wysoką sprawność. Instalacja grzewcza została podzielona na kilka stref z możliwością niezależnej regulacji wydajności za pomocą zaworów z głowicami elektrotermicznymi sprzężonymi z regulatorami pomieszczeniowymi. Grzejniki konwekcyjne są wyposażone w typowe zawory z głowicami termostatycznymi.

Czy niskie zapotrzebowanie na energię do ogrzewania domu wynika jeszcze z jakiś innowacyjnych rozwiązań?

Może nie nowoczesnych, ale niestety rzadko w Polsce jeszcze spotykanych. Nasz dom wyposażyliśmy w instalację wentylacji mechanicznej z rekuperatorem. Zimą zapewnia wymianę powietrza, natomiast latem zapewnia mikroklimat pomieszczeń. Zanim świeże powietrze trafi do rekuperatora przepływa przez gruntowy wymiennik ciepła z rur ułożonych pod powierzchnią działki. Zimą jest więc wstępnie podgrzewane energią zakumulowaną w gruncie, a latem grunt odbiera od niego energię, czyli chłodzi. Zwiększona wydajność wentylacji sprawia, że efekt chłodzący jest bardziej odczuwalny we wnętrzu domu. Wykonywałem pomiary latem i okazało się, że przy temperaturze zewnętrznej 33,5^oC temperatura powietrza po przejściu przez wymiennik gruntowy wynosi 18^oC, a powietrza nawiewanego do pomieszczeń – 19^oC. Wówczas w pomieszczeniach utrzymuje się temperatura 25-27^oC. Oczywiście w zależności od częstotliwości otwierania drzwi tarasowych. Gdy temperatura na zewnątrz wynosi 20-28^oC, działanie wentylacji mechanicznej nie jest potrzebne, wystarcza otwarcie okien w obydwu łazienkach. Centrala wentylacyjna jest wyposażona w programowalny sterownik – profile dobowe i tygodniowe działania wentylacji pokrywają się z profilami działania ogrzewania. Gdy zachodzi potrzeba zwiększenia lub zmniejszenia intensywności wymiany powietrza w stosunku do zaprogramowanej, można to zrobić ręcznie, wybierając odpowiednią funkcję na panelu sterującym.

Co jeszcze zainstalował Pan w swoim domu, aby system ogrzewania i przygotowania ciepłej wody był efektywny?

Na dachu zainstalowaliśmy dwa płaskie kolektory słoneczne o łącznej powierzchni absorbera 4,6 m². W kotłowni stanął pojemnościowy podgrzewacz wody użytkowej z dwiema wężownicami o pojemności 300 l. Dolna wężownica służy do podgrzewania wody w zbiorniku energią z kolektorów, górna do uzupełniania jej braków energią dostarczaną przez kocioł. Standard. Ale to nie wszystko. Zdecydowaliśmy się także na instalację fotowoltaiczną. Jest zbudowana z ośmiu modułów o łącznej mocy szczytowej 2 kWp. Na tyle tylko wystarczyło miejsca na dachu. Budując dom, w planach mieliśmy budowę kominka. Ostatecznie jednak nie zdecydowaliśmy się na jego zamontowanie. W naszym przypadku korzyść z niego będzie niewielka, więc stwierdziliśmy, że nie ma sensu dokładać sobie dodatkowego kłopotu.

fot. z archiwum inwestora

Rozumiem, że urządzenia współpracują ze sobą i wspomagają się nawzajem? Jaki jest koszt ich pracy?

