Parametry EU, EK i EP – co je łączy i co oznaczają dla nas w praktyce?

W artykule:

• Parametry EU, EK i EP co je łączy?
• EU, EK i EP – jak czytać jednostki parametrów energetycznych?
  • Parametr EU – energia użytkowa, czyli ciepło w naszym domu
  • Parametr EK – energia końcowa lub (za)kupiona
  • Parametr EP – energia pierwotna, czyli wpływ naszego ogrzewania na środowisko
• EU, EK i EP - krótkie podsumowanie

Coraz większą uwagę przykładamy do energooszczędności naszych domów. Wynika to zarówno z rosnących cen energii i chęci ograniczenia kosztów eksploatacji, jak i z większej świadomości ekologicznej. Przeglądając projekty domów, warto sprawdzić, czy dany obiekt spełnia interesujące nas kryteria efektywności energetycznej. Pomocne w tym są parametry EU, EK i EP – wskaźniki, które pokazują, ile energii budynek zużywa i jakie rozwiązania zastosowano, aby ograniczyć straty ciepła. Dzięki nim łatwiej porównać różne projekty i wybrać taki, który będzie tańszy w utrzymaniu i przyjazny środowisku.

Parametry EU, EK i EP co je łączy?

W trakcie wyboru projektu domu często spotykamy się z pojęciami, które początkowo mogą brzmieć obco. Do najważniejszych należą trzy wskaźniki określające zapotrzebowanie budynku na energię: EU, EK i EP. To one w dużym stopniu decydują o przyszłych kosztach eksploatacji, a w skrajnych przypadkach nawet o tym, czy dom otrzyma pozwolenie na użytkowanie.

Wszystkie trzy parametry są ze sobą powiązane i odnoszą się do energii potrzebnej do codziennego funkcjonowania budynku:

• EU – energia użytkowa,
• EK – energia końcowa,
• EP – energia pierwotna.

Zasada jest prosta: im niższe wartości tych wskaźników, tym dom będzie tańszy w utrzymaniu i bardziej przyjazny środowisku.

EU, EK i EP – jak czytać jednostki parametrów energetycznych?

Jednym z powodów, dla których wskaźniki EU, EK i EP bywają mało intuicyjne, jest ich jednostka – kWh/(m²·rok). Oznacza ona ilość energii (w kilowatogodzinach), jaką budynek zużywa w ciągu roku, w przeliczeniu na każdy metr kwadratowy powierzchni ogrzewanej, w której utrzymywana jest regulowana temperatura.

Ważne jest to, że jednostka ta jest taka sama dla wszystkich trzech parametrów. Wynika to z faktu, że czynniki obliczeniowe, takie jak współczynniki η i w_i (omówione w kolejnych częściach artykułu), nie wpływają na zapis jednostki.

Przykład:

Jeśli dom ma 100 m² powierzchni ogrzewanej, a jego EU wynosi 50 kWh/(m²·rok), to oznacza, że w ciągu roku potrzebuje:

50×100=5000 kWh energii

Parametr EU – energia użytkowa, czyli ciepło w naszym domu

Wskaźnik EU informuje nas o zapotrzebowaniu budynku na energię użytkową, czyli energię niezbędną do:

• ogrzewania,
• chłodzenia,
• przygotowania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.).

Parametr EU mierzy realne zapotrzebowanie budynku bez względu na rodzaj źródła energii czy efektywność instalacji. To dzięki niemu możemy ocenić, czy dom jest dobrze zaizolowany i czy "trzyma ciepło". W przypadku parametru EU nie ma znaczenia, czy zużywana przez budynek energia pochodzi z nieodnawialnego, czy odnawialnego źródła energii ani jaka jest sprawność instalacji grzewczej. Interesuje nas wyłącznie ilość zużywanej energii. Z tego powodu jest uznawany za współczynnik najlepiej określający energooszczędność budynku.

Uwaga: 

W dokumentacji technicznej i świadectwach energetycznych często spotyka się zapis EUco. Oznacza on energię użytkową na cele ogrzewania (co = centralne ogrzewanie). W praktyce EU i EUco są tym samym wskaźnikiem, lecz EUco odnosi się do węższego zakresu — ogrzewania i wentylacji.

Parametr EK – energia końcowa lub (za)kupiona

Parametr EK (energia końcowa) pokazuje, ile energii faktycznie musimy dostarczyć do budynku, aby pokryć jego potrzeby na ogrzewanie, chłodzenie i przygotowanie ciepłej wody użytkowej. Uwzględnia więc sprawność systemu grzewczego, a jego wartość oblicza się według wzoru:

EK = EU / η

gdzie η to sprawność systemu grzewczego.

Wskaźnik EK pokazuje realną ilość energii kupowanej przez inwestora, np. prądu czy gazu. 

