W ocenie energetycznej budynku funkcjonują trzy pojęcia: energia użytkowa, energia końcowa i energia pierwotna, przy czym w kontekście Warunków Technicznych, największe znaczenie ma ta ostatnia. 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. O ile kwestiom związanym z konstrukcją budynku nie jest trudno sprostać, o tyle poprzeczka dla źródeł ciepła jest wysoko postawiona.

Na końcową wartość wskaźnika EP na potrzeby ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody mają wpływ:

  • współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej na wytworzenie i dostarczenie nośnika energii, czyli inaczej współczynniki konwersji,
  • energia końcowa dla ogrzewania i wentylacji,
  • roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną końcową do napędu urządzeń pomocniczych systemu ogrzewania i wentylacji.

Różne paliwa i media mają różne współczynniki konwersji. Ich wartości zostały przedstawione w poniższej tabeli.

Nośnik energii końcowej wi
Miejscowe wytwarzanie
energii w budynku
Olej opałowy 1.1
Gaz ziemny 1.1
Gaz płynny 1.1
Węgiel kamienny 1.1
Węgiel brunatny 1.1
Ciepło z kogeneracji
– skojarzona produkcja
energii elektrycznej i ciepła
Węgiel kamienny,
gaz ziemny *
0.8
Energia odnawialna
(biogaz, biomasa)
0.15
Ciepło sieciowe
z ciepłowni lokalnej
Ciepłownia wykorzystująca
węgiel kamienny
1.3
Ciepłownia wykorzystująca
gaz lub olej opałowy
1.2
Lokalne odnawialne
źródła energii
Energia słoneczna 0.0
Energia wiatrowa 0.0
Energia geotermalna 0.0
Biomasa 0.2
Biogaz 0.5

* W przypadku braku danych o wytwarzaniu ciepła w kogeneracji przyjmuje się wi=1.2

Bardzo ważnym czynnikiem jest również sprawność urządzenia, która z kolei wpływa na wartość energii końcowej. Na wyznaczenie rocznego zapotrzebowania na energię końcową wpływa średnia sezonowa sprawność wytworzenia nośnika ciepła z energii dostarczanej do granicy bilansowej budynku, akumulacji ciepła w elementach pojemnościowych systemu grzewczego budynku, transportu (dystrybucji) nośnika ciepła w obrębie budynku oraz regulacji i wykorzystania ciepła w budynku.

W związku z tym, biorąc pod uwagę sprawność końcową pompy ciepła, która kształtuje się na poziomie kilkuset procent, wskaźnik wi dla energii elektrycznej wynoszący 3.0 nie spowoduje aż tak znacznego podwyższenia końcowego wskaźnika EP.

Biorąc pod uwagę sprawności urządzeń oraz współczynniki konwersji, teoretycznie tylko o dwóch technologiach można powiedzieć, że spełniają wymogi: technologia biomasowa oraz pompy ciepła w połączeniu z fotowoltaiką.

Choć kotły na biomasę emitują pewne ilości zanieczyszczeń w miejscu spalania, sama biomasa z definicji jest określona jako odnawialne paliwo, dla którego współczynnik wi wynosi 0.2.

Przy wyborze źródła ciepła należy również pamiętać, że poprawienie izolacyjności przegród lub dobór materiałów lepszej jakości może obniżyć wymagania, które muszą spełnić same urządzenia. Wynika to z faktu, że wskaźnik Energii Pierwotnej liczony jest jako całość.

Czy od 2021 roku będzie można stosować tylko biomasę i pompy ciepła?

Na świecie widać tendencję zmierzania w kierunku OZE i odchodzenia od paliw kopalnych. W związku z tym, bardzo mocno komplikuje się też sytuacja gazu jako paliwa kopalnego, a tym samym rynku kotłów gazowych…

Specjaliści mają wiele wątpliwości i często odmienne zdania w temacie stosowania kotłów gazowych od 2021 roku. Jedni utrzymują, że gaz będzie można stosować, a drudzy – że nie, a inwestycja w takie źródła ciepła już dzisiaj jest inwestycją krótkoterminową.

