Energia pierwotna, energia użytkowa i energia końcowa — co warto wiedzieć?

Energia użytkowa to ilość energii niezbędna do zapewnienia w budynku komfortu cieplnego, czyli ogrzewania, chłodzenia, przygotowania ciepłej wody, wentylacji i oświetlenia. To energia, którą rzeczywiście potrzebujesz do utrzymania odpowiedniej temperatury i jakości powietrza we wnętrzach – zanim jeszcze zostanie przekształcona przez urządzenia grzewcze.

Na wartość energii użytkowej wpływają przede wszystkim:

• izolacyjność przegród zewnętrznych (ścian, dachów, okien i drzwi),
• szczelność powietrzna budynku,
• rodzaj wentylacji,
• orientacja względem stron świata i wykorzystanie zysków słonecznych.

Im lepsze parametry termiczne domu, tym niższe zapotrzebowanie na energię użytkową. To właśnie EU jest podstawą do dalszych obliczeń i pokazuje, jak dobrze zaprojektowany jest budynek – bez względu na rodzaj ogrzewania.

Przykład:
Jeśli dom jednorodzinny o powierzchni 150 m² potrzebuje 10 000 kWh energii rocznie do ogrzewania, to jest właśnie jego energia użytkowa (EU). To wartość, którą można obniżyć m.in. poprzez lepszą izolację lub montaż rekuperacji.

Energia końcowa to ilość energii, którą rzeczywiście zużywa użytkownik budynku – czyli ta, za którą płacisz dostawcom. Obejmuje nie tylko energię potrzebną do ogrzewania (EU), ale także straty powstałe w trakcie jej przesyłania i przetwarzania, np. podczas spalania gazu, działania pompy ciepła czy przesyłu prądu.

Wartość EK zależy więc od:

• sprawności źródła ciepła (np. kotła, pompy ciepła),
• rodzaju paliwa (gaz, prąd, biomasa),
• jakości instalacji grzewczej i wentylacyjnej.
   

Przykład:
Jeśli do wytworzenia 10 000 kWh energii użytkowej (EU) piec gazowy o sprawności 80% zużywa 12 500 kWh gazu, to właśnie 12 500 kWh stanowi energię końcową (EK).

Energia pierwotna to całkowita ilość energii pozyskanej z zasobów naturalnych (zanim trafiła do budynku). Uwzględnia cały cykl: wydobycie surowca, przetwarzanie, przesył i dystrybucję. Jest to wskaźnik ekologiczny – określa, jak duży wpływ na środowisko ma eksploatacja budynku. Dla każdej technologii przyjęto tzw. współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej (wi), który przelicza energię końcową na pierwotną.

Przykład:
Jeśli dom zużywa 12 500 kWh energii końcowej (EK) pochodzącej z prądu, a współczynnik wi dla energii elektrycznej wynosi 3,0, to: EP = 12 500 × 3,0 = 37 500 kWh.

Im wyższy wskaźnik EP, tym większy wpływ na środowisko i trudniej spełnić wymagania przepisów budowlanych.

Trzy rodzaje energii tworzą spójny system oceny efektywności budynku: EP > EK > EU. Aby ułatwić Ci zrozumienie tych zależności, opracowaliśmy tabelę:

Dla użytkownika najważniejsza jest energia końcowa (EK) – to właśnie za nią płacisz w rachunkach. Z kolei energia użytkowa (EU) określa, jak dobrze zaprojektowany jest budynek, a energia pierwotna (EP) – jak ekologiczny jest sposób jego zasilania.

W praktyce:

• Poprawa izolacji obniża EU.
• Wymiana źródła ciepła na wydajniejsze obniża EK.
• Zmiana paliwa na OZE (np. fotowoltaika, biomasa) obniża EP.

Dlatego, aby zredukować zarówno koszty, jak i ślad węglowy, warto zadbać o wszystkie trzy wskaźniki jednocześnie. Oczywiście, należy o to zadbać jeszcze przed rozpoczęciem inwestycji. Aby ułatwić sobie cały proces, sprawdź, czy projekty domów jednorodzinnych, którymi jesteś zainteresowany, spełniają wymogi budownictwa pasywnego lub energooszczędnego. W naszej ofercie znajdziesz także projekty odpowiadające wymogom budynków zeroenergetycznych.

Nie chcemy przedstawiać Ci skomplikowanych sposobów na obliczenie wskaźników, dlatego posłużmy się uproszczoną formułą. W przypadku EK wystarczy podzielić EU przez sprawność systemu grzewczego. Z kolei EP wyliczysz poprzez przemnożenie EK przez współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej (współczynnik wi)

Przykładowe wartości współczynnika wi:

3,0 dla energii elektrycznej z sieci (duży ślad węglowy);

1,1 dla gazu ziemnego (relatywnie niski ślad węglowy);

0,2 dla biomasy (energia odnawialna)

0,0-0,2 dla pompy ciepła z PV, czyli instalacją fotowoltaiczną (neutralna dla środowiska).

W praktyce przejście z ogrzewania elektrycznego na pompę ciepła zasilaną energią z PV może obniżyć EP nawet o 80-90%, bez zmiany komfortu cieplnego.