Współczynnik η może przybierać różne wartości:

• Jeżeli nasza instalacja grzewcza ma niską sprawność i na przykład ciepło „ucieka” z niej w trakcie przesyłania, to wartość η jest mniejsza od 1, a wtedy EK będzie większe niż EU.
• Jeśli zainstalujemy pompę ciepła czy rekuperację, które podniosą wydajność całego systemu, wówczas współczynnik η będzie większy niż 1, zatem EK będzie niższe niż EU.

Wyższa sprawność (η > 1) obniża wartość EK poniżej EU, co oznacza mniejsze koszty eksploatacji.

Wartość współczynników EU i EK może się różnić w zależności od sprawności zainstalowanego systemu grzewczego. W przypadku energii końcowej również nie interesuje nas, jakie jest jej źródło, a co za tym idzie, wpływ na środowisko. O tym informuje dopiero parametr EP.

Uwaga: 

EK - energię końcową, czasem określa się potocznie jako „energię kupioną” – bo w praktyce jest to ilość energii, którą musimy zakupić w danym roku, aby zapewnić ogrzewanie, chłodzenie i ciepłą wodę w budynku.

Parametr EP – energia pierwotna, czyli wpływ naszego ogrzewania na środowisko

Parametr EP, czyli energii pierwotnej, określa ilość energii, która musiała zostać wytworzona w źródle, aby pokryć nasze zapotrzebowanie na energię końcową. Uwzględnia przy tym rodzaj źródła energii oraz jego wpływ na środowisko. Jest to na tyle istotne, że wciąż rośnie nacisk na coraz większą dbałość o środowisko, w tym na wznoszenie obiektów zeroemisyjnych i zeroenergetycznych. Wskaźnik EP oblicza się według wzoru:

EP = EK * w_i

gdzie:

• EK oznacza energię końcową,
• w_i to współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej dla danego nośnika energii.

Dzięki EP możemy określić, na ile sposób zasilania naszego budynku jest przyjazny środowisku. Dwa domy o takim samym EK mogą mieć zupełnie różne EP, jeśli jeden jest ogrzewany prądem z sieci (wysoki w_i), a drugi pompą ciepła wspieraną fotowoltaiką (niski w_i).

Wskaźnik w_i informuje nas o tym, na ile sposób zaspokajania potrzeb energetycznych naszego budynku jest uciążliwy dla środowiska, dlatego im niższy współczynniki w_i, tym lepiej!

Wartości współczynnika nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej na wytworzenie i dostarczenie nośnika energii lub energii dla systemów technicznych w_i:

Ponieważ parametr EP w dużej mierze zależy od wartości współczynnika wi, jego wynik może się znacząco różnić w zależności od zastosowanego źródła ciepła.

Przykład:

Załóżmy, że budynek ma EK = 50 kWh/(m²·rok). Wówczas:

• Piec gazowy (w_i = 1,2) → EP = 50 × 1,2 = 60 kWh/(m²·rok)
• Piec na biomasę (w_i = 0,2) → EP = 50 × 0,2 = 10 kWh/(m²·rok)
• Elektryczność z sieci (w_i = 3,0) → EP = 50 × 3,0 = 150 kWh/(m²·rok) – wynik przekracza dopuszczalny limit z WT2021 (70 kWh/(m²·rok)), więc takie źródło uniemożliwiłoby spełnienie wymogów prawnych.

Jak widać, wybór systemu grzewczego może przesądzić o tym, czy budynek zmieści się w wymaganiach Warunków Technicznych.

Uwaga: Zgodnie z Warunkami Technicznymi WT2021, aby uzyskać pozwolenie na budowę, EP budynku mieszkalnego nie może przekraczać 70 kWh/(m²·rok).

EU, EK i EP - krótkie podsumowanie

Myślę, że udało mi się wyjaśnić jakie znaczenie mają poszczególne parametry EU, EK i EP, ale pozwolę sobie podsumować to jeszcze raz:

• EU – energia użytkowa to ilość energii, jaką potrzebują mieszkańcy domu, by go ogrzać lub schłodzić i przygotować ciepłą wodę użytkową;
• EK – energia końcowa, ilość energii, jaką faktycznie będziemy musieli kupić, czyli energia użytkowa pomnożona przez współczynnik η, oznaczający sprawność naszego systemu grzewczego;
• EP – energia pierwotna, parametr informuje nas o tym, jaki wpływ na środowisko ma ogrzewanie zainstalowane w naszym domu. Jest to energia końcowa pomnożona przez współczynnik wi (oznaczający zużycie energii pierwotnej – nieodnawialnej).

Wszystkie trzy wskaźniki łączą się ze sobą i są od siebie zależne. Co ciekawe, z powyższego podsumowania jasno wynika, że dwa domy, zbudowane według tego samego projektu, ale z zastosowaniem różnych rozwiązań grzewczych, mogą się między sobą znacząco różnić wartościami omawianych parametrów.

Oba budynki będą co prawda miały identyczne EU, którego używa się jako głównego wskaźnika energooszczędności, ale zapewne będą miały różną wartość EK i zupełnie różną EP.