Má smysl kombinovat tepelné čerpadlo s fotovoltaickým systémem? Domácí stavitelé si tuto otázku pokládají právem, protože pokud spoléháte na udržitelný systém vytápění, může být správné vyrobit si část elektřiny potřebné pro provoz sami, ne?
Podle výchozí situace
Krátká odpověď zní: Ano, samozřejmě to dává smysl. A přesto je třeba vzít v úvahu mnoho faktorů, které ovlivňují podrobnou odpověď:
- Kolik mám životního prostoru?
- Kolik lidí žije v domácnosti (potřeba teplé vody)?
- Kolik střešní plochy je k dispozici?
- Jaký sklon/orientace střechy je k dispozici?
- Rozhodnutí: „investice“vs. „vyšší provozní náklady“
Odborná firma může nabídnout spolehlivé rady a výpočty pro vaši situaci.
Chcete dovybavit tepelné čerpadlo ve staré budově? To vyžaduje další otázky:
- Je tam podlahové topení?
- Má dům dobrou tepelnou izolaci?
- Je v domě/na pozemku dost místa?
Případová studie: Tepelná čerpadla solanka-voda v kombinaci s PV
Bylo instalováno 2x tepelná čerpadla solanka-voda (WP), každé o výkonu 6 kW se spotřebou cca 1,2 kW + 1,6 m³ akumulačního zásobníku. Malá tepelná čerpadla mají nižší spotřebu energie, takže efektivně spotřebovávají vlastní elektřinu i při nízkém výtěžku FV. FV systém je rozdělen na dvě střešní plochy se sklonem 25° a dosahuje výkonu cca 16 kWp. Systém má být doplněn o 12 kWh zásobník elektrické energie, aby bylo dosaženo ještě vyšší úrovně vlastní spotřeby a soběstačnosti.
Je 16 kWp předimenzovaných?
Ano i ne. Čím vyšší je výkon v kWp, tím:
- nižší procento vlastní spotřeby v létě (=vyrobíte dražší elektřinu, než ji nakrmíte)
- Vyšší pokrytí osobních potřeb v zimě
Situace: Domov, 4členná rodina
Příprava teplé vody pomocí teplovodního tepelného čerpadla, bez akumulace elektřiny
V aktuálním roce bylo od uvedení do provozu v červnu dosaženo úrovně soběstačnosti 71 %. Celkem 16 % elektřiny bylo spotřebováno vlastními silami, přičemž tato hodnota již v říjnu vzrostla na 45 % (stupeň soběstačnosti 70 %) a v listopadu na více než 70 % (stupeň soběstačnosti 60 %).
Když FV systém vyrábí elektřinu, spotřebitelé se zapnou, jakmile jsou dosaženy nastavené limitní hodnoty. Ty jsou záměrně nastaveny nízko pro zimní provoz, aby se maximalizovalo využití vlastní elektřiny a omezil se nákup síťové elektřiny.
Gamechanger Buffer
Pokud svítí slunce, tepelné čerpadlo může vyhřívat akumulační zásobník. S rostoucím počtem stupňů v akumulační nádrži sice účinnost klesá, ale pomáhá to - v závislosti na poměru k obytné ploše - překlenout další noc nebo i další den zcela bez síťového napájení pro vytápění. I v sezóně, kdy se slunce tak často neukazuje, je důležitý akumulační zásobník, abyste nemuseli k provozu tepelného čerpadla používat externí elektřinu. Přidání FV systému má smysl pouze se správně dimenzovaným vyrovnávací paměti.
Kdy budou jací spotřebitelé aktivováni:
- od 400 wattů FV výkonu: teplovodní tepelné čerpadlo s 0,5 kW
- od 1 000 wattů FV výkonu: WP Master 1,2 kW (=spotřeba 1,7 kW=0,7 kW dodávka do sítě)
- od 1 900 wattů FV výstup: WP slave 1,2 kW (=spotřeba 2,9 kW=1,0 kW dodávky do sítě)
Výsledek
Potřebu teplé vody a energie na vytápění lze zatím zcela pokrýt FVE cca80 % všech dnů. Pouze v zimních zatažených dnech a při sněhu nevyrobí FVE dostatek elektřiny pro provoz tepelných čerpadel po dostatečně dlouhou dobu.
V prosinci se očekává výnos přibližně 500 kWh. Ty samozřejmě nestačí na pokrytí teplé vody a energie na vytápění, ale pomáhají snižovat náklady na výrobu teplé vody a vytápění. Tepelná čerpadla v příkladu jsou uvedena s hodnotou COP (viz informační box) 4,81.
Koeficient výkonu COP (EN14511)
COP udává hodnotu tepelného výkonu ve vztahu k elektrickému výkonu použitému za určitých podmínek. Čím vyšší je hodnota COP, tím efektivněji tepelné čerpadlo pracuje. Hodnota COP 4 znamená, že 1 kWh elektřiny se přemění na 4 kWh tepelné energie.
Za předpokladu, že se použije 400 kWh z očekávaných 500 kWh s hodnotou COP 4,5, lze vyrobit minimálně1 800 kWh tepelné energie.
Závěr
Doba pozorování je příliš krátká na to, aby bylo možné vyvodit opodstatněný závěr, protože nastává období ohřevu temnoty.
Přesto:
Investice do fotovoltaického systému má větší smysl,čím vyšší je vaše vlastní spotřeba. Další výhoda: Tepelné čerpadlo vytvářínezávislost na fosilních palivecha FV systém pomáhá snižovatzávislost na elektřině ze sítěKromě systému ukládání energie je systém výrazně vylepšen. Samozřejmě na začátku jsouinvestice, které mají výrazný vliv na financování, zejména při stavbě domu, ale výsledek“nižší provozní náklady“pro mnohé stojí za to. To znamená, že vysoké investiční náklady jsou znovu amortizovány.