Samowystraczalne domy to przyszłość według Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. NCBR prowadzi dziewięć projektów, które mają to potwierdzić Narodowe Centrum Badań i Rozwoju przygotowało dziewięc projektów, które mają pokazać, że Polacy mogą być bardziej efektywni energetycznie. Samowystarczalne domy zaprojektowane w pełni pod OZE i systemem pozyskiwania wody z deszczówki, to nowe narzędzia, które mogą wspomóc ochronę planety i obniżyć rachunki w dobie kryzysu.
Kryzys klimatyczny długo był jednym z wiodących powodów, dla których pracowano nad rozwiązaniami usprawniającymi pozyskiwanie energii w przyjazny dla środowiska sposób. W ostatnich tygodniach zauważalny został kolejny argument, dla którego niezależność energetyczna staje się jeszcze bardziej pilna – wojna. – Dziś jeszcze wyraźniej widać, jakie znaczenie ma bezpieczeństwo energetyczne Polski i uniezależnienie gospodarki od surowców zewnętrznych – wskaz[]uje Wojciech Racięcki, dyrektor Działu Rozwoju Innowacyjnych Metod Zarządzania Programami w NCBR. Dzięki finansowaniu przez Fundusz Europejski w ramach programu Inteligentny Rozwój, możliwe jest sprawdzenie dziewięciu rozwiązań, które są odpowiednie dla nowego budownictwa jak i skażonych historią, starych budynków. Proponowane innowacje mają pozwolić na samowystarczalność przez efektywne wykorzystywanie energii. To miałoby doprowadzić do znacznego zmniejszenia rachunków lub nawet ich likwidacji.
– Dzięki finansowaniu z Funduszy Europejskich w ramach Programu Inteligentny Rozwój wspieramy dziewięć dużych przedsięwzięć badawczych. Duża część z nich może w znacznym stopniu obniżyć rachunki gospodarstw domowych, przedsiębiorstw czy budynków publicznych, jak choćby szkoły. – powiedział dr Remigiusz Kopoczek p.o. dyrektor NCBR. Aby to się stało konieczna jest zmiana architektury na taką, która będzie sprzyjać zatrzymywaniu energii oraz ciepła zamiast ją wypuszczać i tym samym tracić. – Długofalowo to jedno z kluczowych zadań wynikających z troski o klimat, gdyż emisje związane z ciepłownictwem i zasilaniem budynków w energię elektryczną należą do największych źródeł emisji gazów cieplarnianych na świecie – zwraca uwagę – dodaje dr Remigiusz Kopoczek.
Efektywność energetyczna
Centrum Analiz Klimatyczno-Energetycznych, opierając się na dane Głównego Urzędu Statystycznego podało, że dwie trzecie wydatków na energię w Polsce tworzy ogrzewanie pomieszczeń. Dlatego propozycją NCBR jest wymiana wentylacji grawitacyjnej, czyli standardową w polskim budownictwie, na mechaniczną. Te drugą można kontrolować, a to sprowadza się do możliwości efektywnego wykorzystania energii i oszczędności wyprodukowanego już ciepła. – Przy wentylacji mechanicznej mamy obieg regulowany przez dwa wentylatory: nawiewny i wywiewny, a strumień może być regulowany w harmonogramie dziennym czy tygodniowym. Daje to duże oszczędności, bo wentylację można ustawić tak, aby pracowała tylko wtedy, gdy jest potrzebna – na przykład gdy ktoś przebywa w pokoju – tłumaczy dr inż. Mariusz Skwarczyński z NCBR, kierownik projektu „Wentylacja dla szkół i domów”. Kolejnym plusem wentylacji mechanicznej jest to, że może ona zostać wprowadzona np. tylko do jednego mieszkania z całego budynku. Oznacza to brak zobowiązania dla mieszkańców oraz możliwość rozłożenia kosztów instalacji w szkołach. – Tam, gdzie jedyną wentylacją jest wentylacja grawitacyjna, a jedynym sposobem na przewietrzenie jest otwarcie okien, w miesiącach zimowych nawet do 60 procent energii cieplnej jest tracone – mówi dr Tomasz Rożek, popularyzator nauki, twórca strony „Nauka. To lubię”.
