Pompa ciepła z fotowoltaiką – łączone systemy ogrzeją i ochłodzą Twój dom oraz zapewnią ciepłą wodę przez cały rok
Hybrydowe systemy grzewcze pozwalają łączyć różne urządzenia - np. pompy ciepła, kotły grzewcze czy panele fotowoltaiczne. Połączenie takie polega na współdziałaniu i wspólnym oraz automatycznym sterowaniu kilkoma źródłami ciepła.
Co to są hybrydowe systemy grzewcze?
Hybrydowe ogrzewanie to taki układ, w którym używane są dwa różne źródła ciepła. Najczęściej jest to połączenie kotła, na gaz lub olej, lub paneli fotowoltaicznych oraz powietrznej pompy ciepła. W jakim celu łączy się te dwa źródła ciepła i jakie są z tego korzyści? Nowoczesne hybrydowe, czyli połączone systemy grzewcze są bardziej ekologicznym (m.in. redukują emisję CO2) i ekonomicznym rozwiązaniem, niż wtedy, gdy pracują osobno. W pierwszym przypadku ciepło może być pobierane np. ze źródła, które teraz jest bardziej ekonomiczne (np. pompa ciepła). Opcja ekologiczna polega na tym, że gdy zachodzą odpowiednie okoliczności w których, wykorzystuje się lepsze parametry energii pierwotnej (temperatura zewnętrzna - panele fotowoltaiczne).
Jakie są zalety takiego rozwiązania?
Czyste powietrze
Większa wartość domu
Oszczędność kosztów i miejsca
Mniejsze koszty ogrzewania
Jaka instalacja grzewcza najlepiej pracuje z pompami ciepła?
Pompa ciepła ma za zadanie przede wszystkim zminimalizować koszty utrzymania domu. Skąd ta oszczędność? Okazuje się, że pompa ciepła, choć zasilana energią elektryczną (najdroższy sposób ogrzewania konwencjonalnego) w perspektywie lat daje nam oszczędności. Coraz więcej osób budujących domy zastanawia się nad wyborem pompy ciepła oraz instalacji fotowoltaicznej. Pompa ciepła, pomimo że wykorzystuje energię ze źródeł odnawialnych, pobiera również znaczną ilość energii elektrycznej. Dlatego opłacalne wydaje się rozbudowanie układu o instalację fotowoltaiczną, która dostarcza darmową energię do zasilania pompy ciepła.
Mówiąc bardziej ogólnie, najlepiej z pompami ciepła współpracują systemy grzewcze charakteryzujące się niskimi temperaturami zasilania. W tradycyjnych modelach ta temperatura najczęściej wynosi 50-90 stopni C, natomiast w niskotemperaturowych waha się około 30-40 stopni C. Ogrzewanie zasilane pompą ciepła to jeden z najoszczędniejszych sposobów w eksploatacji systemów grzewczych i zdecydowanie pozwala zmniejszyć nasze rachunki za energię.
Co warto wiedzieć?
Należy mieć jednak świadomość, że zapotrzebowanie na energię elektryczną czy cieplną będzie się pokrywać z produkcją z fotowoltaiki jedynie w niewielkim stopniu. Wynika to z profilu produkcji energii z modułów fotowoltaicznych. Szczyt produkcji energii z fotowoltaiki przypada w Polsce w okresie od późnej wiosny do wczesnej jesieni oraz wyłącznie w ciągu dnia, czyli w okresach gdy słońce świeci najbardziej efektywnie. Z urządzeń elektrycznych w naszych domach korzystamy jednak najczęściej po południu, gdy wracamy z pracy, czy ze szkoły. Dodatkowo pompę ciepła uruchamiamy głównie w chłodniejszych porach roku. Aby jeszcze bardziej zwiększyć efektywność pompy ciepła, możemy również korzystać z jej funkcji chłodzenia w okresie letnim.
Pompa ciepła współpracująca z fotowoltaiką mimo wszystko będzie rozwiązaniem bardzo efektywnym pod względem tzw. sprawności. Inwestorzy często zastanawiają się, czy możliwe jest zaspokojenie potrzeb cieplnych wyłącznie z fotowoltaiki przy pomocy ogrzewania elektrycznego? Naturalnie jest to możliwe, należy jednak pamiętać o tym, że instalacja fotowoltaiczna musiałaby ulec znacznemu przewymiarowaniu, co mocno podniosłoby koszty inwestycyjne w zakresie samego wytwarzania (nie licząc kosztów, które należałoby ponieść na dodatkowe odbiorniki np. podgrzewacze bądź promienniki podczerwieni).
Na co warto zwrócić uwagę?
Takie rozwiązanie nie przyniosłoby również pozytywnego efektu ekologicznego z uwagi na profil produkcji energii z fotowoltaiki, który przypada na ciepłą porę roku. W tej sytuacji większość energii wyprodukowanej w okresie letnim musiałaby zostać sprzedana (bądź zmagazynowana wg. starych zasad rozliczeń) a energia na zasilenie promienników czy podgrzewaczy zimą pochodziłaby z sieci publicznej (która w 80% opiera się na źródłach emisyjnych, np. węglowych). Innymi słowy, wiosną i latem oddawalibyśmy energię czystą, ale jesienią i zimą pobieralibyśmy energię z nieekologicznych źródeł. W przypadku pompy ciepła jedynie ok. 20% zapotrzebowania energetycznego pochodziłoby z sieci publicznej. Pompa ciepła pod względem sprawności jest bowiem rozwiązaniem, które nie ma sobie równych. Współczynnik sprawności czyli COP (coefficient of performance) w przypadku pomp ciepła waha się w przedziale 2-4. Jeśli wynosi np. 3, oznacza to, że pompa zużywając 1 kWh energii elektrycznej oddaje 3 kWh ciepła (więcej nt. tzw. współczynnika COP znajduje się pod tym linkiem). Jest to więc rozwiązanie bardzo ekologiczne.
Co dają hybrydowe systemy grzewcze?
Systemy hybrydowe dają możliwość łączenia różnych urządzeń, jak np. pompy ciepła, kotła grzewczego, paneli fotowoltaicznych. Ich integralność wiąże się ze współdziałaniem, które można osiągnąć wybierając odpowiedni moduł do sterowania. Zazwyczaj wygląda to w ten sposób, że w danym momencie działa źródło, które jest bardziej dla nas opłacalne (wydajne). Tak elastyczne dopasowanie systemu grzewczego skutkuje pracą układu, w której bierze się pod uwagę ceny paliw oraz, co bardziej oczywiste, warunków atmosferycznych. Latem hybryda z panelami fotowoltaicznymi będzie bazować głównie na tym źródle, ale gdy wydajność paneli spadnie automatycznie system przełączy się np. na kocioł (bez naszej ingerencji).
Jeśli wybierzemy pompę ciepła pracującą w systemie hybrydowym to z powodzeniem możemy zdecydować się na tańsze urządzenie o mniejszej mocy grzewczej. Dzięki temu inwestycja staje się dla nas atrakcyjniejsza. W hybrydowych instalacjach grzewczych bardzo ważne jest także zapewnienie inteligentnego sterowania. Automatyka ta pozwoli na większe oszczędności.
