Architektura i design

Energia odnawialna na osiedlu mieszkaniowym: działanie i korzyści paneli fotowoltaicznych

26 marca 2024

Troska o środowisko naturalne to dziś nieodłączny element naszej codzienności, dlatego przy projektowaniu i budowaniu osiedli mieszkaniowych coraz częściej wykorzystywane są rozwiązania mające na celu redukcję śladu węglowego oraz wodnego. Przykładem zielonych technologii stosowanych w budownictwie mieszkaniowym są panele fotowoltaiczne. Jako odnawialne źródło energii, zmniejszają one koszty życia przyczyniając się jednocześnie do redukcji emisji szkodliwych gazów cieplarnianych. Przyjrzyjmy się zatem bliżej, jak działają i jakie korzyści niesie ich zastosowanie na osiedlach mieszkaniowych.

Ale po kolei…

Fotowoltaika to technologia umożliwiająca przetwarzanie światła słonecznego na energię elektryczną za pomocą urządzeń zwanych ogniwami fotowoltaicznymi. Słowo “fotowoltaika” pochodzi z języka greckiego, gdzie “phos” oznacza światło, a “volta” odnosi się do jednostki miary napięcia elektrycznego, nazwanej na cześć włoskiego fizyka Alessandro Volty.

Na instalację fotowoltaiczną składa się kilka elementów:

  1. Panele fotowoltaiczne – zbudowane są z ogniw fotowoltaicznych, które pełnią niezwykle istotną funkcję w procesie przemiany promieniowania słonecznego na prąd, ponieważ to właśnie w nich zachodzi zjawisko wytwarzania energii. Ogniwa są wykonane z materiałów półprzewodnikowych, najczęściej z krzemu.
  2. Licznik dwukierunkowy – służy do mierzenia przepływu prądu.
  3. Falownik – odpowiada za przekształcenie prądu stałego, produkowanego przez panele fotowoltaiczne, na prąd zmienny, czyli taki, który wykorzystywany jest przez mieszkańców budynku.

Jak to dokładnie działa? Poniżej prezentujemy krótki schemat, który w dużym uproszczeniu przedstawia zachodzący w instalacji proces fizyczny.

  1. Promienie słoneczne padają na ogniwa fotowoltaiczne ☀️
  2. Zachodzi zjawisko fotowoltaiczne, polegające na przekształceniu światła słonecznego w prąd stały ☀️➡️🔌 Uwaga! Jego przebieg zależy od struktury ogniwa fotowoltaicznego, miejsca, w którym znajdują się panele, oraz panujących w danym momencie warunków atmosferycznych.
  3. Prąd stały przekształcany jest w falowniku na prąd zmienny 🔄
  4. Prąd zmienny płynie do gniazdek i zasila urządzenia 🔌💡

Aby ilość produkowanego prądu była wystarczająca, kluczowe jest obliczenie mocy instalacji fotowoltaicznej na etapie planowania montażu. W przypadku wytworzenia zbyt dużej ilości energii, płynie ona do sieci elektrycznej, natomiast jeżeli jest jej za mało, prąd jest z tej sieci pobierany.  

Panele fotowoltaiczne na osiedlu – kto i gdzie może je zamontować?

W przypadku budynku powstającego w ramach nowej inwestycji deweloperskiej, za montaż paneli fotowoltaicznych odpowiada deweloper. To jego zadaniem jest przygotowanie stosownej dokumentacji oraz podjęcie współpracy z firmą, która zajmuje się realizacją systemu fotowoltaicznego. Z kolei w już istniejących blokach mieszkalnych za czynności związane z instalacją paneli odpowiedzialny jest zarząd wspólnoty lub spółdzielni mieszkaniowej.

Pozostaje jeszcze pytanie, w jakim dokładnie miejscu można je zamontować. Opcji jest wiele, jednak zarówno w przypadku nowobudowanych osiedli mieszkaniowych, jak i tych już istniejących, najczęściej jest to dach budynku. Należy przy tym pamiętać, że konieczne jest uzyskanie odpowiedniego kąta nachylenia paneli względem kąta padania promieni słonecznych – w Polsce jako najbardziej optymalny przyjmuje się kąt 30-35 stopni, przy założeniu, że panele są skierowane na południe. W przypadku instalacji w orientacji wschód-zachód optymalne nachylenie wynosi 10-20 stopni. Przy niewłaściwym ustawieniu systemu, będzie on wytwarzał mniejszą ilość energii, a co za tym idzie, spadnie efektywność całej instalacji fotowoltaicznej. Sytuacja, w której mamy do czynienia z płaską powierzchnią dachową, nie powinna stanowić jednak problemu – panele umieszcza się wówczas na specjalnych konstrukcjach.

