Pompy ciepła i fotowoltaika – czy warto zdecydować się na takie rozwiązanie?

Przez Monika
W Pompy ciepła
16 marca, 2022
0 komentarzy
243 Views

Od dłuższego już czasu rośnie w naszym kraju zainteresowanie wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii do celów grzewczych. Pompy ciepła są jednymi z najczęściej montowanych urządzeń w nowych domach. Ciekawym rozwiązaniem jest połączenie działania pompy ciepła z panelami fotowoltaicznymi. Wówczas ogrzewanie jest jeszcze bardziej ekologiczne i tańsze. 

Pompa ciepła z panelami fotowoltaicznymi – działanie

Pompa ciepła ma niezaprzeczalne zalety – jest to ogrzewanie tanie, ekologiczne, czyste i ciche. Nic więc dziwnego, że taki sposób ogrzewania domów i podgrzewania ciepłej wody użytkowej cieszy się coraz większą popularnością. Jak działa pompa ciepła? Powietrzna pompa ciepła pozyskuje ciepło z powietrza atmosferycznego, pompa gruntowa – z gruntu lub wód gruntowych. Energia cieplna jest oddawana w wymienniku do czynnika chłodniczego, który następnie trafia do sprężarki, gdzie rośnie jego ciśnienie i temperatura. Gorący czynnik w stanie gazowym oddaje swoją energię w wymienniku do wody zmagazynowanej w zasobniku. Konstrukcja pompy ciepła wykorzystuje prawa fizyki, ale całe jej działanie jest o wiele bardziej skomplikowane. Ustawienia pompy są sterowane przy wykorzystaniu konsoli sterowniczej, aby jak najlepiej wykorzystać jej możliwości dla potrzeb konkretnego budynku. 

Pompa ciepła może odpowiadać zarówno za ogrzewanie, jak i za podgrzewanie ciepłej wody użytkowej – zasada działania jest za każdym razem taka sama. Skoro pompa ciepła korzysta z odnawialnych źródeł energii, to po co do jej działania potrzebny jest prąd? Pompy ciepła czerpią z odnawialnych źródeł około 80% energii, resztę zapewnia prąd. Dzieje się tak zwłaszcza przy niekorzystnych warunkach atmosferycznych, czyli niskiej temperaturze zewnętrznej. Gdy jest ona bardzo niska, wówczas, efektywność pompy ciepła maleje. I choć obecnie urządzenia te mogą działać nawet przy temperaturze zewnętrznej -20°C, co zdarza się bardzo rzadko, to i tak zawsze określa się moment zwany punktem biwalentnym, gdy jest uruchamiane wsparcie w postaci grzałki elektrycznej lub innego źródła ciepła. Wszystko po to, aby zapewnić wysoki komfort cieplny i ciepłej wody użytkowej nawet przy niesprzyjających warunkach. 

I właśnie z powodu wsparcia grzałki elektrycznej przydatne okazuje się połączenie działania pompy ciepła z panelami fotowoltaicznymi. Wówczas za prąd nie trzeba będzie płacić, a będzie można wyprodukować go samodzielnie, co przyniesie jeszcze większe oszczędności. 

Pompa ciepła a fotowoltaika – kiedy warto? 

Obecnie korzystając z prądu wyprodukowanego przez fotowoltaikę, można zaoszczędzić na energii potrzebnej do funkcjonowania pompy ciepła kilkadziesiąt procent dotychczasowych kosztów. Budując nowy dom, z pewnością warto postawić na rozwiązanie: pompa ciepła z panelami fotowoltaicznymi. Również posiadając już pompę ciepła lub modernizując system grzewczy z wykorzystaniem pompy, warto zamontować także panele fotowoltaiczne. 

Panele fotowoltaiczne nie mogą być zainstalowane w każdym miejscu, więc warto zdecydować się na nie wtedy, gdy dysponuje się odpowiednią lokalizacją, gdzie będą mogły wykorzystać optymalną ilość promieniowania słonecznego. Trzeba zwrócić uwagę na obecność drzew czy innych budynków, które mogłyby zacieniać moduły o różnych porach roku. 

Warto zwrócić uwagę na jeszcze jeden aspekt. Jeśli pompa ciepła zużywa dużo prądu, warto w pierwszej kolejności przyjrzeć się jej ustawieniom zanim podejmie się decyzję o połączeniu pompy ciepła z panelami fotowoltaicznymi w celu oszczędności pieniędzy. 

