1. Konstrukcja od zera

Rozwiązaniem, które zapewniło by maksymalne wykorzystanie odnawialnych źródeł energii jest konstrukcja hytty od zera. Pozwoliło by to na wybór miejsca o dobrym nasłonecznieniu, szczególnie zimą. W takiej sytuacji, najtańszym odnawialnym źródłem energii cieplnej byłoby zastosowanie kolektorów konwekcyjnych zintegrowanych z południową elewacja budynku. O takim rozwiązaniu będziemy pisać w przyszłych raportach. Niestety, koszty budowy hytty od zera znacznie przekraczają dostępny budżet.

2. Adaptacja opuszczonego obiektu

Przy niskim budżecie jesteśmy zmuszeni do adaptacji opuszczonego obiektu. Zaletą takiego rozwiązania jest znaczące ograniczenie użycia materiałów (termoizolacja, elewacja itp.). Oczywistym ograniczeniem jest dostęp do tego typu obiektów, choć w porównaniu z siłą kieszeni przeciętnego obywatela budowa hytty od zera może podlegać jeszcze większym ograniczeniom. Wadą adaptacji opuszczonego obiektu jest konieczność dostosowania się do istniejących lokalnie warunków nasłonecznienia i magazynowania energii.

3. Zamiast hydroelektrowni

Górzysty teren Norwegii pozwala obywatelom tego kraju korzystać z rozproszonej infrastruktury niewielkich hydroelektrowni. Dlatego też, głównym sposobem ogrzewania hytty na terenie tego kraju jest energia elektryczna. Okazyjnie używany jest kominek opalany drewnem. Użycie energii słonecznej jest bardzo ograniczone z uwagi na duże sezonowe różnice nasłonecznienia (bardzo długa noc w okresie zimowym). W warunkach polskich, zamiast wody, źródłem energii dla hytty może być promieniowanie słoneczne. Należy wówczas rozpatrzyć dwie główne technologie – kolektory cieplne i panele fotowoltaiczne.

4. Kolektory cieplne (woda)

Kolektory cieplne są popularnym w Polsce sposobem ogrzewania wody użytkowej w gospodarstwach domowych. Najczęściej mają postać szeregu rurek o ciemnej barwie (ang. heat pipes). Dobrze sprawdzają sie przy ogrzewaniu wody w zbiorniku kumulacyjnym. Maksymalna wydajność takich kolektorów (przy założeniu braku strat energii) to około 70-80% co jest wynikiem bardzo dobrym. Jednak ich niewielka powierzchna czynna (całkowita powierzchnia absorbującej części rurek rzutowana na kierunek padania promieni słonecznych) jak również dyskusyjna wydajność przy niskich zimowych temperaturach wyklucza użycie tego typu kolektorów celem ogrzewania wnętrza budynku.

5. Kolektory cieplne (powietrze)

Kolektory konwekcyjne, stosowane celem ogrzewania powietrza wewnątrz budynków są epizodycznie spotykane w budownictwie na terenie Europy środkowej. A szkoda, gdyż kolektory takie są niezwykle atrakcyjne ze względu na niski koszt i minimalną ingerencję w architekturę budynku. Wydajności kolektorów konwekcyjnych sięgają wartości 85% co ponownie jest bardzo dobrym wynikiem. Taki kolektor stanowi integralna część elewacji. Z uwagi na pionowe ustawienie – w płaszczyźnie ściany – dużo energii cieplnej wytwarza zimą, przy niskim słońcu, którego promienie padają niemal prostopadle na kolektor. Latem natomiast, wysokie położenie słońca powoduje małe nasłonecznienie kolektora. Oznacza to, że latem, kiedy energia cieplna nie jest potrzebna, kolektor wytwarza jej mniej lub wcale.

6. Kolektory cieplne wymagania

Rozwiązania oparte o bardzo wydajne kolektory cieplne związane są z głównym ograniczeniem, którym jest transport energii z kolektora do budynku. Transport energii cieplnej nawet na odległość kilkudziesięciu metrów wiąże się z dużymi stratami. Dlatego też użycie kolektorów cieplnych wymaga konsumpcji energii na miejscu. W konsekwencji, budynki korzystające z tej technologii powinny mieć dobre warunki nasłonecznienia bezpośredniego, szczególnie zimą. W przypadku eksperymentu HYTTE, takie warunki nie istnieją. Nie mamy wobec tego okazji skorzystania z tych ekonomicznych i wydajnych rozwiązań, choćby w formie uzupełniającego źródła energii.

7.HYTTE – fotowoltaika

Z uwagi na zacienienie opuszczonego obiektu będącego w naszej dyspozycji, jesteśmy zmuszeni skorzystać z innego i nieco bardziej kosztownego rozwiązania niż użycie kolektorów cieplnych. Rozwiązaniem jest usytuowanie źródła energii w innym miejscu niż budynek i umożliwienie jej skutecznego transportu. Z tego powodu postanowiliśmy skorzystać z rozwiązań opartych o panele fotowoltaiczne. Wykorzystamy sąsiedztwo przyszłej hytty i umieścimy panele w miejscu o dobrym nasłonecznieniu w sposób zapewniający najmniejszą ingerencję w najbliższe otoczenie. Wydajność paneli fotowoltaicznych jest około pięciokrotnie mniejsza niż kolektorów cieplnych i wynosi średnio około 15-16%. Niższa niż w przypadku kolektorów cieplnych wydajność podnosi koszt instalacji poprzez konieczność zastosowania dużych powierzchni paneli. Fotowoltaika nie stanowi zatem wydajnego źródła energii cieplnej. Posiada jednak szereg innych zalet o których będziemy pisać w przyszłych raportach a w przypadku eksperymentu HYTTE jest wręcz nieodzowna.