Od połowy kwietnia do początku sierpnia tego roku ciepłą wodę użytkową zapewniała nam niemal wyłącznie darmowa energia słoneczna z kolektorów, a kocioł uruchomił się tylko dwa razy. W pochmurne dni temperatura wody w zasobniku nie spadała poniżej 36^oC, co wystarczało, żeby się w niej myć. W upalne dni osiągała ustawione maksimum, czyli 70^oC. W mieszkaniu w bloku mieliśmy termę gazową i płaciliśmy 1200 zł rocznie za gaz wykorzystywany tylko do gotowania i podgrzewania wody użytkowej. Teraz niewiele więcej kosztuje nas utrzymanie całego domu o powierzchni blisko 200 m². Instalacja fotowoltaiczna została zamontowana wiosną tego roku, więc za dużo nie mogę powiedzieć o jej opłacalności. Chociaż w tym roku pogoda sprzyjała właścicielom modułów fotowoltaicznych i licznik zarejestrował wyprodukowanie w tym czasie 950 kWh energii elektrycznej, z czego na własne potrzeby zostało wykorzystane 655 kWh, a reszta popłynęła do sieci elektroenergetycznej. Ostatnia faktura za prąd opiewa na 380 zł za dwa miesiące, ale nie uwzględnia jeszcze energii z instalacji fotowoltaicznej. Cena kilowatogodziny w taryfie przedsiębiorstwa energetycznego obsługującego nasz dom wynosi 0,45 zł (bez opłat za dystrybucję), więc po rozliczeniu za dotychczas odprowadzoną energię od rachunku zostanie odliczone (950 – 655) ∙ 0,45 = 133 zł. Za energię pobieraną z sieci płaci się łącznie z opłatami za dystrybucję 0,65 zł/kWh, dlatego najwięcej korzyści z instalacji fotowoltaicznej jest w przypadku wykorzystywania wytwarzanego przez nią prądu na własne potrzeby – dzięki temu mniej się go kupuje. Dlatego z pralki, zmywarki, odkurzacza, żelazka i innych urządzeń pochłaniających duże ilości energii staramy się korzystać za dnia.

Jakie urządzenia Pan zastosował?

Postawiłem na rzetelność, solidność i sprawdzoną markę. Tak naprawdę się nie zastanawiałem, od razu wiedziałem, że wszystkie urządzenia będą firmy Viessmann. Do ogrzewania i c.w.u. wybrałem kocioł gazowy kondensacyjny Vitodens 300-W z regulatorem pogodowym Vitotronic 200 i przewodem powietrzno-spalinowym długości 1,5 m, dwa płaskie kolektory słoneczne Vitosol 200-F z podgrzewaczem pojemnościowym Vitocell 100 o pojemności 300 l, regulatorem solarnym, zestawem montażowym i czynnikiem grzewczym. W instalacji wentylacji mechanicznej wykorzystałem rekuperator Viessmann Vitovent 200 z regulatorem, zaś instalacji fotowoltaicznej moduły Vitovolt 300. Jak widać, nie pomyliłem się co do firmy Viessmann, w 100% spełniają moje oczekiwania. Zresztą byłem pewny swojej decyzji.

fot. z archiwum inwestora

Czy starał się Pan o dotacje?

Na początku miałem zamiar wziąć udział w programie Prosument, w ramach którego WFOŚiGW opłacał 40% kosztów kwalifikowanych. Jednak po pierwsze nie znalazłem czasu na załatwienie formalności, a po drugie uznałem, że nie odniosę z tego znaczącej korzyści, a po trzecie zniechęciły mnie wymagania stawiane inwestorom. Policzyłem, że po uwzględnieniu podatku dochodowego i kosztów pożyczki, którą musiałbym zaciągnąć, by przystąpić do programu, rzeczywisty zysk z dotacji do tak małej inwestycji jak moja wyniósłby kilkaset złotych. Do tego koszt inwestycji byłby wyższy z powodu konieczności wykonania wymaganej w programie ochronnej instalacji odgromowej, którą uznałem za zbędną, a dodatkowe wydatki wynikałyby też z obowiązkowego ubezpieczenia instalacji fotowoltaicznej. Zniechęciła mnie również perspektywa składania w WFOŚiGW przez cały okres uczestnictwa w programie corocznych raportów z efektów energetycznego i ekologicznego osiągniętych dzięki dotowanej mikroinstalacji OZE.