W każdym świadectwie charakterystyki energetycznej znajdują się wartości EU, EK i EP. Ich interpretacja pozwala szybko ocenić:

• EP – wpływ budynku na środowisko i zgodność z przepisami,
• EK – prognozowane koszty eksploatacji,
• EU – jakość projektu i izolacji.

Od 2021 roku EP ≤ 70 kWh/(m²·rok) to wymóg dla nowych budynków według Warunków Technicznych (WT 2021). Oznacza to, że każdy nowy dom musi wykorzystywać przynajmniej częściowo odnawialne źródła energii.

Czym jest współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej (wi)?

Współczynnik wi określa, ile jednostek energii pierwotnej trzeba zużyć, aby dostarczyć 1 jednostkę energii końcowej do budynku. Im mniejszy wi, tym bardziej ekologiczne jest źródło energii. Energia z węgla lub prądu ma wysoki współczynnik (2,5–3,0), zaś biomasa, energia słoneczna czy geotermalna – bardzo niski (0,0–0,2). To dlatego inwestycje w fotowoltaikę czy pompy ciepła pozwalają obniżyć nie tylko rachunki, ale też zwiększyć wartość energetyczną budynku.

Sposoby na obniżenie wskaźnika EP można podzielić na dwie główne strategie – poprawę efektywności energetycznej budynku oraz zmianę źródła zasilania na odnawialne. Obie drogi najlepiej działają równocześnie, bo dopiero ich połączenie pozwala uzyskać naprawdę niskie wartości EP.

1. Zmniejszenie zapotrzebowania na energię użytkową (EU)

To pierwszy krok, który przynosi natychmiastowe efekty – mniejsze straty ciepła oznaczają mniejsze zużycie energii końcowej i pierwotnej. Najlepsze rezultaty daje holistyczne podejście:

• docieplenie ścian, dachów i fundamentów, co redukuje straty ciepła nawet o 40%,
• montaż okien i drzwi o niskim współczynniku przenikania ciepła (Uw ≤ 0,9 W/m²K),
• eliminacja mostków cieplnych w newralgicznych miejscach (np. przy nadprożach czy balkonach),
• zastosowanie wentylacji mechanicznej z rekuperacją, która odzyskuje nawet 80–90% ciepła z powietrza wywiewanego,
• inteligentne sterowanie ogrzewaniem i oświetleniem, pozwalające dostosować zużycie do faktycznych potrzeb domowników.

Takie działania nie tylko poprawiają bilans cieplny, ale również podnoszą komfort życia – w dobrze zaizolowanym domu temperatura jest stabilna, a rachunki zauważalnie niższe.

2. Zmiana źródła energii na odnawialne (OZE)

Druga ścieżka to zastąpienie tradycyjnych źródeł energii rozwiązaniami niskoemisyjnymi. Oznacza to inwestycję w:

• pompę ciepła zasilaną fotowoltaiką – dzięki temu ogrzewanie, chłodzenie i ciepła woda użytkowa mogą być praktycznie darmowe;
• panele fotowoltaiczne z magazynem energii, które pozwalają wykorzystać nadwyżki prądu wyprodukowanego w dzień także nocą lub zimą;
• instalacje hybrydowe, łączące PV z innymi źródłami, np. biomasą, co jeszcze bardziej stabilizuje bilans energetyczny budynku.

Już sama instalacja fotowoltaiczna o mocy 5–6 kWp może obniżyć wskaźnik EP poniżej wymaganego poziomu 70 kWh/(m²·rok), a w połączeniu z pompą ciepła i rekuperacją umożliwia osiągnięcie standardu domu niemal zeroenergetycznego.

Zgodnie z obowiązującymi Warunkami Technicznymi 2021: dla budynków jednorodzinnych EP powinno być niższe niż 70 kWh/(m²·rok), natomiast dla dla budynków wielorodzinnych EP musi być niższe niż 65 kWh/(m²·rok). Spełnienie tych norm jest możliwe tylko wtedy, gdy dom ma sprawny system grzewczy i co najmniej jedno odnawialne źródło energii.

Chcesz sprawdzić, czy Twój dom spełnia wymagania WT 2021 i jak możesz obniżyć jego wskaźnik EP? Skontaktuj się z naszymi ekspertami – pomożemy dobrać rozwiązania, które zmniejszą zużycie energii, obniżą rachunki i poprawią charakterystykę energetyczną Twojego budynku.

Aby móc w pełni wykorzystać potencjał nowoczesnych technologii energetycznych, już na etapie projektu zadbaj o przygotowanie dokumentacji budowlanej. Nadrzędne znaczenie ma pozwolenie na budowę, które określa zgodność inwestycji z obowiązującymi przepisami technicznymi, w tym wymaganiami dotyczącymi wskaźnika EP. Niezbędna będzie również mapa do celów projektowych, wykorzystywana przez architekta do precyzyjnego zaplanowania orientacji budynku i rozmieszczenia instalacji, a także mapa zasadnicza, stanowiąca bazę danych o terenie, sieciach uzbrojenia i infrastrukturze. Te dokumenty nie tylko ułatwiają proces formalny, ale też pozwalają udoskonalić projekt pod względem energetycznym już na samym początku.