Samowystarczalne domy
Kolejnym krokiem proponowanym przez NCBR jest wymiana źródeł ogrzewania i pozyskiwania energii. Rozmowy o smogu w Polskich miastach trwają od dawna, a nadal, zgodnie z danymi GUS, w 3 milionach omów jednorodzinnych znajduje się piece i kotły. Nie jest to źródło efektywne ani ekologiczne. Piotr Kopacz, kierownik projektu „Budownictwo efektywne energetycznie i procesowo”, chce całkowicie zrezygnować z użycia paliw kopanych w swoim projekcie. NCBR szacuje, że nawet 95 procent wody będzie pozyskiwane z trzech źródeł ponownego użytku. Ma to być oczyszczona deszczówka, woda szara (z prysznica i umywalek) oraz woda czarna (z toalet – po oczyszczeniu nadaje się np do podlewania trawnika). Budynek ma zostać zaprojektowany tak żeby był jak najbardziej samowystarczalny. – Będzie to możliwe w dużej mierze dzięki zastosowaniu paneli fotowoltaicznych, pompy ciepła i magazynu energii – tłumaczy Piotr Kopacz.
Przemyślane budownictwo
– Modernizacja energetyczna budynku nie powinna poprzestawać na wymianie źródeł ciepła. Dziś polskie budynki są wampirami energetycznymi. Zużywają ogromne ilości energii, która zamiast służyć celom grzewczym, ucieka przez nieszczelne ściany czy okna – zauważa Andrzej Guła, współzałożyciel Polskiego Alarmu Smogowego i członek komitetu monitorującego projekty z zakresu Europejskiego Zielonego Ładu w NCBR. Według szacunków, ponad 70% domów jednorodzinnych w Polsce jest nieocieplonych lub ocieplonych w nieefektywny sposób. Zmniejszenie zapotrzebowania na energie i ciepło może być zupełnie niezależne od naszego komfortu życia i nie jest wyrzeczeniem. Jest to natomiast odpowiedzialne projektowanie domów, co można nazwać termomodernizacją.
Magazynowanie energii
– Wymagana jest fundamentalna zmiana na rynku energii i surowców energetycznych. Żeby korzystać z odnawialnych źródeł, które są zależne od pogody – jak słońce i wiatr – potrzebne jest jednak magazynowanie energii. Najlepiej, żeby miało to miejsce jak najbliżej odbiorcy i źródła energii – wyjaśnia Wojciech Racięcki. Dlatego NBCR prowadzi dwa projekty, które zajmują się tym obszarem innowacji. Kierownik projektu „Magazynowanie Ciepła i Chłodu”, dr inż. Łukasz Adrian wyjaśnia, że magazyny mogą być ulokowane przy domu lub biurowcu i mieć różne formy. Dla magazynowania ciepła są to np. solanki, woda lub materiały zmiennofazowe. – Zgodnie z rozwiązaniem proponowanym przez wielu wykonawców, chłodzenie budynku latem polega na odebraniu od niego ciepła, zmagazynowaniu go często w podziemnym zbiorniku, a następnie oddaniu zimą – mówi dr inż. Łukasz Adrian. Najważniejsza jednak pozostaje zmiana utartych ścieżek. Kierownik projektu zaznacza, że istotne jest aby produkować ciepło i chłód wtedy, kiedy warunki są ku temu sprzyjające – czyli w momencie kiedy produkcja jest najtańsza a nie konieczna.
– Nie ma technologii, która pozwalałaby na magazynowanie ciepła i chłodu wprost z powietrza. Nie znaczy to jednak, że magazynowanie ciepła i chłodu jest niemożliwe. Można magazynować ciepło lub chłód odpadowe. Można wyprodukować ciepło w lecie dzięki fotowoltaice. Można też wyprodukować je wtedy, gdy energia elektryczna jest najtańsza, na przykład w środku dnia, a oddać, gdy kilka godzin później jest droga – opowiada dr Tomasz Rożek z „Nauka. To lubię”.
– Nie chodzi nam o to, żeby korzystać z baterii cały czas i odciąć się od sieci. Tak może być kiedyś, w przyszłości. Na teraz naszym celem jest wpięcie baterii do systemu elektroenergetycznego po stronie użytkownika. Czyli podobnie jak na to miejsce w przypadku fotowoltaiki. Najpierw wykorzystujemy więc energię lokalnie, na miejscu, dopiero potem jej nadmiar magazynujemy, a oddanie do sieci następuje na samym końcu – zaznacza kierownik projektu „Magazynowanie energii elektrycznej”, dr Maciej Chmieliński. Plan zakłada stworzenie magazynu energii elektrycznej, który ma pomieścić 15 kilowatogodzin. To ma odpowiadać potrzebom tradycyjnego gospodarstwa domowego na jeden dzień.
Działania te wpisują się według NCBR w założenia Komisji Europejskiej, które zostały zawarte w Nowym Zielonym Ładzie.
Narodowe Centrum Badań i Rozwoju/Maria Andrzejewska