Solen Kabaty_panele fotowoltaiczne

Alternatywnym rozwiązaniem jest zainstalowanie ich na ścianie budynku, co znajduje szczególne zastosowanie w przypadku bloków mieszkalnych o dużej wysokości. W takim przypadku należy jednak zwrócić szczególną uwagę na to, czy powierzchnia elewacji nie będzie zbyt długo zacieniona. Minusem konstrukcji na ścianie budynku jest jej niższa efektywność, ponieważ wytwarza ona o około 30 proc. energii mniej, niż instalacja dachowa. Możliwy jest także montaż paneli fotowoltaicznych jako osobnej konstrukcji na powierzchni gruntu, na specjalnie przeznaczonym do tego terenie.

Jakie korzyści z fotowoltaiki mają mieszkańcy?

Na osiedlu mieszkaniowym energia pozyskana z paneli fotowoltaicznych może być wykorzystywana na potrzeby całej wspólnoty mieszkaniowej, np. do:

  • oświetlenia przestrzeni wspólnych, takich jak: korytarze, klatki schodowe, garaże, komórki lokatorskie czy alejki na zewnątrz budynku,
  • zasilenia pracy wind, bram wyjazdowych, wentylacji i klimatyzacji.

To z kolei przekłada się na wymierne korzyści dla mieszkańców. Oto kilka z nich:

  1. Produkcja energii elektrycznej na osiedlu wpływa na obniżenie kosztów życia. Jak wygląda to z praktycznego punktu widzenia? Energia wyprodukowana przez panele fotowoltaiczne może być wykorzystywana do zasilania części wspólnych inwestycji, co zmniejsza zapotrzebowanie na energię pobieraną z sieci energetycznej. Tym samym mieszkańcy mogą liczyć na niższe opłaty za energię w ramach czynszu.

Przykład: Korzystając z instalacji fotowoltaicznej o mocy 50 kWp (jednostka określająca, jaką ilość prądu może wytworzyć instalacja fotowoltaiczna) w budynku wielorodzinnym, w którym jest około 100 mieszkań, mieszkańcy mogą liczyć na redukcję czynszu o około 50-200 zł rocznie – w zależności od wielkości mieszkania. W przypadku, kiedy instalacja wytwarza więcej energii, niż to potrzebne, nadwyżki mogą być sprzedawane do sieci energetycznej, co generuje dodatkowe oszczędności dla wspólnoty mieszkaniowej.

  1. Mniejsza emisja dwutlenku węgla. Średni globalny ślad węglowy produkcji energii elektrycznej z paliw kopalnych wynosi około 450-1000 gramów CO2 na kWh – jest to zależnie od rodzaju paliwa (węgiel, gaz naturalny) i zastosowanych technologii. Dla Polski, gdzie węgiel jest głównym źródłem energii, wartość ta może być bliższa wyższej wartości z tego zakresu – na ten moment to ok. 700g CO2 na 1 kWh. Natomiast ślad węglowy energii wyprodukowanej przez panele fotowoltaiczne jest znacznie niższy i wynosi średnio od 40 do 50 g CO2/kWh w ciągu całego cyklu życia paneli, włączając w to produkcję, transport, instalację oraz recykling.

Przykład: Instalacja fotowoltaiczna o mocy 50 kWp, znajdująca się w Warszawie, produkująca około 50 000 kWh energii rocznie i zastępująca energię wyprodukowaną z węgla, może zredukować emisję CO2 o około 32,75 ton rocznie! Ciekawostka – 32,75 ton CO2 odpowiada zasileniu 15 gospodarstw domowych (przy założeniu, że są to mieszkania o powierzchni 50 m2 w warunkach polskich) czy emisjom 16 międzykontynentalnych lotów samolotem!

  1. Wzrost świadomości ekologicznej. Mieszkańcy osiedli wyposażonych w instalacje fotowoltaiczne mają okazję zgłębić swoją wiedzę na temat korzystania z odnawialnych źródeł energii oraz zrównoważonego rozwoju. To z kolei może zaowocować podejmowaniem przez nich – jako konsumentów – bardziej odpowiedzialnych środowiskowo, a jednocześnie przyjaznych dla kieszeni decyzji.

Na zakończenie warto zaznaczyć, że po zamontowaniu paneli fotowoltaicznych należy regularnie monitorować ich pracę. Konieczność przeglądów instalacji wynika z Ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane, która na właścicieli i zarządców obiektów nakłada obowiązek przeprowadzenia okresowej kontroli, co najmniej raz na 5 lat. Prawidłowe utrzymanie paneli fotowoltaicznych gwarantuje bezpieczeństwo oraz efektywność ich pracy.

efektywność energetyczna
fotowoltaika na osiedlu
fotowoltaika w bloku
korzyści z fotowoltaiki
odnawialne źródła energii
zalety fotowoltaiki

|

Napisz komentarz

Odpowiedz na komentarz