PCHE - projektowana charakterystyka energetyczna
Wielu naszych Klientów zastanawia się nad tym jakie zużycie do celów grzewczych finalnie będzie miał ich dom. W tym celu często analizują projektowaną charakterystykę energetyczną (PCHE) dostarczoną do projektu budowlanego. Warto jednak pamiętać, że PCHE nie dostarcza nam całkowitej wiedzy o parametrach budynku, a często może także zawierać nie do końca prawdziwe dane (wynikające nie z błędu obliczeniowego, ale z metodyki jaką się stosuje przygotowując taką charakterystykę).
W PCHE znajdziemy różne ciekawe dane od U projektowanych przegród (współczynnik przenikania ciepła) poprzez dane dotyczące sprawności do końcowych wartości dla energii użytkowej, końcowej i pierwotnej. Warto przy tym wspomnieć, że aby nasz dom dostał pozwolenie na budowę to musi spełniać odpowiednie standardy i wymogi, jak chociażby odpowiednie U dla przegród, a maksymalny wskaźnik energii pierwotnej musi wynosić mniej niż 70 kWh/m2 rok (są to wytyczne obowiązujące od 2021 roku).
Rys.1 Produkcja prądu może nie być ekologiczna.
Energia Pierwotna - czy na pewno jest taka ważna?
Na początku może się nam wydawać, że najbardziej istotną rzeczą jaka powinna nas zainteresować jest Energia Pierwotna, która jest dokumencie charakterystyki zaznaczona największą czcionką i wydaje się być najważniejszym parametrem…
Nasi Klienci widząc EP na poziomie 40-65 kWh/m2*rok (zazwyczaj tyle wychodzi w naszych budynkach) zaczynają się martwić czy ich budynek naprawdę jest budynkiem energooszczędnym lub pasywnym. Czy może nie zostali na którymś etapie rozmów wprowadzenie w błąd?
Nic bardziej mylnego, ale aby to zrozumieć należy wiedzieć co to tak naprawdę jest Energia Pierwotna i czy w ogóle powinna nas ona obchodzić.
W dokumencie uwzględnione są dane dla 3 rodzajów energii: energii użytkowej, energii końcowej i energii pierwotnej:
Energia użytkowa (EU) to energia potrzebna do ogrzewania i wentylacji, chłodzenia oraz c.w.u. w ciągu roku. Jest to energia zużywana w obrębie danego budynku i to ona najlepiej świadczy o energooszczędności naszego budynku (czyli po prostu jak dobrze nasz budynek został zaprojektowany).
Energia końcowa (EK) to wskaźnik, który określa ilość energii, którą trzeba zakupić - w tym przypadku bierze się pod uwagę straty związane ze sprawnością danych systemów grzewczych uwzględnione w współczynniku η. Tak więc różnica pomiędzy EU i EK polega na tym, że EK uwzględnia także sprawność naszej instalacji grzewczej. Zazwyczaj różnica pomiędzy EU i EK nie jest wielka.
Energia pierwotna (EP) to wskaźnik na roczne zapotrzebowanie na energię nieodnawialną. EP ukazuje jak nasz system grzewczy wpływa na środowisko. Nie jest to jednak wskaźnik który w żaden sposób wskazuje nam na koszty eksploatacji naszego domu.
Można to też zobrazować w prosty sposób na grafice:
Rys. 2 Graficzne przedstawienie różnicy - materiały własne.
Mówiąc prostym językiem - Energia Pierwotna to koncepcja opierająca się tym jak bardzo ekologiczny będzie nasz dom w rozumieniu ideologiczno-politycznym, czyli jak bardzo systemy, które mamy zainstalowane w domu, są ekologiczne i neutralne dla środowiska. Tak więc, aby obniżyć EP musimy mieć zainstalowane w domu urządzenia korzystające z energii odnawialnej. Przykładem może być fotowoltaika lub kolektory słoneczne.
Nie jest to natomiast w żaden sposób wskaźnik, który ma wpływ na nasze rachunki lub na to czy nasz dom będzie pasywny czy też nie!*
*w przypadku certyfikacji domu z PHI, maksymalne EP może wynosić 120 kWh/m2 rok.
Czy wskaźnik Energi Pierwotnej wypacza technikę budowy?
Niestety w naszym kraju prąd jest głównie produkowany z węgla (w 2023 było to 63%), a więc przysłowiowy ślad węglowy produkcji i konsumpcji prądu jest spory i dlatego też na ogrzewanie elektryczne, bez względu na to jaki dom został zaprojektowany (czy ultraenergoszczędny czy ultraenergożerczy), jest przyjęty najgorszy współczynnik Wi (współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej, który mówi nam o wpływie na klimat poszczególnych paliw) bo aż 3,0. Ustawodawca uznał, że ogrzewanie na prądzie jest praktycznie trzy razy gorsze niż miejscowe wytwarzanie energii z np. węgla czy z oleju opałowego (Wi=1,1)!
Obrazując to można podać wyrazisty przykład obliczeniowy:
Wzór na obliczenie EP=EK*Wi
Dom 100 m2 z kotłem opalanym węglem lub piecem gazowym, średnio ocieplony o EK rocznej wynoszącej 63.000 kWh, EP=63.000*1,1=68.000 kWh/m2 rok (warunek spełniony)
Dom 100 m2 ogrzewany elektrycznie (bez paneli PV), dobrze ocieplony o EK rocznym 25.000 kWh, EP=25.000*3=75.000 kWh/m2 rok (warunek niespełniony)
Wniosek? Instalujmy kotły na węgiel lub piec gazowy! (oczywiście żartobliwie). Doszło do takiego absurdu, że dom zaprojektowany jako pasywny lub energooszczędny o naprawdę świetnych przegrodach i wysokiej szczelności, ale ogrzewany tylko elektrycznie (bez np. zaprojektowanej fotowoltaiki czy pompy ciepła) nie spełni warunków technicznych co do <70 kWh/m2 rok.
Podsumowując - EP ma charakter głównie polityczny i niewiele ma wspólnego z techniką budowy. Inwestorów powinny interesować wskaźniki EU i EK. Wskaźnik EP może nam służyć tylko pod kątem sprawdzenia jak bardzo ekologiczni jesteśmy - pytanie tylko na ile jest to zasadne skoro produkcja prądu z paliw kopalnych z roku na rok spada?