W Polsce buduje się rocznie około 100 000 nowych budynków. Zgodnie z wymaganiami Dyrektywy EPBD, od 2021 roku wszystkie nowe budynki muszą być obiektami o niemal zerowym zużyciu energii. W kontekście budynków użyteczności publicznej, taki zapis obowiązuje już od 2019 roku.

Budynek zeroenergetyczny a niemal zeroenergetyczny

Budynek zeroenergetyczny rozumiany jest jako taki, który tyle samo energii zużywa, co produkuje w ciągu roku, a budynek plus energetyczny to budynek, który produkuje więcej energii niż zużywa. Z kolei budynek o niemal zerowym zużyciu energii oznacza budynek o bardzo wysokiej charakterystyce energetycznej. Niemal zerowa lub bardzo niska ilość wymaganej energii powinna pochodzić w bardzo wysokim stopniu z energii ze źródeł odnawialnych, w tym energii ze źródeł odnawialnych wytwarzanej na miejscu lub w pobliżu.

Jak to się przekłada na praktykę? Nowe budownictwo powinno dążyć do osiągnięcia jak najwyższej charakterystyki energetycznej budynku, co sprowadza się do jak najwyższego pozyskiwania energii z budynku i zarządzania tą energią w taki sposób, by autokonsumpcja była jak najwyższa.

Z punktu widzenia możliwości dostarczania do budynku energii ze źródeł odnawialnych do dyspozycji pozostają więc mikroinstalacje OZE produkujące energię elektryczną oraz te, które dostarczają ciepło. To dobre pole do popisu dla pomp ciepła!

Kluczowa rola pomp ciepła

Jak w swoim najnowszym raporcie podał PORT PC, wszystko wskazuje na to, że pompy ciepła, które większość energii pobierają z otoczenia, będą instalacjami OZE odgrywającymi kluczową rolę w budynkach o niemal zerowym zużyciu energii.

Pompy ciepła pozyskują około 75% potrzebnego ciepła ze środowiska naturalnego, np. z gruntu, powietrza, czy wody, natomiast pozostałe 25% stanowi energia elektryczna potrzebna do tego, aby instalacja działała. Taki podział sprawia, że pompy ciepła są najbardziej efektywnymi urządzeniami spośród wszystkich instalacji grzewczych.

Dodatkowo, wciąż pojawiają się możliwości dalszego rozwoju tych urządzeń, szczególnie w zakresie projektowania i kontroli systemu grzewczego budynku, jak również jego integracji z automatyką budynkową. Ponadto pompy ciepła mogą korzystać z nadwyżek energii elektrycznej, magazynując ją w postaci ciepła. Jest to więc technologia, która wpisuje się w definicję budynku o niemal zerowym zużyciu energii, szczególnie w przypadku połączenia jej z innymi technologiami OZE i magazynowania energii.

Brak zanieczyszczeń

Istotnym elementem, który pozwala na wykorzystanie pomp ciepła w budynkach o niemal zerowym zużyciu energii, jest brak emisji zanieczyszczeń w miejscu produkowania ciepła. Jest to szczególnie ważne, biorąc pod uwagę, że budownictwo jest odpowiedzialne za aż 40% emisji CO w Europie. Według PORTU PC, pompy ciepła to efektywny ekonomicznie sposób redukcji emisji CO.

Warunki Techniczne

Istotnym aspektem, który zmusza do dążenia do zeroenergetyczności są Warunki Techniczne 2021, a szczególnie aspekt dotyczący Energii Pierwotnej.

Energia pierwotna to wskaźnik umowny, który obejmuje wszystkie nakłady związane z dostarczeniem energii do budynku od źródła wytwarzania, czyli np. od elektrociepłowni i dotyczy nakładów związanych z pozyskaniem paliw, nośników ciepła. Nowe wymogi i wskaźniki powodują, że zużycie energii pierwotnej w nowych budynkach powinno zostać obniżone o 25%, a w niektórych przypadkach nawet powyżej 30% w stosunku do obecnie obowiązujących norm. W przypadku budynków jednorodzinnych to przejście z 95 kWh/m2/rok zużycia energii pierwotnej do wartości 70 kWh/m2/rok. Ze względu na bardzo wysoką sprawność, pompy ciepła są technologią, dzięki której spełnienie Warunków Technicznych jest możliwe.

Dla porównania, całkowite zapotrzebowanie na energię pierwotną budynku pasywnego powinno wynosić około 55 kWh/m2/rok. Dom pasywny jest idealną bazą do stworzenia domu zeroenergetycznego – przy minimalnym zapotrzebowaniu na energię do celów grzewczych i dołożeniu instalacji fotowoltaicznej taki dom staje się budynkiem zeroenergetycznym w bilansie rocznym.

Obecnie, dostępnym i rozsądnym rozwiązaniem w dążeniu do budowy domu realnie zeroenergetycznego jest rozwiązanie, które wykorzystuje w budynku pompę ciepła, fotowoltaikę i rekuperację

Podsumowanie

Pompy ciepła w budynkach o niemal zerowym zużyciu energii oraz w budynkach zeroenergetycznych odgrywają kluczową rolę. Umożliwiają integrację magazynowania energii z innymi technologiami OZE i mogą być pomocne w zarządzaniu energią elektryczną w systemach smart grid. Dzięki pompom ciepła, możliwe spełnieniem Warunków technicznych. Ponadto pompy ciepła mogą stać się kluczową technologią w procesie tworzenia trwałych i neutralnych pod względem emisji COobszarów samodzielnych energetycznie czy spółdzielni energetycznych.

Źródło: Raport rynkowy PORT PC: 2020, materiały z XI Forum Solar+ – Kielce 2020

Redakcja GLOBEnergia