Wykorzystanie w sposób efektywny pompy ciepła i fotowoltaiki wymaga odpowiedniego podejścia i znajomości obu technologii, a także przyjęcia pewnych założeń, co do zapotrzebowania na energię i możliwości takiego układu hybrydowego. Można zatem szacunkowo przyjąć, że w domu jednorodzinnym o powierzchni użytkowej 150 m2 roczne zużycie energii na cele grzewcze to około 6000 kWh, a dobowe zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową wynosi 200 litrów. Zużycie energii elektrycznej przez czteroosobową rodzinę na inne potrzeby niż grzewcze to 4 000 kWh/rok, a roczne zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła to 3900 kWh, przy założeniu, że pompa ciepła odpowiada za c.o. i c.w.u. Instalacja fotowoltaiczna o mocy 1 kWp może wyprodukować ok. 950 kWh w ciągu roku, więc aby całkowicie pokryć zapotrzebowanie na energię elektryczną w przypadku opisywanej nieruchomości konieczne byłoby dobranie ogniw fotowoltaicznych o mocy około 10 kWp. Trzeba też wziąć pod uwagę, że ogniwa fotowoltaiczne o wiele więcej energii elektrycznej wytwarzają latem niż zimą. Z kolei zapotrzebowanie na energię elektryczną zimą jest większe niż latem. Nadwyżka energii elektrycznej wyprodukowana w okresie wzmożonej pracy układu jest odbierana przez lokalny zakład energetyczny. Rozliczenia realizowane są w cyklach określonych przepisami. Wówczas dostarczając 1 kWh energii można odebrać 0,8 kWh. 

Design room for washing and cleaning. 3d illustrator

Pompa ciepła z panelami fotowoltaicznymi czy system solarny?

Warto wyjaśnić różnicę między panelami fotowoltaicznymi a kolektorami solarnymi. Choć wyglądają niemal identycznie i wykorzystują energię słoneczną, to różnią się sposobem działania i zastosowaniem. Fotowoltaika to system, który przekształca energię słoneczną w energię elektryczną. Na skutek promieniowania w panelu fotowoltaicznym powstaje siła elektromagnetyczna, a następnie prąd stały. Prąd przemienny powstaje dzięki działaniu inwertera, który jest jednym z najważniejszych i nieodłącznym elementem  instalacji fotowoltaicznej. Oprócz paneli i inwertera w skład zestawu wchodzą także m.in. kable i konektory, a także system do przymocowania paneli. Panele mogą być mocowane na dachu, ale także na gruncie na specjalnych konstrukcjach. Zestawy konfiguruje się w taki sposób, aby były odpowiednie dla docelowego miejsca instalacji i potrzeb konkretnej inwestycji. Moc dopasowuje się, montując mniejszą lub większą liczbę paneli, które mogą być połączone szeregowo lub równolegle. Prąd wytworzony przez fotowoltaikę można wykorzystać na różne potrzeby – nie tylko do ogrzewania i ciepłej wody użytkowej, ale także do działania wszelkich sprzętów AGD czy oświetlenia.

Z kolei kolektory słoneczne najczęściej wykorzystuje się do podgrzewania wody użytkowej. Używanie ich do ogrzewania jest nieuzasadnione ekonomicznie. Na czym polega zasada działania kolektorów słonecznych? Promieniowanie słoneczne, które pada na absorber rozgrzewa go, a ciepło jest przekazywane czynnikowi roboczemu, który przekazuje je do zasobnika c.w.u. Kolektory słoneczne mogą być łączone np. z kotłem gazowym. W ten sposób wiosną i latem, gdy nasłonecznienie jest duże, są one głównym źródłem ciepła do podgrzewania wody, a zimą jedynie wspierają pracę kotła, co także przynosi oszczędności. 

Pompa ciepła i fotowoltaika – koszty i dofinansowanie

Coraz więcej osób decyduje się na montaż pompy ciepła jakiś czas po inwestycji w panele fotowoltaiczne, aby w rozsądny sposób konsumować nadwyżki energii produkowane przez fotowoltaikę. Takie rozwiązanie jest na pewno rozsądne i bardzo opłacalne. Fotowoltaika może bowiem wtedy oprócz zapewnienia taniego oświetlenia czy zasilania urządzeń elektrycznych wspierać także istniejącą pompę ciepła, przyczyniając się do tańszego ogrzewania. 

Montując pompę ciepła i fotowoltaikę koszty, jakie trzeba ponieść, są uzależnione od modelu konkretnego urządzenia i powierzchni paneli, jakie zostaną zamontowane. Jest to więc kwestia bardzo indywidualna. Aby korzystać z taniego ogrzewania trzeba ponieść od czasu do czasu także koszty eksploatacyjne – regularnych przeglądów czy napraw serwisowych związanych z ewentualnymi awariami. 

Na szczęście pompy ciepła i fotowoltaika podlegają dofinansowaniu. W przypadku nowych inwestycji dobrym rozwiązaniem będzie skorzystanie z programu “Mój Prąd”, którego kolejne odsłony ruszają co jakiś czas. Wkrótce ma zostać uruchomiony także program “Moje ciepło”, dzięki któremu będzie można uzyskać dotację na montaż pompy ciepła. Obecnie, modernizując system grzewczy, który będzie zmieniany na pompę ciepła i panele fotowoltaiczne, warto skorzystać z programu “Czyste Powietrze”. Montaż takiej instalacji można także odliczyć od podatku. Skorzystanie z jakiejś formy finansowego wsparcia przyspieszy zwrot z inwestycji w pompę ciepła i fotowoltaikę. 

Komentarze są zamknięte.

komentarze z facebooka: