Projekt domu z instalacją fotowoltaiczną lub kolektorami słonecznymi pozwoli spełnić wymagania Warunków Technicznych WT 2017 i WT 2021. Należy już na wczesnym etapie wyboru projektu domu ocenić możliwości zastosowania kolektorów słonecznych lub paneli fotowoltaicznych. Nawet jeżeli od początku taka instalacja nie jest planowana to warto zostawić sobie taką możliwość na przyszłość. Wymaga to zachowania potrzebnej dla tych urządzeń powierzchni dachu, ograniczenia przeszkód jakie na nim występują.

1. Projekt domu z instalacją solarną i fotowoltaiczną
 Wykorzystanie energii odnawialnej w budynkach o standardzie WT 2017
 Zapotrzebowanie powierzchni dla zabudowy instalacji solarnej i fotowoltaicznej
 Jak zbudować dach, aby umożliwić wykorzystanie energii słonecznej
Wydanie 1/2018
30.04.2018
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl

2. 2
Znaczenie wykorzystania energii odnawialnej
dla efektywności energetycznej
 Wykorzystanie energii odnawialnej za pomocą instalacji solarnej, fotowoltaicznej czy też
pompy ciepła, pozwala obniżyć zużycie paliwa. Przekłada się to na efekt ekonomiczny
i ekologiczny. W przypadku nowych lub gruntownie modernizowanych domów wg standardu
WT 2017 lub nawet WT 2021, wykorzystanie energii odnawialnej pozwala spełnić takie
wymagania i uzyskać pozwolenie na budowę domu.
Wymagania efektywności
Poszanowanie środowiska
Architektura
Oszczędność energii
WT
2017

3. 3
 Skomplikowana budowa dachu utrudni lub całkowicie uniemożliwi zastosowanie
kolektorów słonecznych, a tym bardziej paneli fotowoltaicznych. Taka sytuacja nie należy
do rzadkości, gdy właściciel domu chce po czasie zastosować wspomniane urządzenia,
ale musi zrezygnować z tego zamiaru. Czasem pozostaje jedynie opcja montażu kolektorów
lub paneli PV na elewacji budynku lub w ogrodzie. Zdarza się także ich montaż niezgodny
z regułami projektowymi – blisko krawędzi dachu, czy nawet wystający poza obrys dachu.
Należy wziąć pod uwagę ten aspekt nawet, gdy nie ma się zamiaru zastosować kolektorów
słonecznych lub paneli PV od razu w nowobudowanym domu.
Skomplikowana budowa dachu = przekreślenie
możliwości wykorzystania energii słonecznej
!

4. 4
Ile dachu jest potrzebne dla wykorzystania
energii słonecznej?
 Gdyby udało się wykorzystać całą powierzchnię dachu domu dla pozyskiwania energii
słonecznej i przy tym jeszcze magazynować ciepło oraz energię elektryczną, to dom byłby
samowystarczalny energetycznie. Takie budynki są już zresztą budowane i określane jako
zero- lub nawet plusenergetyczne. Za absolutne minimum powierzchni dachu niezbędnej
chociaż do podstawowego wykorzystania energii słonecznej, można uznać powierzchnię
jaką zajmują 2 płaskie kolektory słoneczne (Vaillant aroTHERM). Tyle potrzeba do
wspomagania podgrzewu ciepłej wody użytkowej dla typowych potrzeb 4÷5 osób.
2 kolektory płaskie = 5 m2
 Absolutne minimum równe 5 m2 nie
zawiera jednak zalecanych odstępów
od krawędzi baterii kolektorów, które
powinny wynosić najlepiej 1 m.
Wówczas za minimum powinno się
przyjąć powierzchnię rzędu 18 m2.

5. 5
 Kolektory słoneczne są najczęściej stosowane do podgrzewania wody użytkowej. Są mało
wymagające co do potrzebnej powierzchni zabudowy. Zwykle w domu jednorodzinnym
wystarczają 2÷3 kolektory płaskie. Uwzględniając bezpieczne odległości (1 m) od brzegów
baterii kolektorów, wystarczająca powinna być powierzchnia dachu rzędu 24 m2. To pozwoli
zdecydować nawet w dalszej przyszłości o ilości zastosowanych kolektorów słonecznych.
 Odpowiednio większą (ok. 2÷3 razy) powierzchnię dachu należy zapewnić w razie chęci
zastosowania kolektorów słonecznych dla wspomagania ogrzewania domu.
Ile miejsca na dachu potrzeba dla zabudowy
kolektorów słonecznych?4m
 6 m
 Kolektory słoneczne (np. Vaillant
auroTHERM VFK 155 H) występują
także w wersji poziomej. Można je
wówczas zabudować na podłużnej
wolnej powierzchni dachu.
 Za absolutne minimum można
uznać powierzchnię dla zabudowy
2 kolektorów płaskich (obszar dla
baterii zalecany min. 4,0×4,5 m).
> 24 m2

