Wielu właścicieli domów jednorodzinnych marzy o całkowitej niezależności energetycznej, odcięciu się od sieci przesyłowych prądu. Pragną zasilać wszystkie domowe urządzenia oraz oświetlenie energią wyprodukowaną we własnym zakresie, przez zainstalowaną instalację fotowoltaiczną.
Niezbędny do tego będzie dom typu off-grid, lecz wcześniej warto sobie zadać pytanie, czy takie rozwiązanie jest możliwe w Polsce, w naszych warunkach klimatycznych? Czy da się przeżyć jesienne i zimowe miesiące, korzystając z energii elektrycznej pochodzącej wyłącznie z odnawialnych źródeł?
W pigułce:
- Dom off-grid zaspokaja zapotrzebowanie na prąd wyłącznie z odnawialnych źródeł energii, przeważnie z promieniowania słonecznego.
- Składa się z instalacji fotowoltaicznej, sterowanej przez inwerter wyspowy i połączonej z pojemnymi magazynami energii.
- Zaletą domu off-grid jest m.in. pewna niezależność energetyczna, ochrona środowiska, a wady to wysokie koszty początkowe i konieczność zmiany nawyków życiowych.
- W Polskich warunkach budowa takiego domu jest możliwa, lecz całkowite uniezależnienie się od dostawców prądu może być utrudnione.
- Instalacja off-grid to dobre rozwiązanie dla domków letniskowych, tiny houses czy domów modułowych, mających małe zapotrzebowanie energetyczne.
Czym właściwie jest dom off-grid?
Zaczniemy od zdefiniowania samego pojęcia off-grid, które nie wszystkim jest jeszcze znane. Off-grid, znane też pod nazwą systemu wyspowego, w tłumaczeniu na język polski oznacza „poza siecią”, w naszym przypadku wolnostojący dom całkowicie odłączony od sieci energetycznej.
Całe zapotrzebowanie na prąd jest zaspokajane z odnawialnych źródeł energii, najczęściej z pomocą fotowoltaiki off-grid połączonej z odpowiednio pojemnymi magazynami energii. Można więc powiedzieć, że jest to system w pełni autonomiczny, mający jednak pewne wady, które przedstawimy w dalszej części naszego artykułu.
Z jakich elementów powinien składać się domowy system off-grid?
Skoro dom off-grid ma być samodzielny, bez podłączenia do sieci energetycznej, to powinieneś w nim zamontować kompletny i bezpieczny system dający takie szerokie możliwości. Musisz zadbać przede wszystkim o takie komponenty jak:
I. Źródło generujące energię elektryczną
To pierwsza i jednocześnie najważniejsza część systemu, dostarczająca prądu do zasilenia sprzętu AGD i RTV, oświetlenia czy ogrzewającej dom pompy ciepła. Potrzebne będzie wydajne źródło, jakim jest:
Instalacja fotowoltaiczna off-grid
Złożona z dużej ilości paneli fotowoltaicznych wraz z inwerterem i innym niezbędnym osprzętem. Prąd generowany przez panele PV z promieniowania słonecznego musi w pełni zaspokajać dobowe zapotrzebowanie na energię Twojego gospodarstwa domowego, a nawet zapewniać nadwyżki energii.
II. Pojemne magazyny energii
Absolutnie niezbędny element każdej instalacji off-grid bez dostępu do sieci. Konieczne będzie właściwe dobranie pojemności magazynu energii zbierającego wszystkie nadwyżki wyprodukowanego prądu do wykorzystania w godzinach, gdy panele go nie generują.
Na zakupie magazynów energii nie warto oszczędzać, najlepiej zdecydować się na nowoczesne akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4), odznaczające się bardzo długą żywotnością, wysoką sprawnością oraz pełnym bezpieczeństwem użytkowania.
III. Inwerter wyspowy (falownik off-grid)
Bez którego prąd stały (DC) wytworzony przez instalację fotowoltaiczną off-grid nie mógłby zostać przetworzony w prąd zmienny (AC). Falownik zamienia napięcie stałe, np. 24 V czy 48 V, w zmienne 230 V, dokładnie takie, jakie jest w gniazdkach elektrycznych. Oprócz tego jego zadaniem jest stabilizacja napięcia i kierowanie nadwyżki energii elektrycznej do magazynów.
Jakie są zalety i wady domu off-grid – bez podłączenia do sieci energetycznej?
Zanim zdecydujesz się na odważny krok i zamontowanie instalacji off-grid w swoim domu, powinieneś poznać wszystkie zalet i wady życia poza siecią elektroenergetyczną, wskazywane przez specjalistów:
Zalety domu off-grid:
- niezależność i bezpieczeństwo energetyczne: uniezależnienie się od ciągłych podwyżek cen energii, jakie fundują nam operatorzy;
- odporność na awarie sieci i przerwy w dostawach prądu: mogące występować przy jej przeciążeniu albo w wyniku nieprzewidzianych zjawisk atmosferycznych;
- wspieranie środowiska naturalnego: co jest możliwe przy pełnym wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii na bieżące potrzeby, a dom off-grid generuje bardzo niski ślad węglowy;
- możliwość budowy w dowolnym miejscu: wszędzie tam, gdzie nie doprowadzono sieci, nie tylko domu jednorodzinnego, ale i całorocznego domku letniskowego;
- brak pozwolenia na budowę: lecz tylko instalacji o mocy do 50 kW;
Wady domu off-grid:
- wysokie koszty początkowe: budowa domu z taką instalacją i magazynem energii jest znacznie droższa niż w przypadku budynku ze standardowym podłączeniem do sieci;
- spadek wydajności fotowoltaiki w zależności od pory roku: odczuwalny nie tylko zimą, lecz nawet w pochmurne dni, duże różnice w produkcji prądu w poszczególnych miesiącach;
- koszty wymiany akumulatorów: naturalnie zużywających się po czasie określonym w specyfikacji technicznej, trzeba będzie ponieść koszty zakupu nowych banków energii;
- zmiana dotychczasowych nawyków: dotyczących prowadzenia gospodarstwa domowego, a takie czynności jak np. pranie, należy wykonywać w ciągu dnia, aby nie zużywać energii zgromadzonej w akumulatorach;
- stały nadzór nad instalacjami: w przypadku domu off-grid nie ma zazwyczaj planu B, zasilania go w inny sposób, dlatego należy na bieżąco monitorować pracę systemu i od razu reagować na wszelkie nieprawidłowości jego działania.
Czy w Polsce jest opłacalny montaż systemów off-grid?
Montaż instalacji off-grid w Polsce jest możliwy, co jednak nie oznacza, że prosty, szczególnie pod względem pełnej niezależności energetycznej. Przedstawione wyżej zalety nie zawsze sprawdzają się w naszych, co tu nie mówić, trudnych warunkach klimatycznych.
Niestety, Polskę cechuje olbrzymia dysproporcja nasłonecznienia, także Twojej działki, w zależności od pór roku. O ile latem nie ma co narzekać na ilość wyprodukowanej energii, to jesienią i zimą sytuacja zmienia się diametralnie na niekorzyść.
Około 70-80% prądu z paneli słonecznych jest produkowanych wiosną i latem, a w skrajnych zimowych warunkach instalacja może wygenerować tylko od 15 do 20% swojej rocznej energii. Przetrwanie zimy bez prądu z sieci oczywiście jest możliwe, lecz wymaga dużych nakładów finansowych.
Przede wszystkim trzeba przewymiarować instalację PV, dokupić więcej dodatkowych paneli, a nie zawsze jest miejsce na ich montaż. Konieczny też będzie magazyn energii o olbrzymiej pojemności. Czasami nawet to okazuje się za mało i trzeba posiłkować się energią wytworzoną przez agregat prądotwórczy, zużywający kosztowne paliwo.
Kluczowa jest też sama energooszczędność budynku, który musi generować jak najmniejsze straty ciepła. Wymaga wykonania dokładnej termoizolacji oraz wymiany stolarki okiennej i drzwiowej na szczelniejszą, aby nie tworzyły się tzw. mostki termiczne.
Sprawdź nasze instalacje fotowoltaiczne
Kiedy dom off-grid jest dobrym rozwiązaniem?
Wymienione trudności nie oznaczają, że mieszkając w Polsce, trzeba od razu zrezygnować z domu off-grid. W niektórych sytuacjach okazuje się wręcz zalecanym rozwiązaniem:
- w miejscach bez dostępu do sieci, a koszt jej doprowadzenia jest nieopłacalny i często jest to po prostu niemożliwe;
- przy sezonowym użytkowaniu domu letniskowego, do którego będziesz przyjeżdżał głównie w okresie letnim;
- dla małych domów, tzw. tiny houses oraz domów mobilnych, obu o małym zapotrzebowaniu na energię elektryczną;
- dla pasjonatów nowych technologii, dla których znaczenie ma nie tylko uniezależnienie się od zewnętrznych dostawców prądu, ale i aktywna ochrona środowiska naturalnego.
Mimo tych trudności powstaje coraz więcej domów tego typu. Wymaga to jednak dużej zmiany stylu życia, zaakceptowania praw natury, dostosowania do nich swoich nawyków życiowych, trzeba się również przygotować na spore nakłady finansowe.
Jakie pompy ciepła mamy dla Ciebie