Część specjalistów widzi szansę dla stosowania kotłów gazowych wspomaganych innym odnawialnym źródłem energii, na przykład instalacją solarną, przy równoczesnym zapewnianiu jeszcze większego podniesienia termoizolacyjności przegród budowlanych.

Oznaczałoby to, że gaz może obronić się w dwóch przypadkach:

  •  w systemach kombinowanych, jeśli inwestor zdecyduje się na poszerzenie instalacji opartej na kotle gazowym np. o pompę ciepła, solary czy też dodatkowe źródło biomasowe,
  • w przypadku maksymalnego podniesienia standardów izolacyjnych przegród zewnętrznych.

Istotnym aspektem jest również wykorzystanie wentylacji mechanicznej, bez której spełnienie Warunków Technicznych 2021 w niektórych przypadkach może być trudne.

Warto dodać, że w biurach architektonicznych są ogólnodostępne projekty, które wykorzystując gazowe kotły kondensacyjne, spełniają aktualne Warunki Techniczne, a po zwiększeniu termoizolacyjności przegród zewnętrznych być może będą mogły również spełnić wymagania WT 2021. To oznacza, że mimo zapowiedzi ze strony Komisji Europejskiej o konieczności odejścia od paliw kopalnych, w praktyce nie jest ono realizowane.

Realny problem z wykorzystaniem gazu jako paliwa może pojawić się w tych miejscach, w których istnieją techniczne możliwości przyłączenia budynku do sieci ciepłowniczej. Obowiązująca ustawa o zmianie ustawy – Prawo ochrony środowiska oraz niektórych innych ustaw (Dz. U. 2019 poz. 2166) zakłada w takich miejscach obowiązek przyłączenia nowego budynku do sieci ciepłowniczej, o ile jest to możliwe i ekonomicznie uzasadnione, chyba że inwestor planuje dostarczać ciepło z indywidualnego źródła ciepła w obiekcie, które charakteryzuje się współczynnikiem nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej nie wyższym niż 0.8 lub pompy ciepła, lub ogrzewania elektrycznego.

Gaz, który charakteryzuje się współczynnikiem nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej na poziomie wi=1.1 nie jest w stanie spełnić tego wymagania.

Co poza gazem, pompami ciepła i biomasą?

Innym rozwiązaniem na spełnienie wymagań WT 2021 są kotły elektryczne zasilane energią elektryczną pochodzącą z fotowoltaiki. Sam kocioł elektryczny bez instalacji fotowoltaicznej nie jest w stanie spełnić rygorystycznych wymagań, ze względu na bardzo wysoki wskaźnik nieodnawialnej energii pierwotnej, który dla energii elektrycznej wynosi wi=3.0, przy sprawności urządzenia, która nie przekracza 100%. W przypadku kotłów elektrycznych zasilanych całkowicie energią elektryczną pochodzącą z fotowoltaiki spełnienie warunków technicznych byłoby możliwe. Trzeba jednak pamiętać, że instalacja fotowoltaiczna potrzebna do zasilenia takiej instalacji byłaby kilkukrotnie większa, niż do zasilenia pompy ciepła dobranej do tego samego budynku.

Im mniejszy będzie sumaryczny udział energii elektrycznej z fotowoltaiki w stosunku do energii z sieci w zasilaniu kotła elektrycznego, tym trudniej będzie spełnić wymagania ustanowione w Warunkach Technicznych.

Dowiedz się więcej!

Cały artykuł możesz przeczytać w najnowszym wydaniu GLOBENERGIA 4/2020!


Wydanie drukowane GLOBEnergia 4/2020 jest dostępne TUTAJ!

Wydanie elektroniczne GLOBEnergia 4/2020  jest dostępne TUTAJ


Redakcja GLOBEnergia