6. 6
 Większe potrzeby występują dla instalacji fotowoltaicznych. Dla domu jednorodzinnego za
minimum można uznać instalację o mocy 3÷4 kWp, która może się składać z 12÷20 paneli
fotowoltaicznych. Tak więc na dachu powinno się zapewnić minimum 42 m2 wolnej
powierzchni. W miarę możliwości warto jednak zaplanować większą powierzchnię dachu,
co pozwoli w przyszłości na swobodne podjęcie decyzji o wielkości instalacji fotowoltaicznej.
W domu ogrzewanym pompą ciepła i z wentylacją mechaniczną można zastosować
instalację nawet o mocy rzędu 8÷10 kWp ( wymagany dokładny bilans budynku).
Ile miejsca na dachu potrzeba dla zabudowy
paneli fotowoltaicznych?6m
 8 m
 Zaletą montażową paneli PV jest
większa swoboda w ich łączeniu (brak
połączeń czynnika grzewczego jak
w przypadku kolektorów słonecznych).
Daje to możliwość zagospodarowania
miejsca na dachu w maksymalnym
stopniu. Jednak ze względu na estetykę
warto dążyć do zabudowy paneli PV
w regularnych bateriach.
> 42 m2

7. 7
 Nawet jeśli nie jest planowane od razu zastosowanie kolektorów słonecznych lub paneli
w nowobudowanym domu, to należy pozostawić taką możliwość w przyszłości. Sprowadza
się to do wyboru odpowiedniego projektu domu i samego dachu. Jeżeli instalowane są
jedne z urządzeń, np. kolektory słoneczne, to powinny być od razu umieszczone na dachu
w taki sposób, aby pozostawić miejsce dla rozbudowy instalacji lub zastosowania innego
systemu (np. fotowoltaicznego). Perspektywiczne decyzje mogą wyeliminować bariery
techniczne i ekonomiczne jakie mogą wystąpić w przyszłości w tego rodzaju inwestycjach.
Perspektywiczne planowanie zabudowy
kolektorów słonecznych i paneli PV
!OK

8. 8
 Zasadniczą kwestią dla możliwości zastosowania
kolektorów słonecznych oraz paneli PV pozostaje
nachylenie dachu oraz jego orientacja względem
kierunków świata. Na etapie projektu domu można
tak zaplanować ustawienie budynku, czy nawet
samej połaci dachu, aby spełnić takie wymagania.
 Pole pracy jest bardzo szerokie i w granicach
odchylenia ± 45o od kierunku południowego,
pozyskiwanie energii słonecznej przez każde
z urządzeń nie odbiega zauważalnie od
uzyskiwanego w idealnym ustawieniu (południe).
Szerokie możliwości pracy kolektorów
słonecznych i paneli fotowoltaicznych

9. 9
Przykładowe realizacje i praktyczne uwagi
Przykładowe realizacje
i praktyczne uwagi

10. 10
 Większa swoboda łączenia cechuje panele fotowoltaiczne (przewody elektryczne), stąd
można nimi „wypełnić” wolne miejsca dachu. Jeśli więc mają być zastosowane zarówno
kolektory słoneczne, jak i panele PV, to w pierwszej kolejności należy zaplanować miejsce
dla zabudowy zwartej baterii kolektorów.
 Zachowanie odstępów od krawędzi dachu jest konieczne ze względów bezpieczeństwa
oraz wygody prac montażowych i serwisowych. Bezpieczeństwo związane jest ze
zwiększonymi siłami oddziaływania wiatru przy krawędziach dachu, a także względami
ochrony przeciw wyładowaniom atmosferycznym (odstępy ochronne).
Ogólne przykłady realizacji
(spoza realizacji firmy Vaillant)
!

11. 11
 Wszelkie przeszkody na powierzchni dachu zmniejszają możliwość zabudowy kolektorów
słonecznych, czy paneli PV. Należą do nich w szczególności kominy, wywietrzniki (piony
kanalizacji), czy okna dachowe. W tym zakresie szczególnego znaczenia nabiera rola
architekta budynku oraz projektanta instalacji sanitarnych.
 Na wczesnym etapie projektu domu można zdecydować także o konstrukcji dachu
i instalacjach mających wpływ na nią. Należy skupiać uwagę nie tylko na układach
pomieszczeń (rzutach kondygnacji), ale również na wizualizacji zewnętrznej budynku,
co da wyobrażenie o konstrukcji dachu i możliwości wykorzystania energii słonecznej.
Ogólne przykłady realizacji
(spoza realizacji firmy Vaillant)
!
!

12. 12
 Współcześnie budowane domy ogrzewane
wyłącznie przez pompę ciepła, mogą być całkowicie
pozbawione komina. Przy zastosowaniu kotła
z zamkniętą komorą spalania o mocy nominalnej
do 21 kW, można w budynku wolnostojącym
zastosować odprowadzenie spalin przez ścianę
budynku. To wszystko pozwala uzyskać większą
powierzchnię dachu dla swobodnej zabudowy
kolektorów słonecznych i paneli PV. W przypadku
tych ostatnich jest to o tyle ważne, że mogą być
bardziej wrażliwe na zacienienia powierzchni.
 WAŻNE: na etapie projektu domu można zadbać
o to, aby kominy znajdowały się po północnej stronie
domu pozostawiając na południowej połaci dachu
więcej miejsca do wykorzystania energii słonecznej.
Dom bez komina, albo komin na północnej
stronie budynku
OK

13. 13
 Właściciele domów, którzy zabudowali wcześniej
kolektory słoneczne w przemyślany sposób, posiadają
możliwość zabudowy paneli fotowoltaicznych. Ich
popularność rośnie obecnie dzięki wprowadzeniu
ustawy o rozwoju energii odnawialnej OZE. Określa
ona m.in. zasady rozliczania energii elektrycznej
oddawanej i odbieranej później z sieci elektro-
-energetycznej (tzw. netmetering).
Perspektywiczne decyzje – pozostawienie
miejsca do rozbudowy instalacji
OK
OK

14. 14
Przykłady realizacji budynków z zabudową
kolektorów słonecznych i paneli PV
 Odpowiednia ilość wolnego miejsca na
dachu pozwala na zabudowę zarówno
kolektorów słonecznych, jak i paneli
fotowoltaicznych.
 Prosta konstrukcja dachu to także
szansa na znaczne obniżenie kosztów
inwestycji dzięki oszczędnościom
w zakupie materiałów budowlanych
oraz w kosztach wykonawstwa.
OK

15. 15
Utrudnione warunki zabudowy
 Nawet przy utrudnionych warunkach zabudowy, można w większości przypadków
zastosować przynajmniej małą instalację solarną dla potrzeb podgrzewania wody użytkowej.
OK

16. 16
Przykłady realizacji – wykorzystanie
dachu poziomego
 Alternatywnym rozwiązaniem w sytuacji
gdy połać dachu jest niekorzystnie
usytuowana względem stron świata, bądź
też brakuje na niej wolnego miejsca, może
być zabudowa kolektorów słonecznych
i paneli PV na dachu płaskim lub terenie.
 Trzeba jednak wziąć pod uwagę sposób
mocowania do konstrukcji dachu lub ciężar
obciążenia (balastu) dla zabezpieczenia
przed działaniem sił wiatru. A jeżeli
instalacja jest najwyższym punktem
budynku to dodatkowo – pamiętać
o zastosowaniu instalacji odgromowej.
OK

17. 17
Praktyczne wskazówki na zimę
 Kolektory słoneczne oraz panele fotowoltaiczne są przewidziane do pracy całorocznej.
Należy im zapewnić dobre warunki do samoczynnego oczyszczania się ze śniegu.
Utrudnienie stanowią wszelkie załamania połaci dachu czy też zabudowane pod
urządzeniami okna dachowe, barierki przeciwśniegowe, schodki, drabinki itp.
OK

18. 18
Podsumowanie – kiedy instalacja solarna,
a kiedy fotowoltaiczna?
 Nie należy traktować obydwu rozwiązań jako konkurencyjnych do siebie. Z jednej strony
największe potrzeby budynku przypadają na ciepło i tu leży duży potencjał w szukaniu
oszczędności ( kolektory słoneczne), a z drugiej strony droższa (zł/kWh) jest energia
elektryczna ( panele fotowoltaiczne). Na korzyść kolektorów przemawia ich niezależność
od sieci i wysoka efektywność oraz wpływ na jakość powietrza (smog wynika z lokalnego
wytwarzania ciepła). Na korzyść paneli PV przemawia z kolei produkcja uniwersalnej formy
energii, którą można łatwo użyć do wielu potrzeb. Jak wskazują przykłady realizacji bardzo
często na dachu domu znajdują miejsce obydwa systemy, które wzajemnie się uzupełniają.
Kolektory słoneczne Panele fotowoltaiczne
Cel pracy urządzenia Wytwarzanie ciepła Wytwarzanie energii elektrycznej
Magazynowanie ciepła/energii
Bezpośrednio w podgrzewaczu wody
użytkowej lub buforze wody grzewczej
Najczęściej na zasadzie oddawania
nadwyżek energii do sieci
elektroenergetycznej
Główne przeznaczenie instalacji
w domu jednorodzinnym
Najczęściej podgrzewanie ciepłej wody
użytkowej, rzadziej wspomaganie
ogrzewania domu. Możliwe także
podgrzewanie wody basenowej
Wytwarzanie energii elektrycznej na
własne potrzeby (nie do odsprzedaży).
Potrzebna współpraca z siecią
elektroenergetyczną

19. Chłodzenie
Ogrzewanie
Energia odnawialna
Kotły gazowe
Kotły olejowe
Pompy ciepła
Kolektory słoneczne
Systemy wentylacji
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl